專利名稱：電光顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電光顯示器。更具體地說，本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)基于觸針的以及類似 的電光顯示器的方法。本發(fā)明尤其(但并不排他地)旨在用于包含封裝的電泳介質(zhì)的顯示
ο
背景技術(shù)：
在美國專利No. 7，012，600中詳細(xì)地論述了關(guān)于電光顯示器的領(lǐng)域的背景術(shù)語和 狀態(tài)，讀者可參照該美國專利獲得進(jìn)一步的信息。因此，將本領(lǐng)域的術(shù)語和狀態(tài)簡(jiǎn)要總結(jié)如 下。 作為應(yīng)用于材料或者顯示器的術(shù)語“電光”，其在此使用的是在成像領(lǐng)域中的常規(guī) 含義，指的是具有第一和第二顯示狀態(tài)的材料，該第一和第二顯示狀態(tài)的至少一個(gè)光學(xué)性 質(zhì)不同，通過向所述材料施加電場(chǎng)使該材料從其第一顯示狀態(tài)改變到第二顯示狀態(tài)。一些 電光材料是固態(tài)的，該固態(tài)是指在該電光材料具有固態(tài)外表面的意義下的固態(tài)，盡管該材 料可以并且通常具有內(nèi)部的液態(tài)或者氣體填充的空間。以下為了方便起見，可以將使用固 態(tài)電光材料的這樣的顯示器稱為“固態(tài)電光顯示器”。因而，術(shù)語“固態(tài)電光顯示器”包括旋 轉(zhuǎn)雙色部件顯示器，封裝的電泳顯示器，微單元電泳顯示器以及封裝的液晶顯示器。術(shù)語“雙穩(wěn)的”和“雙穩(wěn)定性”在此處使用其在本領(lǐng)域中的常規(guī)含義，是指包括具 有第一和第二顯示狀態(tài)的顯示元件的顯示器，所述第一和第二顯示狀態(tài)至少有一種光學(xué)性 質(zhì)不同，從而在利用具有有限持續(xù)時(shí)間的尋址脈沖驅(qū)動(dòng)任何給定元件以呈現(xiàn)其第一或第二 顯示狀態(tài)之后，在該尋址脈沖終止后，該狀態(tài)將持續(xù)至少幾倍于(例如至少4倍于)改變?cè)?顯示元件的狀態(tài)所需的尋址脈沖最小持續(xù)時(shí)間的時(shí)間。已知幾種類型的電光顯示器，例如(a)旋轉(zhuǎn)雙色部件顯示器(例如參見美國專利No. 5，808，783 ；5, 777，782 ； 5，760，761 ；6，054，071 ；6，055，091 ；6，097，531 ；6，128，124 ；6，137，467 以及 6，147，791)；(b)電致變色顯示器(例如參見 0，Regan，B.等人的 Nature 1991,353,737 ；Wood， D.的 Information Display, 18 (3)，24 (2002 年 3 月)；Bach, U.等人的 Adv. Mater.，2002，
414(11)，845 ；以及美國專利 No. 6，301，038 ；6，870，657 和 6，950，220)；(c)電濕潤(rùn)顯示器(例如參見 Hayes，R. Α.等人在 Nature，425，383-385 (2003 年 9 月 25 日)中發(fā)表的標(biāo)題為“Video-Speed Electronic Paper Based onElectrowetting" 一文以及美國專利公開No. 2005/0151709)；(d)基于粒子的電泳顯示器，其中多個(gè)帶電粒子在電池的影響下移動(dòng)經(jīng)過流 體(參見美國專利 No. 5，930，026 ;5，961，804 ;6，017，584 ;6，067，185 ;6，118，426 ； 6，120，588 ；6，120，839 ；6，124，851 ；6，130，773 和 6，130，774 ；美國專利申請(qǐng)公開 No.2002/0060321 ；2002/0090980 ；2003/0011560 ；2003/0102858 ；2003/0151702 ； 2003/0222315 ；2004/0014265 ；2004/0075634 ；2004/0094422 ；2004/0105036 ； 2005/0062714 和 2005/0270261 ；以及國際專利申請(qǐng)公開 No. WO 00/38000 ；WO 00/36560 ； WO 00/67110 和 WO 01/07961 ；以及歐洲專利 No. 1，099，207B1 和 1，145, 072B1 ；以及在前述 美國專利No. 7，012，600中論述的其它MIT和E Ink的專利和申請(qǐng))。存在電泳介質(zhì)的幾種不同的變形。電泳介質(zhì)可以使用液態(tài)或者氣態(tài)流體；對(duì)于氣 態(tài)流體例如參見Kitamura，Τ.等人2001年在IDW Japan, PaperHCSl-I中發(fā)表的標(biāo)題為 "Electrical toner movement for electronic paper—likedisplay，，以及 Yamaguchi 等人 2001 年在 IDW Japan,Paper AMD4-4)中發(fā)表的標(biāo)題為“Toner display using insulative particles charged triboelectrically” ；美國專利公開 No. 2005/0001810 ；歐洲專利申 請(qǐng) 1，462，847 ；1，482，354 ；1，484，635 ；1，500，971 ；1，505，194 ；1，536，271 ；1，542，067 ； 1，577，702 ；1，577，703 和 1，598，694 ；以及國際申請(qǐng) WO 2004/090626 ；WO 2004/079442 以 及WO 2004/001498。介質(zhì)可以為封裝的，包含大量的小囊，每一個(gè)小囊本身包含內(nèi)相以及環(huán) 繞內(nèi)相的囊壁，該內(nèi)相包含懸浮在液體懸浮介質(zhì)中的電泳移動(dòng)粒子。典型地，這些囊本身被 保持在聚合物粘合劑內(nèi)以形成位于兩個(gè)電極之間的粘附層(coherent layer)；參見上述的 MIT和E Ink專利和申請(qǐng)。可替代地，在封裝的電泳媒質(zhì)中的圍繞離散的微囊的壁囊可以由 連續(xù)相代替，因而產(chǎn)生所謂的聚合物分散的電泳顯示器，其中電泳介質(zhì)包含電泳流體的多 個(gè)離散的微滴以及聚合物材料的連續(xù)相；例如參加美國專利No. 6，866，760。為了本申請(qǐng)的 目的，將這樣的聚合物分散的電泳介質(zhì)看作是封裝的電泳介質(zhì)的子類。另一種變形是所謂 的“微單元電泳顯示器”，其中帶電粒子和流體被保留在形成在載體介質(zhì)內(nèi)的多個(gè)腔內(nèi)，該 載體介質(zhì)通常是聚合物膜；例如參見美國專利No. 6，672，921和6，788，449。封裝的電泳顯示器通常不遭受傳統(tǒng)電泳設(shè)備的聚集和沉淀的失效模式并且具有 另外的優(yōu)點(diǎn)，例如可以在各種不同柔性和剛性襯底上印刷或者涂覆該顯示器。(使用術(shù)語 “印刷”旨在包括印刷和涂覆的所有形式，包括但并不局限于預(yù)調(diào)式涂覆，例如小塊模具 型涂覆(patch die coating)的狹縫式或擠壓式涂覆，坡流式或階式涂覆，淋幕式涂覆；壓 輥涂覆，例如輥式刮刀涂覆、前向和反向輥涂覆；凹版印刷涂覆；浸漬涂覆；噴涂；彎液面涂 覆；旋涂；刷涂；氣刀涂覆；絲網(wǎng)印刷工藝；靜電印刷工藝；熱印刷工藝；噴墨印刷工藝，電 泳沉積(參見美國專利No. 7，339，715)；以及其它類似的技術(shù))因而，所產(chǎn)生的顯示器能夠 是柔性的。進(jìn)而，由于可以印刷顯示介質(zhì)(使用各種方法)，能夠便宜地制造顯示器本身。三層電光顯示器的制造通常涉及至少一個(gè)層疊操作。例如，在幾個(gè)前述的MIT和E Ink專利和申請(qǐng)中，描述了用于制造封裝的電泳顯示器的方法，其中囊封裝的電泳介質(zhì)被涂 覆到柔性襯底上，該封裝的電泳介質(zhì)包括位于粘合劑中的囊，所述柔性襯底包括位于塑料膜上的銦錫氧化物(ITO)或者類似的導(dǎo)電涂覆(用作最終顯示器的一個(gè)電極)，將所述囊/ 粘合劑涂覆烘干以形成緊固地粘結(jié)到襯底的電泳介質(zhì)的粘附層。單獨(dú)地制備背板，所述背 板包括像素電極的陣列以及將所述像素電極連接到驅(qū)動(dòng)電路的合適布局的導(dǎo)體。為了形成 最終的顯示器，使用層疊粘結(jié)劑將其上具有囊/粘合劑層的襯底層疊到背板?？梢酝ㄟ^用 一種非常類似的方法，即用諸如塑料膜的簡(jiǎn)單保護(hù)層替換背板，來制備使用觸針或者其它 可移動(dòng)電極的電泳顯示器，該觸針或者其他可移動(dòng)電極能夠在所述簡(jiǎn)單保護(hù)層上滑動(dòng)。在 該方法的一種優(yōu)選形式中，背板本身是柔性的并且通過在塑料膜或者其它柔性襯底上印刷 像素電極和導(dǎo)體進(jìn)行制備。對(duì)于通過該方法進(jìn)行批量生產(chǎn)顯示器，顯見的層疊技術(shù)是使用 層疊粘結(jié)劑的輥層疊。其它類型的電光顯示器可以使用類似的制造技術(shù)。例如，可以按照 與封裝的電泳介質(zhì)本質(zhì)上相同的方式，將微單元電泳介質(zhì)或者旋轉(zhuǎn)雙色部件介質(zhì)層疊到背 板。本發(fā)明涉及所謂的“基于觸針的顯示器”。如上所述，大多數(shù)電光顯示器由位于電 光介質(zhì)兩側(cè)上的固定電極構(gòu)成。然而，已知(例如參見前述的美國專利No. 6，473，072)電 光顯示器能夠由僅位于電光介質(zhì)的一側(cè)上的固定電極構(gòu)成，典型地位于與顯示器的觀看表 面相對(duì)的側(cè)上。需要在電光介質(zhì)兩端提供電場(chǎng)的另一電極具有能夠相對(duì)于電光介質(zhì)手動(dòng)或 者機(jī)械移動(dòng)的觸針，打印頭或者類似的可移動(dòng)裝置的形式(這里使用術(shù)語“基于觸針的顯 示器”以在廣義上覆蓋具有這種可移動(dòng)電極的所有顯示器，而不考慮可移動(dòng)電極的確切性 質(zhì)，并且術(shù)語“觸針”用于指代所有這樣的可移動(dòng)電極)。由于用戶能夠以與筆類似的方式 操控可移動(dòng)電極并且在顯示器的觀看表面上“書寫”，這種基于觸針的顯示器除了別的以外 可用于捕獲包括簽名的手寫材料。生產(chǎn)基于觸針的顯示器的一個(gè)問題是在電光介質(zhì)和觸針之間提供合適的層。許多 電光介質(zhì)易于受到機(jī)械損壞，并且當(dāng)在電光顯示器上進(jìn)行書寫時(shí)有些用戶企圖以手重方式 握住觸針，在此情況下需要在電光介質(zhì)和觸針之間提供足夠厚且穩(wěn)健的保護(hù)層以保護(hù)電光 介質(zhì)免受機(jī)械損壞。然而，由于這樣的保護(hù)層存在于顯示器的電極之間，在保護(hù)層兩端存在 壓降，對(duì)于施加在電極之間的任何給定的工作電壓，這一壓降降低了電光介質(zhì)本身兩端的 電壓，并且因而降低了該介質(zhì)的電光性能。盡管看起來通過使用高導(dǎo)電性的保護(hù)層能夠最 小化保護(hù)層兩端的壓降，但是保護(hù)層的電阻需要足夠大以防止經(jīng)過保護(hù)層的電流的橫向流 動(dòng)(即電流在保護(hù)層的平面內(nèi)的流動(dòng))，由于這樣的電流的橫向流動(dòng)導(dǎo)致在基本上比觸針 的寬度寬的區(qū)域上電光介質(zhì)的光學(xué)狀態(tài)的改變，并且因而實(shí)際上“模糊”了通過在保護(hù)層上 方移動(dòng)觸針產(chǎn)生的線條。保護(hù)層兩端的壓降要求顯示器的工作電壓的明顯增加以提供滿意的電光性能。例 如，當(dāng)將由E Ink公司商業(yè)銷售的封裝的電泳介質(zhì)用于具有兩組固定電極的顯示器中，以 使得在電極之間僅存在電光介質(zhì)以及(相對(duì)薄的)層疊粘結(jié)劑層時(shí)，該封裝的電泳介質(zhì)工 作在15V。為了在基于觸針的顯示器中使用這樣的電泳介質(zhì)，到目前為止，使用諸如厚度為 5-10 密耳(127-254 μ m)的 Pomalux SD-A (由 Westlake Plastics Co. ,P.O.Box 127, Lenni PA19052-0127制造的靜態(tài)耗散的乙縮醇共聚物)的聚合物片已經(jīng)被認(rèn)為是必需的。這些聚 合物片很硬，并且將顯示器的所需工作電壓增加到100-200V。這樣的高工作電壓的缺點(diǎn)在 于，它們通常被用戶認(rèn)為是不安全(盡管實(shí)際上，電泳顯示器所需的非常低的電流使得能 夠完全安全地使用這樣的電壓)。更重要的是，基于觸針的顯示器的一個(gè)主要應(yīng)用是電子筆記本，其需要高度便攜并且是電池供電。由電池產(chǎn)生100-200V的工作電壓需要復(fù)雜而相對(duì) 昂貴的電源電路，并且高電壓使用如此多的功率而使得電池壽命不期望地變短。而且，由于 在保護(hù)層內(nèi)不可避免地存在電流的一些橫向流動(dòng)，使得由觸針書寫的線條不可避免地以保 護(hù)層的厚度的某部分加寬，因此保護(hù)層的厚度降低了顯示器的最大分辨率。因此，需要一種用于基于觸針的電光顯示器的保護(hù)片，其能夠在降低所需的工作 電壓的同時(shí)對(duì)電光介質(zhì)提供充足的保護(hù)，而本發(fā)明尋求提供這樣的保護(hù)層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于制備電光顯示器的方法，所述方法包括在電極上形成電光材料的層；在所述電光材料的層上沉積基本上無溶劑的可聚合的液態(tài)材料的層；以及將所述可聚合的液態(tài)材料暴露于能有效地使得所述材料發(fā)生聚合的條件下，從而 形成位于所述電光材料的層上的聚合物層。這樣生產(chǎn)的顯示器旨在利用觸針(該術(shù)語在上面被廣義限定)進(jìn)行書寫。在這樣 的方法中，所述可聚合的液體材料為可熱固化的并且所述能有效地使得所述材料發(fā)生聚合 的條件可以包含將所述液態(tài)材料加熱到足以固化所述材料的高溫度?？商娲兀隹删?合的液態(tài)材料為可輻射固化的并且所述能有效地使得所述材料發(fā)生聚合的條件可以包含 使所述液態(tài)材料暴露于具有能有效地固化所述材料的波長(zhǎng)的輻射下；熟悉無溶劑的可聚合 的液態(tài)材料技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，典型地，該聚合輻射是紫外線。所述可聚合 的液態(tài)材料可以包含丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯混合物或者硅。所述方法可以包括控制沉積在所述電光材料的層上的所述可聚合的液態(tài)材料的 層的厚度。所述可聚合的液態(tài)材料的層的所述厚度可以通過刮墨刀或者壓式涂覆進(jìn)行控 制?？商娲兀隹删酆系囊簯B(tài)材料的層的所述厚度可以通過在聚合所述液態(tài)材料之前 使所述液態(tài)材料的層與釋放片接觸并且在使得軋輥在所述片上經(jīng)過來進(jìn)行控制。出于已解釋的原因，期望將最終聚合物層的厚度保持盡可能的小，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電光 材料的良好保護(hù)。因此，所述聚合物層的厚度可以從大約6到大約250 μ m,并且優(yōu)選地從大 約8到大約50 μ m。在一些情況下，形成在電極上的電光材料的層具有不平整的暴露表面并 且所述最終的聚合物層使所述電光材料的層平整以使得所述最終的聚合物層的暴露表面 基本上是平整的。在本方法中使用的電光材料可以是上面論述的任意類型。因而，例如，所述電光材 料可以包含旋轉(zhuǎn)雙色部件或者電致變色材料。可替代地，所述電光材料可以包含電泳材料， 所述電泳材料包含設(shè)置在流體中并且能夠在電場(chǎng)的影響下移動(dòng)經(jīng)過所述流體的多個(gè)帶電 粒子。所述帶電粒子和所述流體可以被限定在多個(gè)囊或者微單元內(nèi)?？商娲?，所述電泳 材料可以是聚合物散布類型，所述帶電粒子以及所述流體作為由包含聚合物材料的連續(xù)相 圍繞的多個(gè)離散微滴存在。所述流體可以是液態(tài)或者氣態(tài)的。本發(fā)明還提供一種能夠通過觸針成像的電光顯示器，所述顯示器包括電極；設(shè) 置在所述電極上的電光材料的層；以及位于所述電光材料的層上的聚合物層，所述聚合物 層包含基本上無溶劑的可聚合的液態(tài)材料的聚合產(chǎn)物。


附圖中的圖1是表示在用于形成本發(fā)明的電光顯示器的方法中向電光材料施加 可聚合的液態(tài)材料的示意性側(cè)視圖。圖2是與圖1類似的示意性側(cè)視圖，但是示出了使用釋放片和輥來形成可聚合的 液態(tài)材料的均勻?qū)印?br> 具體實(shí)施例方式如上所述，本發(fā)明涉及使用基本上無溶劑的可聚合的液態(tài)材料(所謂的“100%固 態(tài)”的單體或者低聚物)以在電光材料的層上方形成保護(hù)層，該保護(hù)層用于在使用觸針或者 類似的裝置在顯示器上書寫時(shí)防止對(duì)電光材料的機(jī)械損壞。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用基本上無溶劑 的可聚合的液態(tài)材料來形成這樣的保護(hù)層緩解或者消除了上面論述的關(guān)于基于觸針的顯 示器的問題；具體地說，使用這些可聚合的液態(tài)材料允許形成薄而堅(jiān)硬的保護(hù)層，該保護(hù)層 對(duì)商業(yè)的電光材料提供了充足的機(jī)械保護(hù)，但是卻足夠薄以使得與使用傳統(tǒng)保護(hù)層的現(xiàn)有 的基于觸針的顯示器相比大大降低了顯示器的工作電壓。實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的顯示 器的工作電壓能夠比現(xiàn)有技術(shù)顯示器的工作電壓低80-90%。更薄的保護(hù)層也允許顯示器 的分辨率尋址更高并且能夠制造基于觸針的柔性顯示器。通過將電光材料層直接涂覆或者層疊到導(dǎo)電電極上可以形成本發(fā)明的基于觸針 的顯示器(在許多情況下，特別是在電極需要是光透射的情況下，典型地需要將電極機(jī)械 地支撐在襯底上，典型地是支撐在聚合物膜上；然而，由于合適的襯底對(duì)于電光顯示器技術(shù) 領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說是公知的并且例如在前述的美國專利No. 6，982，178中有所論 述，這里將不再詳細(xì)論述這樣的襯底)?？删酆系囊簯B(tài)材料可以用于形成顯示器的觀看或 者非觀看表面，更通常的是前者。顯見的是，如果可聚合的液態(tài)材料要形成顯示器的觀看 表面，則通過液態(tài)材料的聚合形成的聚合物層必須是光透射的，并且在這種情況下其上形 成有電光材料層的電極可以是不透明的并且能夠由諸如金屬化聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯) (PET)或者鋁或者其它金屬薄片的便宜導(dǎo)體形成。然而，如果其上形成有電光材料層的電極 將包含顯示器的觀看表面，則該電極需要是光透射的，因此可以例如由銦錫氧化物(ITO)， CNT或者諸如聚噻吩的導(dǎo)電聚合物形成。在本發(fā)明的方法中所使用的可聚合的液態(tài)材料在幾種產(chǎn)業(yè)中被稱為“硬涂材料”， 例如用作光學(xué)粘結(jié)劑以在木質(zhì)地板上提供硬的表面以及用作眼鏡和其它光學(xué)設(shè)備上的防 劃涂層。該可聚合的液態(tài)材料包含輻射或者熱固化的單體或者低聚物，典型的是丙烯酸酯， 聚氨酯丙烯酸酯共混物或者硅。當(dāng)前優(yōu)選的液態(tài)材料是由Norland Products, 2540Route 130，Suite 100，P. 0. Box637, Cranbury NJ 08512 制造的光學(xué)粘結(jié)劑，特別是以商標(biāo) NOA 63,NOA 71和NOA 81銷售的那些。可聚合的液態(tài)材料是粘度相對(duì)低的液體，其能夠流動(dòng)以 產(chǎn)生位于電光材料上方的液體的薄層。典型地，在液體聚合之后產(chǎn)生的聚合物層將具有從 大約6到250 μ m的范圍內(nèi)的厚度，期望地在從8到50 μ m的范圍內(nèi)。可聚合的液態(tài)材料的一個(gè)重要屬性在于聚合之后形成的層的導(dǎo)電性；聚合的層不 應(yīng)該太導(dǎo)電否則顯示器分辨率將被丟失。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，分辨率的損失在5X IO5歐姆 /方塊的表面導(dǎo)電率的范圍內(nèi)似乎變得明顯?？梢酝ㄟ^對(duì)于液態(tài)涂覆領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員熟悉的幾種技術(shù)控制可聚合的液
8態(tài)材料的層的厚度，并且因此控制最終聚合物層的厚度。例如，附圖中的圖1以高度示意的 方式說明了導(dǎo)電電極102，在該電極102上已經(jīng)沉積有包含設(shè)置在粘合劑106中的囊104的 電泳層?？删酆系囊簯B(tài)材料108被施加(例如利用壓式或者狹縫式涂覆機(jī))到電泳層上方， 并且液態(tài)材料108的厚度由刮墨刀110控制。應(yīng)該注意到，由于囊104從粘合劑106向上 突出，電泳層的上表面(如圖1中所說明的)是不平整的，但是液態(tài)材料108的設(shè)置能夠使 聚合物保護(hù)層的最終表面平整。(盡管圖1建議在囊104的中央上方可聚合的液態(tài)材料層 的厚度可以接近零，但是在實(shí)踐中這是不期望的并且在整個(gè)電泳層上方應(yīng)該至少存在保護(hù) 層的最小厚度)圖2以高度示意的方式說明了本發(fā)明的可替代的方法。在該第二種方法中的導(dǎo)電 電極102，囊104以及粘合劑106與圖1中所示的相同。而且將可聚合的液態(tài)材料108施加 到電泳層上方。然而，不采用刮墨刀；而是在液態(tài)材料108上涂覆釋放片212并且使得整個(gè) 組件在軋輥214和216之間通過以控制液態(tài)材料108的厚度。盡管圖2建議組件水平經(jīng)過軋輥，但是在大規(guī)模的輥對(duì)輥生產(chǎn)中，組件垂直向下 經(jīng)過軋輥會(huì)更方便，同時(shí)可聚合的液態(tài)材料可連續(xù)地施加在電泳介質(zhì)和釋放片212之間。在采用釋放片控制液態(tài)材料108的厚度時(shí)，可以在液態(tài)材料的固化之后立即去除 該釋放片，或者可以將其保留在原位直到晚些時(shí)候以向通過固化液態(tài)材料形成的聚合物層 提供機(jī)械保護(hù)。在本方法中，用于控制液態(tài)層的厚度的片不必需為釋放片，并且該片也不必需為 柔性的。而且，從通過固化液態(tài)材料形成的聚合物層中去除該片不是必需的。例如，無論該 片是剛性或者柔性的，其可以包含用作最終顯示器中保護(hù)層的透明片。可替代地，該片可以 包含導(dǎo)電層，其能夠通過聚合物層永久粘附到最終的顯示器。典型地，這樣的導(dǎo)電層將形成 最終顯示器的公共前電極，并且在這樣的情況下，導(dǎo)電層應(yīng)該是光透射的以使得通過導(dǎo)電 層能夠看到電光介質(zhì)的光學(xué)狀態(tài)的改變。用于控制液態(tài)層的厚度的片也能夠具有彩色濾色片陣列的形式(典型地具有導(dǎo) 電層以形成最終顯示器的公共前電極)，其可以是柔性或者剛性的。這樣的彩色濾色片陣列 需要與在電光介質(zhì)的相對(duì)側(cè)上的電極的像素對(duì)準(zhǔn)。如果彩色濾色片陣列是剛性的(例如玻 璃彩色濾色片陣列)，則可以將該彩色濾色片陣列放置在可聚合的液態(tài)材料上并且與像素 粗略對(duì)準(zhǔn)。然后可以按壓或者滾動(dòng)該彩色濾色片，并且使用彩色濾色片陣列對(duì)準(zhǔn)工具或者 夾具使彩色濾色片陣列的一部分與像素精細(xì)對(duì)準(zhǔn)。在精細(xì)對(duì)準(zhǔn)之后，對(duì)可聚合的液態(tài)材料 的一小部分區(qū)域進(jìn)行點(diǎn)固化以將彩色濾色片陣列相對(duì)于顯示器的其它部件固定到位。在固 化可聚合的液態(tài)材料的剩余部分之前可以處理顯示器以去除任何困于其中的氣體(參見 下面)。除了為避免由于柔性彩色濾色片陣列的畸變導(dǎo)致的未對(duì)準(zhǔn)，典型地需要將彩色濾 色片陣列的精細(xì)對(duì)準(zhǔn)以及隨后的點(diǎn)固化步驟在顯示器的不同區(qū)域上重復(fù)多次，直到正確地 精細(xì)對(duì)準(zhǔn)顯示器的所有區(qū)域?yàn)橹怪?，可以按照非常類似的方式粘附柔性彩色濾色片陣 列。在用于控制液態(tài)層的厚度的片要作為顯示器的永久部分保留的大多數(shù)情況下，難 以避免會(huì)將一些氣泡困在該片下方。用于去除這樣困于其中的氣泡的技術(shù)在本領(lǐng)域中是公 知的(例如使顯示器經(jīng)歷壓蒸(autoclaving)或者將顯示器放置在真空中)并且任意公知
9的技術(shù)都可以用于本發(fā)明中。如上所注意到的，如果該片是需要與顯示器的剩余部分對(duì)準(zhǔn) 的彩色濾色片陣列或者類似的片，則應(yīng)該在去除氣泡的工藝之前進(jìn)行對(duì)可聚合液態(tài)材料的 點(diǎn)固化以確保在去除氣泡期間保持該片的對(duì)準(zhǔn)。在其它情況下，例如在該片僅包含導(dǎo)電層 以及(可選地)用于該導(dǎo)電層的支撐物時(shí)，不需要精細(xì)對(duì)準(zhǔn)，并且可以執(zhí)行氣泡移除而不需 要先前的對(duì)可聚合液態(tài)材料的點(diǎn)固化?，F(xiàn)在僅作為說明給出下面的示例以示出本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選工藝的細(xì)節(jié)。示例基本上如在前述美國專利No. 6，982，178中所描述的，將囊/粘合劑漿液狹縫式涂 覆到聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)/ITO膜的覆蓋有ITO的表面上，并且烘干所產(chǎn)生的涂覆膜以 在ΡΕΤ/ΙΤ0膜上產(chǎn)生位于粘合劑中的囊的粘附層。單獨(dú)地在大致24平方英寸(61平方厘 米)的金屬薄片上覆蓋塑料釋放片，使其被設(shè)置為暴露出釋放層。將12平方英寸(30平方 厘米)的烘干的囊涂覆膜放置在該釋放片頂部的中央，暴露囊層。在距離囊涂覆膜的一個(gè) 邊緣的13mm處放置一滴Norland光學(xué)粘結(jié)劑(Ν0Α 63，N0A71或者NOA 81)，該滴延伸到距 離該膜的每一個(gè)側(cè)邊緣的大約13mm的范圍內(nèi)以最小化在工藝的后續(xù)步驟期間從顯示器擠 出的光學(xué)粘結(jié)劑的量。然后在承載有光學(xué)粘結(jié)劑的囊涂覆膜上方放置第二釋放片，放置該 第二釋放片以使其釋放層面對(duì)囊涂覆膜，并且該第二釋放片的尺寸使得其在該囊涂覆膜的 外圍周圈均延伸超過該囊涂覆膜的邊緣至少2英寸(51mm)以最小化在后續(xù)層疊時(shí)層壓機(jī) 輥的污染。然后將金屬板，囊涂覆膜以及兩個(gè)釋放片的整個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)放置在輥打開的輥式層 壓機(jī)中，放置該堆疊結(jié)構(gòu)以使得輥在可脫離囊涂覆膜的釋放片上靠攏。然后在室溫和50磅 /平方英寸(大約0. 48MPa)下使用6英寸(152mm)中硬度硅輥以0. 5英尺/分鐘(大約 2. 5mm/秒)的速度讓該堆疊結(jié)構(gòu)經(jīng)過輥層壓機(jī)。在使膜的原始粗糙表面平整的工藝中，經(jīng) 過層壓機(jī)使光學(xué)粘結(jié)劑在整個(gè)囊涂覆膜上方延展為薄層。然后使該堆疊結(jié)構(gòu)在150W/英寸 (6ff/mm)的紫外燈下以20英尺/分鐘(大約IOOcm/秒)的速度兩次經(jīng)過以局部固化光學(xué) 粘結(jié)劑。然后去除頂部釋放片，并且剩余的層在相同條件下兩次經(jīng)過紫外燈下方以完成光 學(xué)粘結(jié)劑的固化。之后，可以從金屬板和相鄰的釋放片去除完整的ΡΕΤ/ΙΤ0/囊-粘合劑層 /光學(xué)粘結(jié)劑顯示器并且將該完整的ΡΕΤ/ΙΤ0/囊-粘合劑層/光學(xué)粘結(jié)劑顯示器切割為需 要的尺寸。將意識(shí)到，在該示例中描述的工藝是小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室方法，而其它技術(shù)，特別是 輥對(duì)輥技術(shù)，會(huì)更適合于批量生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，使用能夠被固化為硬而堅(jiān)實(shí)的外表的可聚合的液態(tài)材 料允許使用非常薄的非導(dǎo)電保護(hù)層，該保護(hù)層具有光滑的外表并且對(duì)電光層提供良好的機(jī) 械保護(hù)。輻射固化允許快的線速度以及經(jīng)濟(jì)的輥對(duì)輥生產(chǎn)方法。
權(quán)利要求
一種用于制備電光顯示器的方法，所述方法包括在電極(102)上形成電光材料的層(104，106)；在所述電光材料的層(104，106)上沉積基本上無溶劑的可聚合的液態(tài)材料的層(108)；以及將所述可聚合的液態(tài)材料(108)暴露于能夠有效地使得所述材料發(fā)生聚合的條件下，從而形成位于所述電光材料的層(104，106)上的聚合物層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述可聚合的液體材料(108)為可熱固化的并且使得 所述材料發(fā)生聚合的條件包括將所述液態(tài)材料加熱到足以固化所述材料的高溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述可聚合的液態(tài)材料(108)為可輻射固化的并且使 得所述材料發(fā)生聚合的條件包括使所述液態(tài)材料暴露于具有能夠固化所述材料的波長(zhǎng)的 輻射下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述可聚合的液態(tài)材料(108)包含丙烯酸酯，聚氨酯丙 烯酸酯共混物或者硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括控制沉積在所述電光材料的層(104，106)上的所述 可聚合的液態(tài)材料的層(108)的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述可聚合的液態(tài)材料的層的所述厚度通過刮墨刀 (110)或者壓式涂覆進(jìn)行控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中所述可聚合的液態(tài)材料的層的所述厚度通過在聚合所 述液態(tài)材料(108)之前使所述液態(tài)材料(108)的層與片(212)接觸并且使得軋輥(214)在 所述釋放片(212)上經(jīng)過來進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述片是從最終顯示器去除的釋放片。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述片包含作為最終顯示器的永久部分保留的導(dǎo)電層。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述片包含作為最終顯示器的永久部分保留的彩色 濾色片陣列。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中最終聚合物層的厚度從6到250μ m。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中最終聚合物層的厚度從8到50μ m。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中形成在所述電極(102)上的所述電光材料的層(104， 106)具有不平整的暴露表面并且所述最終的聚合物層使所述電光材料的層(104，106)平 整以使得最終的聚合物層的所述暴露表面基本上平整。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述電光材料包含旋轉(zhuǎn)雙色部件或者電致變色材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述電光材料包含電泳材料，所述電泳材料包含設(shè)置 在流體中并且能夠在電場(chǎng)的影響下移動(dòng)經(jīng)過所述流體的多個(gè)帶電粒子。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述帶電粒子以及所述流體被限定在多個(gè)囊或者微 單元內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述帶電粒子以及所述流體作為由包含聚合物材料 的連續(xù)相圍繞的多個(gè)離散微滴存在。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述流體是氣態(tài)的。
19.一種能夠通過觸針成像的電光顯示器，所述顯示器包括電極(102)；設(shè)置在所述電極(102)上的電光材料的層(104，106)；以及位于所述電光材料的層(104，106)上的聚合物層，所述聚合物層包含基本上無溶劑的可聚合的液態(tài)材料(108)的聚合產(chǎn)物。
全文摘要
通過下面方法制造旨在使用觸針或者類似裝置進(jìn)行書寫的電光顯示器在電極上形成電光材料的層；在所述電光材料上沉積基本上無溶劑的可聚合的液態(tài)材料；以及聚合所述可聚合的液態(tài)材料。
文檔編號(hào)G02F1/1334GK101981496SQ200980108696
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者M·D·麥克克利亞, 鮑里尼 R·J·小 申請(qǐng)人:伊英克公司