專利名稱：改良電泳顯示器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠改良對比度、切換性能、顯示穩(wěn)定性、在最小光密度狀態(tài)下的反 射率和結(jié)構(gòu)完整性的電泳顯示器，以及涉及其制備方法。
背景技術(shù)：
電泳顯示器是基于懸浮在溶劑中的帶電荷顏料微粒的電泳現(xiàn)象制成的非發(fā)射性的 裝置，于1969年首次提出。這類顯示器通常包含具有電極的兩塊板，這兩塊板彼此相 對放置并用塑料襯墊料(spacer)。通常，其中的一塊電極板是透明的，在兩塊電極板之 間，密封著懸浮液。該懸浮液包含著色的溶劑和帶電荷顏料的微粒。當(dāng)在兩電極之間施 加電壓差時，顏料微粒將遷移到一側(cè)，于是依據(jù)該電壓差的極性可以看到該顏料的顏色 或該溶劑的顏色。為避免不希望的微粒遷移(例如沉淀)，提出在兩個電極之間劃分區(qū)間，將空間劃 分為更小的單元(參見M.A. Ho卯er和V. Novotny，電氣和電子工程師協(xié)會論文集電 氣分巻(IEEE Trans. Dev.),巻ED26， No.8， pp. 1148—1152(1979))。然而，在分 區(qū)式電泳顯示器的情況下，會遇到一些困難分區(qū)的形成，密封懸浮液的方法。此外， 在分區(qū)式電泳顯示器中，保持不同顏色的懸浮液互相分離也是困難的。另一種類型電泳顯示器(見美國專利第3612758號)具有電泳盒，這些盒是由平行 的線槽(槽或凹槽)形成的。電泳液在槽中的填充和密封是通過分批工藝來完成。此外， 不希望的微粒遷移或沉淀，特別是縱向的，仍然是需要解決的問題。其后，人們嘗試將懸浮液封裝在微膠囊中。美國專利第5961804號、第5930026 號、第6017584號描述了微膠囊化的電泳顯示器。這種電泳顯示器具有基本上二維的微 膠囊排列，其中微膠囊含有由介電液與帶電荷顏料微粒的懸浮液(在視覺上與介電溶劑 對比)所組成的電泳組分。這些微膠囊可以通過界面聚合、原位聚合或其它熟知的方法 (如物理方法、液內(nèi)固化或單一/復(fù)合凝聚)來形成。這些微膠囊，在其形成后，可注入 位于兩個隔離電極之間的盒中，或"印刷"于或涂布于透明的導(dǎo)電膜上。這些微膠囊可 以固定在透明的基質(zhì)或粘合劑之內(nèi)，其自身是夾在兩個電極之間。在美國專利申請No. 09518488、 09759212、 09606654、 09784972中披露了一種改 進(jìn)的電泳顯示器制造技術(shù)，所有這些結(jié)合于此作為參考文獻(xiàn)。該改進(jìn)的電泳顯示器包括
隔離的盒，這些隔離的盒由具有明確定義的形狀、尺寸、和縱橫比的微型杯制備而成， 并以分散于電介質(zhì)溶劑、優(yōu)選氟化溶劑或溶劑混合物中的帶電荷顏料或顏料微粒填充。 用聚合物密封層單獨密封經(jīng)填充的盒。該密封層優(yōu)選用包括一種材料的組合物制備而 成，所述材料選自由熱塑性塑料、熱塑性彈性體、熱固性塑料和它們的前體物組成的組。這種微杯結(jié)構(gòu)方式可以用規(guī)格多樣化的和有效的輥對輥連續(xù)生產(chǎn)工藝制作電泳顯 示器。這種電泳顯示器可在導(dǎo)電膜(如ITO/PET)的連續(xù)網(wǎng)上制作。為了提高這類顯示器的對比度，通常采用如下方法(1)利用變暗背景，以減少 通過非活動(無效的)分隔壁的漏光，或(2)利用更寬的開口或更窄的分隔壁的微型杯， 以增加有效負(fù)載。然而變暗背景通常導(dǎo)致在最小光密度狀態(tài)具有較低的反射率。另一方 面，用更寬的微型杯或更窄的分隔壁制成的顯示盒傾向于對壓縮或/和剪切力具有較差 的抗壓縮和/或剪切力性。然而這類具有基本結(jié)構(gòu)的微型杯的制造非常昂貴，而且更重 要的是，對比度和最小光密度狀態(tài)下的反射率之間的協(xié)調(diào)仍然沒有解決。在申請?zhí)枮?3109593.3的中國專利申請"改良的電泳顯示器及其制備方法"中公 開了將多層顯示盒進(jìn)行疊層封裝的制備方法和設(shè)計出來的電泳顯示器，該方法提高了顯 示器的對比度、切換性能、在最小光密度狀態(tài)下的反射率。但上述所有方法都沒有解決電泳顯示器的光學(xué)穩(wěn)定性。即斷開供電電源后，顯示 內(nèi)容維持的時間短。因為如果維持時間太短，需要不斷地在電極上施加掃描電壓以刷新 顯示內(nèi)容，這不利于顯示器的節(jié)能。特別是在電子紙、電子書等的應(yīng)用更是受到限制。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及新穎的多層電泳顯示器結(jié)構(gòu)，其巳經(jīng)表現(xiàn)出有改善的對比度、切換性 能、顯示穩(wěn)定性、在最小光密度狀態(tài)下的反射率和結(jié)構(gòu)完整性。在這種多層電泳顯示器 中可以使用更淺的微型杯，以獲得可接受的對比度，并在最小密度狀態(tài)下具有改善的反 射率，同時顯著提高光學(xué)穩(wěn)定性。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)解決方案如下1、電泳顯示器，包括一層或一層以上的顯示元件層；附加第一層；附加第二層；
所述的顯示元件層層疊于附加第一層與附加第二層之間； 所述的附加第一層和附加第二層具有相同的電荷極性；優(yōu)先的方案是附加第一層和附加第二層中每個單元盒中包含的帶有負(fù)電荷的微粒 基本相等或者至少電荷數(shù)量基本相等。所述的附加第一層和附加第二層具有與顯示元件層填充的電泳液相反的電荷極性；所述的顯示元件層、附加第一層、附加第二層形成疊層結(jié)構(gòu)。2、 一種方案是所述顯示元件層是一種微型杯陣列，每個所述微型杯包括-分隔壁；填充在其中的電泳組合物；以及聚合物密封層，所述聚合物密封層是由比重低于所述電泳組合物的密封組合物形 成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便將電泳組合物密封在每個微型杯內(nèi)。第一個方面涉及電泳顯示器，疊放在一起的兩層或更多層顯示元件填充以電泳顯 示液并單獨密封。第二個方面涉及電泳顯示器，疊放在一起的兩層或更多層顯示元件填充以不同顏 色、光密度、或切換速率的電泳顯示液。第三個方面涉及電泳顯示器，疊放在一起的兩層或更多層顯示元件具有不同的形 狀、尺寸、或開口面積和總面積的比例。第四個方面涉及電泳顯示器，疊放在一起的兩層或更多層顯示元件，在疊放中， 一層的非活動分隔區(qū)域至少部分地與上一層或下一層的有效顯示元件區(qū)域重疊，優(yōu)選完 全交錯重疊。術(shù)語"交錯"將在整個申請書中用來描述這種排列。這種交錯排列是必要 的，以允許通過上層分隔區(qū)域可以看到來自下層顯示元件的顏色(由光的反射或吸收所 產(chǎn)生)。第五個方面涉及電泳顯示器，疊放在一起的兩層或更多層顯示元件，在疊放中每 層包含填充以電泳液的顯示元件，而電泳液包括分散于黑色溶劑或溶劑混合物中的白色 顏料或含顏料微粒。第六個方面涉及全色或多色電泳顯示器，疊放在一起的兩層顯示元件，上層包括 填充以電泳顯示液的紅色、藍(lán)色、和綠色的顯示元件，而該電泳顯示液包括分別分散于
紅色、藍(lán)色、和綠色溶劑或溶劑混合物中的白色顏料或含顏料微粒。第七個方面涉及全色或多電泳顯示器，疊放在一起的兩層顯示元件，下層包含填 充以電泳液的顯示元件，其中電泳液包括分散于黑色溶劑或溶劑混合物中的白色顏料或 含顏料微粒。而這種黑色顯示元件以交錯方式放置在上層的非活動區(qū)域中。第八個方面涉及全色或多色電泳顯示器，疊放在一起的兩層顯示元件，下層包括 填充以電泳顯示液的紅色、藍(lán)色、綠色、和黑色的顯示元件，而該電泳顯示液包括分別 分散于紅色、藍(lán)色、綠色、和黑色溶劑或溶劑混合物中的白色顏料或含顏料微粒。頂層 包括填充以電泳顯示液的紅色、藍(lán)色、和綠色的顯示元件，而該電泳顯示液包括分別分 散于紅色、藍(lán)色、和綠色溶劑或溶劑混合物中的白色顏料或含顏料微粒。兩層的著色顯 示元件和非活動分隔區(qū)域是以交錯的方式排列，其中底層的黑色顯示元件套準(zhǔn)頂層的非 活動分隔區(qū)域。在多層電泳顯示器中，上文所指的頂(或上)層通常是觀看側(cè)，而底(或下)層是非觀看側(cè)。3、 一種方案是所述附加第一層、附加第二層是一種微型杯陣列，每個所述微型杯包括-分隔壁；填充在其中的透明的電泳組合物；以及聚合物密封層，所述聚合物密封層是由比重低于所述電泳組合物的密封組合物形 成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便將電泳組合物密封在每個微型杯內(nèi)。4、 另一種方案是所述的顯示元件層包含電泳介質(zhì)，所述電泳介質(zhì)包括多個在聚合 物粘合劑中的電泳介質(zhì)的離散小滴，每個小滴包括多個帶電粒子，所述帶電粒子分散在 懸浮液中。5、 另一種方案是所述的附加第一層、附加第二層包含電泳介質(zhì)，所述電泳介質(zhì)包 括多個在聚合物粘合劑中的透明的電泳介質(zhì)的離散小滴，每個小滴包括多個帶電粒子， 所述帶電粒子分散在懸浮液中。6、 制造具有附加層的顯示板的電泳顯示器的方法，包括a) 分別地制備一層或多層顯示元件層；b) 分別地制備附加第一層和附加第二層；C)可選地用粘合劑層把所述一層顯示元件層層壓于另一層顯示元件層；d) 可選地用粘合劑層把所述附加第一層層壓于所述一層顯示元件層或?qū)訅旱亩?層顯示元件層的一個面上；e) 可選地用粘合劑層把所述附加第二層層壓于所述一層顯示元件層或?qū)訅旱亩?層顯示元件層的另一個面上。7、制造具有附加層的顯示板的電泳顯示器的方法，包括a) 在導(dǎo)電膜上形成附加第一層；b) 在轉(zhuǎn)移脫離層上形成第一層顯示元件層；C)把所述第一層顯示元件層層壓于所述附加第一層并除去所述轉(zhuǎn)移脫離層；d) 在轉(zhuǎn)移脫離層上可選地分別形成更多的顯示元件層；e) 把所述的更多的顯示元件層層壓于已經(jīng)形成的疊放層的頂層并除去所述轉(zhuǎn)移 脫離層；f) 在轉(zhuǎn)移脫離層上形成附加第二層；g) 把所述的附加第二層層壓于己經(jīng)形成的疊放層的頂層并除去所述轉(zhuǎn)移脫離層； i)把第二個導(dǎo)電膜層壓于所述疊放層的最上層。所述的顯示元件層是如上所述的顯示元件層；所述的附加第一層和附加第二層是如上所述的附加第一層和附加第二層。本發(fā)明中的顯示元件，其含義廣泛涵蓋分區(qū)式顯示盒、細(xì)微紋溝或微槽型顯示盒 (美國專利第3612758號)、微膠囊型顯示盒(美國專利第5961804號、第5930026號、第 6017584號)和根據(jù)在WO 01/67170中所描述的微型杯技術(shù)制造的顯示盒。本發(fā)明的有益效果，可以從上述實現(xiàn)中看出，采用本發(fā)明可以顯著改善電泳顯示 器的對比度、切換性能、顯示穩(wěn)定性、在最小光密度狀態(tài)下的反射率和結(jié)構(gòu)完整性。在 這種多層電泳顯示器中可以使用更淺的微型杯，以獲得可接受的對比度，并在最小密度 狀態(tài)下具有改善的反射率，同時顯著提高光學(xué)穩(wěn)定性。


圖l表示用已有微型杯技術(shù)制備的典型的電泳顯示盒，其中具有變暗背景以改善 對比度。在"ON"和"OFF"(最大密度)狀態(tài)。觀看者都將通過非活動分隔區(qū)域看到背 景色。獲得了在最小光密度狀態(tài)具有較低反射率的顯示器。
圖2a和圖2b分別表示用已有的技術(shù)的兩層電泳顯示器的"ON"(最小光密度)和 "OFF"(最大密度)狀態(tài)。在最小光密度狀態(tài)，兩層的白色微粒都將被吸引到微型杯的 頂部。上層的非活動區(qū)域?qū)⒊尸F(xiàn)白色，因為光被在底部微型杯層中的白色微粒反射回去。 與之相反，在最大光密度狀態(tài)，兩層的白色微粒都被吸引到微型杯的底部，上層的非活 動分隔區(qū)域?qū)⒊尸F(xiàn)彩色，因為光被在底部微型杯層中的著色劑所吸收。圖3a和圖3b表示用已有的技術(shù)制造具有兩層或更多層顯示盒的電泳顯示器的方 法。圖3a表示通過層壓兩個微型杯層制備兩層電泳顯示器的方法，其中微型杯的密封 側(cè)互相面對。圖3b表示制備兩層電泳顯示器的另一種方法，通過(i)將微型杯從脫膜基 片轉(zhuǎn)移到在導(dǎo)電膜上的第二個微型杯層上，和(ii)可選地用粘合劑，將生成的復(fù)合膜層 壓于導(dǎo)電膜上。方法(i)可以重復(fù)以制備兩層以上顯示盒的電泳顯示器。圖4a和圖4b表示用己有的技術(shù)的兩層彩色電泳顯示器，其中頂層包含填充以紅 色、綠色、和藍(lán)色電泳液的微型杯，而底層包含填充以黑色電泳液的微型杯。圖5a和圖5b表示用已有的技術(shù)的兩層全色電泳顯示器，其中頂層包含填充以紅 色、綠色、和藍(lán)色電泳液的微型杯，而底層包含填充以紅色、綠色、藍(lán)色、和黑色電泳 液的微型杯。上層的紅色、綠色、藍(lán)色、和非活動分隔區(qū)域分別搭接對齊于下層的紅色、 綠色、藍(lán)色、和黑色微型杯。圖6給出了采用本發(fā)明的技術(shù)在單層電泳顯示器盒層壓兩層透明的附加層形成三 層結(jié)構(gòu)的電泳顯示器。在兩種光學(xué)狀態(tài)下(圖6a和圖6b)，由于附加層的存在，使每種 光學(xué)狀態(tài)變得更加穩(wěn)定。圖7給出了采用本發(fā)明的技術(shù)在雙層電泳顯示器盒層壓兩層透明的附加層形成四 層結(jié)構(gòu)的電泳顯示器。在最小光密度狀態(tài)，兩層的白色微粒都將被吸引到微型杯的頂部。 上層的非活動區(qū)域?qū)⒊尸F(xiàn)白色，因為光被在底部微型杯層中的白色微粒反射回去。與之 相反，在最大光密度狀態(tài)，兩層的白色微粒都被吸引到微型杯的底部，上層的非活動分 隔區(qū)域?qū)⒊尸F(xiàn)彩色，因為光被在底部微型杯層中的著色劑所吸收。同時在兩種光學(xué)狀態(tài) 下(圖7a和圖7b)，由于附加層的存在，使每種光學(xué)狀態(tài)變得更加穩(wěn)定。圖8a、 8b和8c表示采用本發(fā)明的技術(shù)中制造具有附加層的單層或多層顯示元件 的電泳顯示器的方法。圖8a表示通過層壓兩個附加層和一個顯示元件層制備三層電泳 顯示器的方法(包含單層顯示元件)。圖8b表示通過層壓兩個附加層和兩個顯示元件層 制備四層電泳顯示器的方法(包含雙層顯示元件)。圖3c表示制備三層電泳顯示器的另
一種方法(包含單層顯示元件)。圖9a和9b表示采用本發(fā)明的技術(shù)具有附加層的兩層顯示元件層彩色電泳顯示器。 圖10a和10b表示采用本發(fā)明的技術(shù)具有附加層的兩層顯示元件層全色電泳顯示器。
具體實施方式
-術(shù)語說明-"微型杯"指由微模壓或圖形曝光所生成的杯狀凹處，具有根據(jù)一定制造方法的 特定參數(shù)預(yù)定的具有明確的形狀、尺寸和縱橫比。"縱橫比"為電泳顯示器領(lǐng)域中一般的詞匯，對于微型杯是指盒的深度對寬度或 深度對長度的比。"最大光密度(Dmax)"表示顯示器可以達(dá)到的最大光密度。"最小光密度(Dmiii)"是指顯示背景的最小光密度。"對比度"被定義為最小光密度狀態(tài)下的電泳顯示器的反射百分比和最大光密度 狀態(tài)下顯示器的反射百分比之比率。"顯示元件"具有光學(xué)切換性能的基本單元，如用微型杯制造技術(shù)的顯示盒、用 微膠囊封裝技術(shù)的微膠囊等。 已有技術(shù)的引用基于"微型杯"電泳顯示盒或者稱為電泳顯示元件的制造方法和制造工藝，在專 利申請?zhí)枮?1801449.6的中國專利申請"制造電泳顯示器的方法"、專利申請?zhí)枮?200410032752.2的中國專利申請"用于制造多色電泳顯示器的方法"、專利申請?zhí)枮?200480004813.2的中國專利申請"電泳顯示器及其制造方法"、專利申請?zhí)枮?200580014903.4的中國專利申請"電泳顯示器的制造工藝"公開文件中有明確描述。 在本發(fā)明中作為公開技術(shù)進(jìn)行引用，用于制造本發(fā)明所描述的顯示元件層、附加第一層 和附加第二層的方法。引用方式為全文引用。本發(fā)明中，還涉及基于微膠囊封裝技術(shù)的電泳介質(zhì)制造本發(fā)明中的顯示元件層、 附加第一層和附加第二層。在專利申請?zhí)枮?00480036461.9的中國專利申請"電泳介 質(zhì)"、專利申請?zhí)枮?00480018383.X的中國專利申請"電泳顯示器"、專利申請?zhí)枮?02807863.2的中國專利申請"具有改善的圖像穩(wěn)定性的電泳介質(zhì)"公開文件中有明確描
述。引用方式為全文引用。用于本發(fā)明時，與引用全文中的差異是用于本發(fā)明時，在微 膠囊中帶點顆粒是單一電荷極性，而原文中是微膠囊有兩種極性不同光學(xué)特性不同的帶 電顆粒。相關(guān)領(lǐng)域的人員可以理解這樣的改變對于工藝和制造方法影響很小，用這些專 利申請中公開的工藝可以完全能夠制造出只有單極性帶電顆粒的微膠囊和由微膠囊構(gòu) 成的顯示元件層、附加第一層和附加第二層。在本發(fā)明中還用到將多層電泳顯示層、附加第一層、附加第二層層壓在一起的制 備工藝和方法。在專利申請?zhí)枮?3109593.3的中國專利申請"改良的電泳顯示器及其 制備方法"公開文件中有明確描述將多層電泳顯示層層壓在一起提高電泳顯示器的對比 度、切換性能、在最小光密度狀態(tài)下的反射率等性能指標(biāo)的方法和制造工藝。在本發(fā)明 中需要應(yīng)用到相似的制造工藝和方法，所以全文引用作為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)。本發(fā)明的重點是對于專利申請?zhí)枮?3109593.3的中國專利申請"改良的電泳顯示 器及其制備方法"中所述制造方法進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，以進(jìn)一步提高電泳顯示器的圖像穩(wěn) 定性。原有工藝是對多層電泳顯示層進(jìn)行層壓，從而解決微型杯分隔區(qū)域產(chǎn)生的對比度 下降、最小光密度狀態(tài)下反射率低的問題。本發(fā)明中進(jìn)一步在層壓的過程中增加兩個特 殊的附加層，具有與電泳顯示層電荷極性相反的帶電顆粒，同時使附加層采用透明的材 料制成。通過這樣的改進(jìn)，利用不同極性電荷相互吸引、相同極性電荷相互排斥的電學(xué) 特性，極大的提高了電泳顯示器的圖像穩(wěn)定性和更快速的切換性能。這里所說的"透明"是指對于一定波長范圍的光線折射，極少吸收和反射。在專 利申請?zhí)枮?00480036461.9的中國專利申請"電泳介質(zhì)"中介紹了部分透明電泳介質(zhì) 材料，在專利申請?zhí)枮?3804137.5的中國專利申請"電泳顯示器件"中介紹了透明薄 膜、透明電泳介質(zhì)、透明帶電顆粒材料。本發(fā)明直接引用。引用上述這些專利申請文件是用于說明制造本發(fā)明中所用到的顯示元件層、 一定 波長范圍光學(xué)透明的附加第一層、附加第二層的材料和制造方法及制造工藝是可行的。圖1是用已有微型杯技術(shù)制備的電泳顯示器盒包括兩個電極板110、 111，至少其 中一個是透明的，如本實例中的電極110,以及封裝在兩個電極之間的一層盒112。這 些盒填充以分散于著色介電溶劑中的帶電荷顏料或含顏料微粒并用密封層113密封。該 密封層遍布分隔壁116并在其上形成連續(xù)的層?？蛇x地用粘合劑層114將經(jīng)密封的盒層 層壓于導(dǎo)電膜110上。當(dāng)在兩個電極之間施加電壓，帶電荷的微粒遷移到一側(cè)，因而通 過透明導(dǎo)電膜110可以看到該顏料的顏色或改溶劑的顏色。因為在分隔區(qū)域116不存在
任何光散射微粒，在兩種光學(xué)狀態(tài)下，觀察著都可以通過這個分隔區(qū)域看到背景的顏色, 導(dǎo)致電泳顯示器的對比度與最小光密度下反射率之間的矛盾。圖2給出了用已有的技術(shù)將兩層電泳顯示器盒交錯地層壓形成兩層結(jié)構(gòu)的電泳顯 示器。如圖2a和2b所示，則不存在對比度和最小光密度下的反射率之間的協(xié)調(diào)問題。 在這兩個圖中，顯示器有上部盒層221和下部盒層22。兩層是用密封層223單獨密封。 這兩層以交錯的方式排列并且兩側(cè)的密封側(cè)互相面對。該兩層結(jié)構(gòu)是夾在頂部透明導(dǎo)電 膜224和底部導(dǎo)電膜225之間。在"ON"狀態(tài)(圖2a)，在上層和下層的白色微粒都被 吸引到盒的頂部。頂層的分隔區(qū)域226將呈現(xiàn)"白色"。相反，在"OFF"狀態(tài)(圖2b), 在上層和下層的白色微粒都被吸引到盒的底部。頂層的分隔區(qū)域226將呈現(xiàn)著色溶劑的 "彩色"。關(guān)于微型杯的制造、電泳液的制備、微型杯的密封、單層電泳顯示板的制備、具 有多層電泳顯示板的電泳顯示其及其制造及所有材料，在上述的引用專利申請文獻(xiàn)中已 經(jīng)有描述。圖3a和3b表示已有技術(shù)中制造兩層或更多層顯示盒。圖3a表示通過層壓顯示盒 的頂層331和底層332來制備兩層電泳顯示器的方法。經(jīng)填充的顯示盒用密封層333 單獨密封。在觀看側(cè)的導(dǎo)電膜334是透明的，而在非觀看側(cè)的導(dǎo)電膜335可以被黑化。， 可以使用粘合劑來促進(jìn)層壓過程。頂層331和底層332中一層的非活動分隔區(qū)域336 與另一層的有效盒區(qū)以交錯方式排列。圖3b表示另一種制備兩層電泳顯示器的方法。(i)在導(dǎo)電膜335上制備顯示盒層 332; (ii)用(i)中相同的步驟，在脫離型基片337上制備另一個顯示盒層331; (iii)可選地 用粘合劑將脫離型基片337上的顯示盒層331層壓于層332上;(iv)除去脫離型基片337; (v)可選地用粘合劑將獲得的復(fù)合膜層壓于導(dǎo)電膜334上?？梢灾貜?fù)步驟(ii)、 (iii)、 (iv), 以致被具有兩層以上顯示盒的電泳顯示器。在如上述所制備的兩層或多層電泳顯示器中，上層微型杯層的非活動分隔區(qū)域與 下層微型杯活動區(qū)域以交錯方式進(jìn)行排列是非常重要的，至少兩導(dǎo)電膜334、 335之一 是預(yù)圖像化的。此外，至少在觀看側(cè)的導(dǎo)電膜334是透明的。圖4a和4b表示已有技術(shù)兩層彩色電泳顯示器。其中頂層441包括填充以紅色、 綠色、和藍(lán)色電泳液的顯示盒，而底層442包括填充以黑色電泳液的顯示盒。經(jīng)填充的 顯示盒用密封層443單獨密封。在兩圖中，上層441的非活動區(qū)域446與下層442的有
效盒區(qū)域交錯。這種兩層結(jié)構(gòu)是夾在兩導(dǎo)電膜444、 445之間。至少兩導(dǎo)電膜之一是透 明的。圖5a和5b表示已有技術(shù)兩層全色電泳顯示器。其中頂層551包括填充以紅色、 綠色、和藍(lán)色電泳液的顯示盒，而底層552包括填充以紅色、綠色、藍(lán)色、黑色電泳液 的顯示盒。經(jīng)填充的顯示盒用密封層553單獨密封。在兩圖中，上層551的非活動區(qū)域 556與下層552的有效盒區(qū)域交錯。這種兩層結(jié)構(gòu)是夾在兩導(dǎo)電膜554、 555之間。至 少兩導(dǎo)電膜之一是透明的。圖6給出了采用本發(fā)明的技術(shù)在單層電泳顯示器盒層壓兩層透明的附加層形成三 層結(jié)構(gòu)的電泳顯示器。如圖6a和6b所示，本實例中，增加的附加第一層609的每個單 元盒中包含有帶有負(fù)電荷的微粒610，附加第二層612的每個單元盒中包含有帶有負(fù)電 荷的微粒611;優(yōu)先的方案是兩個附加層中每個單元盒中包含的帶有負(fù)電荷的微粒基本 相等或者至少電荷數(shù)量基本相等。這兩個附加層的帶電微粒的極性與顯示元件層中電泳 顯示元件601的帶電微粒608電荷極性相反。顯示元件層的上層層壓附加第一層，顯示 元件層的下層層壓附加第二層?？蛇x的是層與層之間用密封層603密封。由于附加第一 層和附加第二層都是透明的，因此不會影響顯示層的光學(xué)特性。這三層結(jié)構(gòu)是夾在頂部 透明導(dǎo)電膜604和底部導(dǎo)電膜605之間。在"ON"狀態(tài)(圖6a),頂部透明導(dǎo)電膜604 加上負(fù)電壓，底部導(dǎo)電膜605加上正電壓，此時在電場力作用下，附加第一層609的帶 有負(fù)電荷的微粒610被推向附加第一層的底部，顯示元件層中電泳顯示元件601的帶電 微粒608被吸引到該層的頂部，附加第二層612的帶有負(fù)電荷的微粒611被吸引到該層 的底部。此時如果去掉加在頂部透明導(dǎo)電膜604和底部導(dǎo)電膜605之間的電壓，由于附 加第一層609和附加第二層612的存在，附加第一層中的負(fù)電荷微粒與顯示元件層的正 電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場力，而附加第二層的帶負(fù)電荷微粒由于相比第一附加層而 言，與顯示元件層601中的帶電微粒的距離更遠(yuǎn)，因而電場力小，使附加第一層中的負(fù) 電荷微粒與顯示元件層的正電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場吸引力，即使有震動或者其他 一般的干擾都不會影響該電場力，從而有效地提高電泳顯示器的光學(xué)穩(wěn)定性。同樣，在 "OFF"狀態(tài)(圖6b),頂部透明導(dǎo)電膜604加上正電壓，底部導(dǎo)電膜605加上負(fù)電壓， 此時在電場力作用下，附加第一層609的帶有負(fù)電荷的微粒610被吸引到附加第一層的 頂部，顯示元件層中電泳顯示元件601的帶電微粒608被推倒到該層的底部，附加第二 層612的帶有負(fù)電荷的微粒611被推到該層的頂部。此時如果去掉加在頂部透明導(dǎo)電膜 604和底部導(dǎo)電膜605之間的電壓，由于附加第一層609和附加第二層612的存在，附 加第二層中的負(fù)電荷微粒與顯示元件層的正電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場力，而附加第 一層的帶負(fù)電荷微粒由于相比第二附加層而言，與顯示元件層601中的帶電微粒的距離 更遠(yuǎn)，因而電場力小，使附加第二層中的負(fù)電荷微粒與顯示元件層的正電荷微粒繼續(xù)保 持一定的電場吸引力，即使有震動或者其他一般的干擾都不會影響該電場力，從而有效 地提高電泳顯示器的光學(xué)穩(wěn)定性。在本單層顯示元件層結(jié)構(gòu)中，由于分隔區(qū)域606的存 在，仍然存在對比度與最小光密度狀態(tài)下的反射率矛盾的問題。圖7給出了采用本發(fā)明的技術(shù)在雙層電泳顯示器盒層壓兩層透明的附加層形成四 層結(jié)構(gòu)的電泳顯示器。如圖7a和7b所示，本實例中，增加的附加第一層709的每個單 元盒中包含有帶有負(fù)電荷的微粒710，附加第二層712的每個單元盒中包含有帶有負(fù)電 荷的微粒711;這兩個附加層的帶電微粒的極性與第一層顯示元件層中電泳顯示元件 701的帶電微粒708、第二層顯示元件層中電泳顯示元件702的帶電微粒713電荷極性 相反。第一層顯示元件層與第二層顯示元件層交錯排列層壓在一起，第一層顯示元件層 的上層層壓附加第一層，第二層顯示元件層的下層層壓附加第二層。可選的是層與層之 間用密封層703密封。由于附加第一層和附加第二層都是透明的，因此不會影響顯示層 的光學(xué)特性。這四層結(jié)構(gòu)是夾在頂部透明導(dǎo)電膜704和底部導(dǎo)電膜705之間。在"ON" 狀態(tài)(圖7a)，頂部透明導(dǎo)電膜704加上負(fù)電壓，底部導(dǎo)電膜705加上正電壓，此時在電 場力作用下，附加第一層709的帶有負(fù)電荷的微粒710被推向附加第一層的底部，第一 層顯示元件層中電泳顯示元件701的帶電微粒708被吸引到該層的頂部，第二層顯示元 件層中電泳顯示元件702的帶電微粒713被吸引到該層的頂部，附加第二層712的帶有 負(fù)電荷的微粒711被吸引到該層的底部。此時如果去掉加在頂部透明導(dǎo)電膜704和底部 導(dǎo)電膜705之間的電壓，由于附加第一層709和附加第二層712的存在，附加第一層中 的負(fù)電荷微粒與顯示元件層的正電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場力，而附加第二層的帶負(fù) 電荷微粒由于相比第一附加層而言，與顯示元件層701、顯示元件層702中的帶電微粒 的距離更遠(yuǎn)，因而電場力小，使附加第一層中的負(fù)電荷微粒與顯示元件層701、顯示元 件層702的正電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場吸引力，即使有震動或者其他一般的干擾都 不會影響該電場力，從而有效地提高電泳顯示器的光學(xué)穩(wěn)定性。同樣，在"OFF"狀態(tài) (圖7b)，頂部透明導(dǎo)電膜704加上正電壓，底部導(dǎo)電膜705加上負(fù)電壓，此時在電場力 作用下，附加第一層709的帶有負(fù)電荷的微粒710被吸引到附加第一層的頂部，第一層 顯示元件層中電泳顯示元件701的帶電微粒708被推倒到該層的底部，第二層顯示元件
層中電泳顯示元件702的帶電微粒713被推倒到該層的底部，附加第二層712的帶有負(fù) 電荷的微粒711被推到該層的頂部。此時如果去掉加在頂部透明導(dǎo)電膜704和底部導(dǎo)電 膜705之間的電壓，由于附加第一層709和附加第二層712的存在，附加第二層中的負(fù) 電荷微粒與顯示元件層的正電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場力，而附加第一層的帶負(fù)電荷 微粒由于相比第二附加層而言，與顯示元件層701、顯示元件層702中的帶電微粒的距 離更遠(yuǎn)，因而電場力小，使附加第二層中的負(fù)電荷微粒與顯示元件層701、顯示元件層 702的正電荷微粒繼續(xù)保持一定的電場吸引力，即使有震動或者其他一般的干擾都不會影響該電場力，從而有效地提高電泳顯示器的光學(xué)穩(wěn)定性。同時由于第一層顯示元件層 的非活動分隔區(qū)域與第二層顯示元件層的有效盒區(qū)域交錯排列，并且兩側(cè)的密封側(cè)互相面對。該四層結(jié)構(gòu)是夾在頂部透明導(dǎo)電膜704和底部導(dǎo)電膜705之間。在"ON"狀態(tài)(圖 7a)，在第一層顯示元件層和第二層顯示元件層的白色微粒都被吸引到盒的頂部。頂層 的分隔區(qū)域706將呈現(xiàn)"白色"。相反，在"OFF"狀態(tài)(圖7b)，在第一層顯示元件層 和第二層顯示元件層的白色微粒都被吸引到盒的底部。頂層的分隔區(qū)域706將呈著色現(xiàn) 溶劑的"彩色"。在本四層結(jié)構(gòu)中，既提高了顯示器每個顯示元件的光學(xué)穩(wěn)定性，又解 決了對比度與最小光密度狀態(tài)下的反射率矛盾的問題，實現(xiàn)提高對比度的同時提高最小 光密度狀態(tài)下的反射率。圖8a、 8b和8c表示采用本發(fā)明的技術(shù)中制造具有附加層的單層或多層顯示元件 的電泳顯示器的方法。圖8a表示通過層壓附加第一層809、顯示元件層801和附加第 二層812來制備具有兩層附加層的單層顯示元件層電泳顯示器的方法。經(jīng)填充的顯示元 件用密封層803單獨密封。在觀看側(cè)的導(dǎo)電膜804是透明的，而在非觀看側(cè)的導(dǎo)電膜 805可以被黑化?？梢允褂谜澈蟿﹣泶龠M(jìn)層壓過程。圖8b表示通過層壓附加第一層809、第一顯示元件層801、第二顯示元件層802 和附加第二層812來制備具有兩層附加層的雙層顯示元件層電泳顯示器的方法。經(jīng)填充 的顯示元件用密封層803單獨密封。在觀看側(cè)的導(dǎo)電膜804是透明的，而在非觀看側(cè)的 導(dǎo)電膜805可以被黑化?？梢允褂谜澈蟿﹣泶龠M(jìn)層壓過程。第一顯示元件層801和第二 顯示元件層802中一層的非活動分隔區(qū)域806與另一層的有效盒區(qū)以交錯方式排列。圖8c表示另一種制備具有附加層的單層顯示元件層電泳顯示器的方法。(i)在導(dǎo)電 膜805上制備附加第二層812; (ii)用(i)中相同的步驟，在脫離型基片807上制備顯示元 件層801; (iii)可選地用粘合劑將脫離型基片807上的顯示元件層801層壓于層812上；
(iv)除去脫離型基片807; (v)用(i)中相同的步驟，在脫離型基片807上制備附加第一層 809; (vi)可選地用粘合劑將脫離型基片807上的附加第一層809層壓于層801上；(iv) 除去脫離型基片807; (v)可選地用粘合劑將獲得的復(fù)合膜層壓于導(dǎo)電膜804上?？梢灾?復(fù)步驟(ii)、 (iii)、 (iv)，以制備具有兩層以上顯示元件層的電泳顯示器。在如上述所制備具有附加層的單層或多層顯示元件層的電泳顯示器中，上層顯示 元件層的非活動分隔區(qū)域與下層顯示元件層活動區(qū)域以交錯方式進(jìn)行排列是非常重要 的，至少兩導(dǎo)電膜804、 805之一是預(yù)圖像化的。此外，至少在觀看側(cè)的導(dǎo)電膜804是 透明的。圖9a和9b表示采用本發(fā)明的技術(shù)具有附加層的兩層顯示元件層彩色電泳顯示器。 其中附加第一層909和附加第二層912是透明的，附加第一層909位于第一顯示元件層 901之上，第一顯示元件層901包括填充以紅色、綠色、和藍(lán)色電泳液的顯示盒，附加 第二層912位于第二顯示元件層902之下，而第二顯示元件層902包括填充以黑色電泳 液的顯示盒。在兩圖中，第一顯示元件層901的非活動區(qū)域906與第二顯示元件層902 的有效盒區(qū)域交錯。這種四層結(jié)構(gòu)是夾在兩導(dǎo)電膜904、 905之間。至少兩導(dǎo)電膜之一 是透明的。圖10a和10b表示采用本發(fā)明的技術(shù)具有附加層的兩層顯示元件層全色電泳顯示 器。其中附加第一層1009和附加第二層1012是透明的，附加第一層1009位于第一顯 示元件層1001之上，第一顯示元件層1001包括填充以紅色、綠色、和藍(lán)色電泳液的顯 示盒，附加第二層1012位于第二顯示元件層1002之下，而第二顯示元件層1002包括 填充以紅色、綠色、藍(lán)色、黑色電泳液的顯示盒。在兩圖中，第一顯示元件層IOOI的 非活動區(qū)域1006與第二顯示元件層1002的有效盒區(qū)域交錯。這種四層結(jié)構(gòu)是夾在兩導(dǎo) 電膜10Q4、 1005之間。至少兩導(dǎo)電膜之一是透明的。
權(quán)利要求
1、電泳顯示器，包括一層或一層以上的顯示元件層；附加第一層；附加第二層；所述的顯示元件層層疊于附加第一層與附加第二層之間；所述的附加第一層和附加第二層具有相同的電荷極性；所述的附加第一層和附加第二層具有與顯示元件層填充的電泳液相反的電荷極性；所述的顯示元件層、附加第一層、附加第二層形成疊層結(jié)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其特征是所述顯示元件層是一種微型杯陣列， 每個所述微型杯包括分隔壁；填充在其中的電泳組合物；以及聚合物密封層，所述聚合物密封層是由比重低于所述電泳組合物的密封組合物形成 的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便將電泳組合物密封在每個微型杯內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其特征是所述附加第一層、附加第二層是一種 微型杯陣列，每個所述微型杯包括分隔壁；填充在其中的電泳組合物；以及聚合物密封層，所述聚合物密封層是由比重低于所述電泳組合物的密封組合物形成 的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便將電泳組合物密封在每個微型杯內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述電泳顯示器，其特征是所述的電泳組合物是透明的。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述電泳顯示器，其特征是所述的顯示元件層包含電泳介質(zhì)，所述 電泳介質(zhì)包括多個在聚合物粘合劑中的電泳介質(zhì)的離散小滴，每個小滴包括多個帶電粒 子，所述帶電粒子分散在懸浮液中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述電泳顯示器，其特征是所述的附加第一層、附加第二層包含電 泳介質(zhì)，所述電泳介質(zhì)包括多個在聚合物粘合劑中的電泳介質(zhì)的離散小滴，每個小滴包 括多個帶電粒子，所述帶電粒子分散在懸浮液中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述電泳顯示器，其特征是所述的電泳介質(zhì)是透明的。
8、 制造具有附加層的顯示板的電泳顯示器的方法，包括a) 分別地制備一層或多層顯示元件層；b) 分別地制備附加第一層和附加第二層；c) 可選地用粘合劑層把所述一層顯示元件層層壓于另一層顯示元件層；d) 可選地用粘合劑層把所述附加第一層層壓于所述一層顯示元件層或?qū)訅旱亩鄬?顯示元件層的一個面上；e) 可選地用粘合劑層把所述附加第二層層壓于所述一層顯示元件層或?qū)訅旱亩鄬?顯示元件層的另一個面上。
9、 制造具有附加層的顯示板的電泳顯示器的方法，包括a) 在導(dǎo)電膜上形成附加第一層；b) 在轉(zhuǎn)移脫離層上形成第一層顯示元件層；c) 把所述第一層顯示元件層層壓于所述附加第一層并除去所述轉(zhuǎn)移脫離層；d) 在轉(zhuǎn)移脫離層上可選地分別形成更多的顯示元件層；e) 把所述的更多的顯示元件層層壓于己經(jīng)形成的疊放層的頂層并除去所述轉(zhuǎn)移脫 離層；f) 在轉(zhuǎn)移脫離層上形成附加第二層；g) 把所述的附加第二層層壓于已經(jīng)形成的疊放層的頂層并除去所述轉(zhuǎn)移脫離層； i)把第二個導(dǎo)電膜層壓于所述疊放層的最上層。
10、 如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的制造具有附加層的顯示板的電泳顯示器的方法， 其特征是-所述的顯示元件層是如權(quán)利要求2或權(quán)力要求5所述的顯示元件層；所述的附加第一層和附加第二層是如權(quán)利要求3或權(quán)力要求4或權(quán)利要求6或權(quán)力 要求7所述的附加第一層和附加第二層。
全文摘要
本發(fā)明涉及改良的電泳顯示器及其制備方法，在構(gòu)成電泳顯示器的顯示元件上增加兩層具有特定電學(xué)性能的透明電泳層，可以實現(xiàn)快速的顯示狀態(tài)切換和更好的顯示穩(wěn)定性和長久的顯示維持能力，特別是在多層的電泳顯示元件層層疊之后再增加兩層具有特定電學(xué)性能的透明電泳層不僅可以實現(xiàn)快速的顯示狀態(tài)切換和更好的顯示穩(wěn)定性和長久的顯示維持能力，而且還具有改良對比度、切換性能、在最小光密度狀態(tài)下的反射率和結(jié)構(gòu)完整性的性能。同時本發(fā)明還提供了制造這種電泳顯示器的方法。
文檔編號G02F1/167GK101158795SQ200710177688
公開日2008年4月9日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
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