專利名稱：一種改良的電泳顯示器及其新穎的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)是2000年3月3日提交的美國(guó)申請(qǐng)09/518,488的部分繼續(xù)申請(qǐng)(continuation-in-part)，并要求一種涉及電泳顯示器的發(fā)明，其包括以分散于電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料微粒填充的隔離的盒。該經(jīng)填充的盒是用聚合物密封層單獨(dú)密封的。
為避免不希望的微粒遷移(諸如沉淀)，有人提出在兩個(gè)電極之間劃分區(qū)間，從而將空間劃分為更小的單元。然而，在分區(qū)式電泳顯示器的情況下，分區(qū)的形成和懸浮物的密封處理會(huì)遇到某些困難。此外，難于在分區(qū)式電泳顯示器中保持不同顏色的懸浮物分離。
其后，有人嘗試將懸浮物密封于微膠囊中。美國(guó)專利第5,961,804號(hào)和第5,930,026號(hào)披露了微膠囊化的電泳顯示器。該文獻(xiàn)披露的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流體與帶電荷顏料微粒懸浮物(在視覺上與電介質(zhì)溶劑形成對(duì)比)所組成的電泳組分。這些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、液內(nèi)固化、或簡(jiǎn)單/復(fù)雜凝聚等其他已知的工藝。在微膠囊形成后，可將其注入裝有二個(gè)隔離電極的室中，或“印刷”或涂布在透明導(dǎo)電膜上。該微膠囊也可被固定于透明基質(zhì)或夾在該二電極之間的粘合劑中。
利用這些現(xiàn)有工藝方法，特別是美國(guó)專利第5,930,026號(hào)、第5,961,804號(hào)以及第6,017,584號(hào)所披露的微膠囊方法制備的電泳顯示器有許多缺點(diǎn)。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(xué)性質(zhì)，受到對(duì)環(huán)境變化的敏感度(特別是對(duì)于濕度和溫度的敏感度)的不利影響。第二，由于微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(jìn)該顯示器的操作性，將微膠囊嵌埋于大量的聚合物基質(zhì)中。但是，由于二電極間距增大，使響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)；而且，由于顏料微粒的低有效負(fù)載，使對(duì)比度降低。因?yàn)殡姾煽刂苿┰谖⒛z囊制備期間趨于擴(kuò)散至水/油界面，致使難于增加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電位也導(dǎo)致響應(yīng)速率變低。此外，因?yàn)槲⒛z囊的大微粒尺寸和寬尺寸分布，對(duì)于色彩應(yīng)用而言，這種類型現(xiàn)有技術(shù)的電泳顯示器具有的分辨率與尋址能力較低。發(fā)明簡(jiǎn)述本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及一種電泳顯示器，該電泳顯示器包括具有明確定義的形狀、尺寸、和縱橫比的盒。所述盒以包含分散于電介質(zhì)溶劑中的帶電荷微粒的電泳流體填充，并用聚合物密封層單獨(dú)密封。聚合物密封層優(yōu)選用含有熱固性、或熱塑性前體物的組合物制成。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，該密封層是顯示器的構(gòu)成部分，而且在與電泳流體相接觸的一側(cè)上為彎曲的。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，該密封層的兩側(cè)都是彎曲的，特別是如果該電泳流體是從下面填充的(under-filled)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面，涉及制備這種電泳顯示器的新穎方法。
本發(fā)明的再一個(gè)方面，涉及制備具有明確定義的形狀、尺寸、和縱橫比的盒。這些盒封裝分散于電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料微粒的懸浮物，并由根據(jù)本發(fā)明制備的微型杯所形成。簡(jiǎn)而言之，制備微型杯的方法涉及用預(yù)圖案化凸模模壓涂布于導(dǎo)電膜上的熱塑性、或熱固性前體物層，接著在熱塑性、或熱固性前體物層硬化期間、或之后進(jìn)行脫模，硬化是通過輻射、冷卻、溶劑蒸發(fā)、或其他方法。另一方面，微型杯可用下述方法制成圖形曝光涂布有輻射固化層的導(dǎo)電膜，然后在曝光區(qū)域硬化后去除未曝光區(qū)域。
由上述任一種方法都可制造具有多種尺寸、形狀、和開口比的、耐溶劑且熱機(jī)械穩(wěn)定的微型杯。然后用電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料微粒的懸浮物填充微型杯并密封。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及對(duì)填充有電泳流體的微型杯進(jìn)行密封，所述電泳流體包含帶電荷顏料微粒在介電流體中的分散體?？梢杂枚喾N方法進(jìn)行密封。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例中，密封是通過在填充步驟之前，把含有熱塑性塑料、熱固性塑料、或它們的前體物的密封組分分散于電泳流體中來完成。密封組分與電介質(zhì)溶劑不混溶，并具有比溶劑和顏料微粒更低的比重。填充后，密封組分與電泳流體發(fā)生相分離，并在流體的上面形成表面浮層。于是通過硬化密封層可以方便地完成微型杯的密封，密封層的硬化可以利用溶劑蒸發(fā)、界面反應(yīng)、濕氣、熱、或輻射完成。雖然上述兩種或更多固化機(jī)理的結(jié)合可用來增加密封生產(chǎn)量，但是紫外光輻射是硬化密封層的優(yōu)選方法。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例中，可通過使用包含熱塑性塑料、熱固性塑料、或它們的前體物的密封組分來涂布電泳流體而完成密封。然后，通過溶劑蒸發(fā)、界面反應(yīng)、濕氣、熱、輻射、或固化機(jī)制的組合，將前體物硬化，進(jìn)而完成密封。這些密封方法是本發(fā)明的非常獨(dú)特的特點(diǎn)。在密封組分中也可加入添加劑，如表面活性劑、均化劑、填料、粘合劑、粘度調(diào)節(jié)劑(稀釋劑或增稠劑)、共溶劑、和抗氧化劑，以改良顯示器的性能。染料或顏料也可加入密封層中，特別是如果顯示器是從相反的一側(cè)觀看時(shí)。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于制造單色電泳顯示器的多步驟方法。工藝步驟包括用上述的任何一種方法制備微型杯，密封微型杯，最后將預(yù)涂布有粘合劑層的第二導(dǎo)電膜層壓于經(jīng)密封的微型杯陣列。這種多步驟方法可以輥對(duì)輥連續(xù)地進(jìn)行。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種用于制造全色電泳顯示器的方法，該方法包括將一種正作用光致抗蝕劑層層壓或涂布于預(yù)成型的微型杯，對(duì)光致抗蝕劑進(jìn)行圖形曝光以選擇性地打開一定數(shù)目的微型杯，接著顯影抗蝕劑，對(duì)開啟的微型杯填充著色的電泳流體，而后采用本發(fā)明的一種密封方法密封填充過的微型杯。上述步驟可以重復(fù)，以制造用不同顏色的電泳流體填充的密封微型杯。
這些披露的多步驟方法，可以在支撐網(wǎng)上輥對(duì)輥連續(xù)或半連續(xù)地進(jìn)行。事實(shí)上，這種微型杯結(jié)構(gòu)使得規(guī)格多樣化和有效的輥對(duì)輥連續(xù)生產(chǎn)成為可能。這些方法相對(duì)于典型的顯示器制造方法，具有非常低的成本。
本發(fā)明的電泳顯示器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，微型杯壁事實(shí)上是一種內(nèi)在的隔離物，以保持頂部和底部基片相隔固定的距離。這種類型的顯示器的機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)完整性顯著好于任何現(xiàn)有技術(shù)所制成的顯示器，包括用隔離微粒(spacer particles)制成的顯示器。此外，涉及微型杯的顯示器具有所希望的機(jī)械性能，包括當(dāng)顯示器被彎曲、輥壓、或在壓力作用下(例如在接觸屏應(yīng)用中)時(shí)具有可靠的顯示性能。微型杯制造技術(shù)的使用也避免需要使用邊緣密封粘合劑，邊緣密封粘合劑將限制和預(yù)先規(guī)定顯示器面板的尺寸并把顯示流體限制在預(yù)定區(qū)域內(nèi)。如果以任何方式切割顯示器，或如果鉆出通過顯示器的孔，用邊緣密封粘合劑方法制成的傳統(tǒng)顯示器內(nèi)的顯示流體將完全漏出。損壞的顯示器將不再具有其功能。與此相反，用微型杯技術(shù)制造的顯示器內(nèi)的顯示流體是封裝和隔離在每個(gè)盒中?？蓪⑽⑿捅@示器切割成幾乎任何尺寸，而不會(huì)由于在活動(dòng)區(qū)域內(nèi)顯示流體的損失而損害顯示器性能。換句話說，這種微型杯結(jié)構(gòu)使規(guī)格多樣化的顯示器制造工藝成為可能，其中所述工藝的連續(xù)生產(chǎn)較大的薄片規(guī)格的顯示器，可切割成任何所希望的尺寸。
當(dāng)用不同的特定性能(如顏色和換向速率)的流體填充盒時(shí)，這種隔離的微型杯或盒結(jié)構(gòu)是特別重要的。如果沒有微型杯結(jié)構(gòu)，將很難防止相鄰區(qū)域的流體混合，或在操作期間將受到串?dāng)_的影響。因此，本發(fā)明的雙穩(wěn)定反射顯示器也具有優(yōu)異的色彩尋址能力和換向性能。
根據(jù)本發(fā)明制備的電泳顯示器對(duì)環(huán)境不敏感，特別是對(duì)濕度和溫度不敏感。這種顯示器可以很薄、柔性、耐用、易于操作、和款式多樣化。因而完全消除了用現(xiàn)有工藝方法制備的電泳顯示器的缺點(diǎn)。
圖2a與2b表示用于電泳顯示器制造的輥對(duì)輥方法，特別是通過模壓涂布有紫外光固化組分的導(dǎo)電膜而生成微型杯。
圖3a至3d圖示說明一種制備用于微模壓的凸模的常用方法。
圖4a至4c表示一種典型的微模壓方法制備的微型杯陣列。
圖5a至5c表示其他可供選擇的制備微型杯的方法步驟，該方法步驟涉及將涂布有熱固性前體物的導(dǎo)電膜圖形曝光于紫外光輻射。
圖6是制造黑/白電泳顯示器或其它單色電泳顯示器的流程圖。
圖7a至7h是制造多色電泳顯示器的流程圖。
圖8a至8c顯示由本發(fā)明的密封層所密封的電泳顯示器盒。
發(fā)明詳述定義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)人員通常使用并理解的慣用定義而使用。
術(shù)語“微型杯”是指由微模壓或圖形曝光所生成的杯狀凹處。
在本發(fā)明說明書中，術(shù)語“盒”是指由一密封微型杯所形成的獨(dú)立的單元。這些盒以分散于溶劑或溶劑混合物中的帶電荷顏料微粒填充。
當(dāng)說明該微型杯或盒時(shí)，術(shù)語“有明確定義的”是指該微型杯、或盒具有根據(jù)本制造方法的特定參數(shù)預(yù)定的明確的形狀、尺寸、和縱橫比。
“縱橫比”一詞為電泳顯示器領(lǐng)域中一般所知的詞匯。在本申請(qǐng)中，它是指微型杯的深度對(duì)寬度、或深度對(duì)長(zhǎng)度的比例。
術(shù)語“構(gòu)成部分(integral part)”是指顯示器的特定組件，以物理或化學(xué)的方式與顯示器的另一個(gè)或其它組件相結(jié)合。優(yōu)選具體實(shí)施例如

圖1所示，本發(fā)明的電泳顯示器包括二個(gè)電極板(10，11)(至少其中之一10是透明的)，以及密封在二個(gè)電極板之間的一層明確定義的盒12。所述盒以分散于著色電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料微粒填充，并用聚合物密封層(未示出)單獨(dú)密封。當(dāng)在二電極之間施加一個(gè)電壓差時(shí)，帶電荷微粒將遷移到一側(cè)，因而通過透明導(dǎo)電膜可看到顏料的顏色、或溶劑的顏色。至少二個(gè)電極之一是圖案化的。制備該電泳顯示器的方法包括很多方面。I.微型杯的制備I(a)模壓制備微型杯工藝步驟圖示于圖2a與圖2b中。凸模20可放置在網(wǎng)24之上(圖2a)或之下(圖2b)。通過在玻璃平板或塑料基片上形成一透明導(dǎo)電膜21，從而制成透明導(dǎo)電基片。然后在該導(dǎo)電膜上涂布包括熱塑性塑料、熱固性塑料、或它們的前體物的組合物22。在高于熱塑性、或熱固性前體物層的玻璃化溫度條件下，用輥、板、或帶形式的凸模對(duì)熱塑性或熱固性前體物層進(jìn)行模壓。
用于制備微型杯的熱塑性或熱固性前體物可以是多官能團(tuán)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、乙烯醚、環(huán)氧化物、和它們的低聚物、聚合物、和類似物。優(yōu)選多官能團(tuán)的丙烯酸酯及其低聚物。多官能團(tuán)的環(huán)氧化物與多官能團(tuán)的丙烯酸酯的組合也非常有利于獲得所需要的物理機(jī)械性能。通常，也添加賦予撓性的可交聯(lián)低聚物，例如氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、或聚酯丙烯酸酯，以改善模壓微型杯的抗彎曲性。該組分可以包含聚合物、低聚物、單體、添加劑，和非必選的多聚物。這類材料的玻璃化溫度(Tg)范圍通常為約-70℃至約150℃，優(yōu)選為約-20℃至約50℃。微模壓方法通常是在高于玻璃化溫度下進(jìn)行。可以采用加熱的凸模、或加熱的模子基板(housing substrate)(模具對(duì)其加壓)，以控制微模壓的溫度和壓力。
如圖2a與圖2b所示，在前體物層硬化期間或硬化后脫模，以顯露微型杯陣列23?？捎美鋮s、溶劑蒸發(fā)、輻射交聯(lián)、熱、或濕氣使前體物層硬化。如果用紫外光輻射來固化熱固性前體物，紫外光則可以從網(wǎng)的底部或頂部輻射到透明導(dǎo)電膜上，如上述兩圖所示。此外，紫外光燈可置于模子內(nèi)部。在這種情況下，模子必須是透明的，從而允許紫外光通過預(yù)圖案化的凸模輻射到熱固性前體物層上。
凸模的制備可以先用光致抗蝕劑處理后，接著采用蝕刻或電鍍的方法制備凸模。制作凸模的代表性實(shí)施例見圖3。采用電鍍法時(shí)(圖3a)，在一玻璃基片30上噴鍍一薄層通常為3000的籽金屬31，例如鉻鎳鐵合金(chrome inconel)。接著涂布一層光致抗蝕劑32，并以紫外光曝光。一掩模34被置于紫外光與光致抗蝕劑層32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?，去除未曝光區(qū)域。干燥保留的硬化光致抗蝕劑，并再次噴鍍一薄層籽金屬。然后主模(圖3b)準(zhǔn)備就緒，可以進(jìn)行電鑄成形。用于電鑄成形的典型材料是鎳鈷合金33。此外，該主?？捎涉囍谱?，如攝影光學(xué)儀器工程師學(xué)會(huì)會(huì)刊卷1663，pp.324(1992)中《薄鍍層光學(xué)介質(zhì)的連續(xù)制作》( “Continuous Manufacturing of Thin Cover Sheet OpticalMedia”，SPIE Proc.Vol.1663，pp.324(1992))中說明的，采用氨基磺酸鎳(nickel sulfamate)電鍍或無電鎳沉積。模子的底板厚度(圖3d)通常為50至400微米。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，如攝影光學(xué)儀器工程師學(xué)會(huì)會(huì)刊《精密光學(xué)復(fù)制技術(shù)》(“ReplicationTechniques for Micro-optics”， SPIE Proc.)Vol.3099，pp.76-82(1997)中說明。此外，模子可使用塑料、陶瓷、或金屬，利用光加工制作。
圖4a是微模壓制備的典型微型杯的光學(xué)輪廓三維圖(opticalprofilometry three-dimensional profile)。圖4b是微型杯開口的上視圖的光學(xué)顯微照片。圖4c是一行微型杯的光學(xué)輪廓垂直截面圖(optical profilometry vertical cross-section view)，表示其深度。
I(b)用圖形曝光方法制備微型杯此外，通過一掩模50，用紫外光或其他形式的輻射把涂布于導(dǎo)電膜52上的輻射可固化材料51圖形曝光(圖5a)，也可以制備微型杯。導(dǎo)電膜52是在塑料基片53上。
對(duì)輥對(duì)輥方法來說，光掩模可與網(wǎng)同步，以與后者相同的速度移動(dòng)。在圖5a的光掩模50中，深色方塊54表示不透明區(qū)域，深色方塊之間的間隔55表示開口區(qū)域。紫外光通過開口區(qū)域55輻射到輻射固化材料上。曝光區(qū)域變硬，然后用適當(dāng)?shù)娜軇┗蝻@影劑除去未曝光區(qū)域(先前由該掩模的不透明區(qū)域加以保護(hù))，從而形成微型杯56。該溶劑或顯影劑選自那些通常用來溶解輻射可固化材料或降低輻射可固化材料粘度的溶劑，如丁酮、甲苯、丙酮、異丙醇、或類似物。
圖5b和5c圖示了用圖形曝光制作微型杯的兩種其他可選方法。此二圖特點(diǎn)基本與圖5a所示特點(diǎn)一樣，并且相應(yīng)部分采用了同樣的編號(hào)。在圖5b中，使用的導(dǎo)電膜52是不透明和預(yù)圖案化的。在這種情況下，有利于通過導(dǎo)電膜圖形對(duì)輻射敏感材料進(jìn)行圖形曝光，其中該導(dǎo)電膜圖形用作光掩模。在紫外光輻射后除去未曝光區(qū)域則可制得微型杯56。在圖5c中，導(dǎo)電膜52也是不透明和區(qū)帶-圖案化的。透過導(dǎo)電膜區(qū)帶-圖案52，從底部對(duì)輻射固化材料進(jìn)行曝光，其中導(dǎo)電膜區(qū)帶-圖案作為第一個(gè)光掩模。通過第二個(gè)光掩模50從另一側(cè)進(jìn)行二次曝光，第二光掩模具有與導(dǎo)電膜區(qū)帶垂直的區(qū)帶圖案。然后用溶劑或顯影劑除去未曝光區(qū)域從而顯露出微型杯56。
一般來說，微型杯可具有任何形狀，并且它們的尺寸和形狀可以改變。在一個(gè)系統(tǒng)中，微型杯可具有基本上均勻的尺寸和形狀。然而，為獲得最佳光學(xué)效果，可以制造不同形狀和尺寸的微型杯。例如，填充紅色分散體的微型杯可具有與綠色微型杯或藍(lán)色微型杯不同的形狀或尺寸。此外，一個(gè)像素可以由不同顏色不同數(shù)目的微型杯組成。例如，一個(gè)像素可以由一定數(shù)量的小的綠色微型杯、一定數(shù)量的大的紅色微型杯、和一定數(shù)量的小的藍(lán)色微型杯組成。沒有必要使三種顏色的微型杯具有相同的形狀和數(shù)目。
微型杯的開口可以是圓形的、正方形的、長(zhǎng)方形的、六邊形的、或任何其他形狀。在維持理想的機(jī)械性能的前提下，開口之間的分隔區(qū)域要盡可能小，以獲得高的色飽和度和色對(duì)比度。因而，例如與圓形開口相比，蜂窩狀開口更佳。
對(duì)于反射式電泳顯示器而言，每個(gè)單獨(dú)微型杯的尺寸可以是在大約102至大約5×105平方微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選從大約103至大約5×104平方微米。微型杯的深度是在大約3至大約100微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選從大約10至大約50微米。開口面積與盒壁面積的比例是在約0.05至約100的范圍中，優(yōu)選約0.4至約20。開口寬度(從開口的邊緣到邊緣)通常是在大約15至大約450微米的范圍內(nèi)，優(yōu)選從大約25至大約300微米。II懸浮物/分散體的制備微型杯以分散于電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料微粒填充。分散體可根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域熟知的方法加以制備，如記載于美國(guó)專利第6,017,584號(hào)、第5,914,806號(hào)、第5,573,711號(hào)、第5,403,518號(hào)、第5,380,362號(hào)、第4,680,103號(hào)、第4,285,801號(hào)、第4,093,534號(hào)、第4,071,430號(hào)、第3,668,106號(hào)，以及電氣和電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)報(bào)《電子裝置》(IEEE Trans.Electron Device)，ED-24，827(1977)和J.Appl.Phys.49(9)，4820(1978)中的方法。該帶電荷顏料微粒在視覺上與微粒懸浮于其中的介質(zhì)形成對(duì)比。該介質(zhì)為電介質(zhì)溶劑，最好具有低粘度且介電常數(shù)在約1至約30的范圍內(nèi)，為達(dá)到高微粒遷移率，優(yōu)選為約1.5至約15。適當(dāng)?shù)碾娊橘|(zhì)溶劑的實(shí)例包括如萘烷(DECALIN)、5-亞乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蠟油等碳?xì)浠衔?；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?xì)浠衔?；如全氟萘烷、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲?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；諸如來自明尼蘇達(dá)州St.Paul的3M公司的FC-43TM、FC-70TM、和FC-5060TM等全氟溶劑；低分子量的含鹵素聚合物，如來自奧勒崗州Portland的TCI America公司的聚全氟丙烯醚(poly(perfluoropropylene oxide))；聚三氟氯乙烯，如來自新澤西州RiverEdge的Halocarbon Product公司的鹵烴油(Halocarbon oil)；全氟聚烷基醚(perfluoropolyalkylether)，如來自Ausimont公司的GaldenTM，或來自特拉華州DuPont公司的KrytoxTM油和脂K-Fluid系列。在一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例中，使用聚三氟氯乙烯作為電介質(zhì)溶劑。在另一個(gè)優(yōu)選的具體實(shí)施例中，使用聚全氟丙烯醚作為電介質(zhì)溶劑。
除了帶電荷的基本的顏料微粒如TiO2微粒以外，電泳流體可通過對(duì)比著色劑進(jìn)行著色。對(duì)比著色劑可由染料或顏料制成。非離子偶氮、蒽醌、和酞菁染料或顏料特別有用。其他有用的染料實(shí)例非限定性地包括亞利桑那州Pylam Products公司生產(chǎn)的油溶紅EGN(Oil Red EGN)、蘇丹紅、蘇丹藍(lán)、油溶藍(lán)、Macrolex藍(lán)、溶劑藍(lán)35(Solvent Blue 35)、Pylam Spirit黑、和Fast Spirit黑；Aldrich公司的蘇丹黑B(Sudan Black B)；BASF公司的Thermoplastic黑X-70；以及Aldrich公司的蒽醌藍(lán)、蒽醌黃114、蒽醌紅111和135以及蒽醌綠28。在不可溶顏料的情況下，用于產(chǎn)生介質(zhì)顏色的顏料微粒也可分散于介電介質(zhì)中。優(yōu)選地，這些彩色微粒不帶電荷。如果用于產(chǎn)生介質(zhì)顏色的顏料微粒帶電荷，則它們最好帶有與帶電荷顏料微粒的電荷極性相反的電荷。如果兩種類型的顏料微粒帶有相同的電荷，那么它們應(yīng)具有不同的電荷密度或不同的電泳遷移率。在任何情況下，用于產(chǎn)生介質(zhì)顏色的染料或顏料必須是化學(xué)上穩(wěn)定的并且與懸浮物中的其他組分相容。
帶電荷顏料微?？蔀橛袡C(jī)或無機(jī)顏料，如來自Sun化學(xué)制品公司的TiO2、酞菁藍(lán)、酞菁綠、二芳基黃(diarylide yellow)、二芳基AAOT黃(diarylide AAOT Yellow)、喹吖啶酮、偶氮、若丹明、苝系顏料(perylene pigment series)；來自Kanto化學(xué)制品公司的漢撒黃G(Hansa yellow G)顆粒；以及來自Fisher公司的碳燈黑(Carbon Lampblack)。優(yōu)選的是亞微粒子尺寸。這些微粒應(yīng)具有可接受的光學(xué)特性，不應(yīng)被電介質(zhì)溶劑溶脹或軟化，并且應(yīng)該是化學(xué)穩(wěn)定的。在正常的操作條件下，所產(chǎn)生的懸浮物也必須穩(wěn)定且能抗沉淀、乳化、或凝結(jié)。
顏料微粒可以呈現(xiàn)自身的電荷，或可使用電荷控制劑直接使之帶電，或可在懸浮于電介質(zhì)溶劑中時(shí)獲得電荷。適當(dāng)?shù)碾姾煽刂苿┦潜绢I(lǐng)域熟知的；它們可為聚合或非聚合性質(zhì)，并且也可以是離子的或非離子的，包括離子表面活性劑，如氣溶膠鄰聯(lián)甲苯胺(AerosolOT)、十二烷基苯磺酸鈉(sodium dodecylbenzenesulfonate)、金屬皂、聚丁烯丁二酰亞胺(polybutene succinimide)、順丁烯二酸酐共聚物(maleic anhydride copolymers)、乙烯基吡啶共聚物、乙烯吡咯烷酮共聚物(vinylpyrrolidone copolymer)(如來自InternationalSpecialty Products公司的GanexTM)、(甲基)丙烯酸共聚物((meth)acrylic acid copolymers)、和N，N-二甲基氨乙基(甲基)丙烯酸酯共聚物[N，N-dimethylaminoethyl(meth)acrylate copolymers]。氟化表面活性劑在氟碳溶劑(fluorocarbon solvents)中作為電荷控制劑特別有用。這些氟化表面活性劑包括FC氟化表面活性劑，如3M公司的FC-170CTM、FC-171TM、FC-176TM、FC430TM、FC431TM、和FC-740TM；以及ZonylTM氟化表面活性劑，如Dupont公司的ZonylTMFSA、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、碾磨、球磨、氣流磨(microfluidizing)以及超聲波技術(shù)。例如，將細(xì)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(shí)，從而將高度附聚的干顏料粉分散成最初的微粒。雖然不是最理想的，但在球磨過程中，可對(duì)該懸浮物添加用于產(chǎn)生懸浮介質(zhì)顏色的染料或顏料。
可通過使用適當(dāng)?shù)木酆衔飳⒃撐⒘Ｎ⒛z囊化，使其比重與電介質(zhì)溶劑的比重匹配，以消除顏料微粒的沉淀或乳化?？捎没瘜W(xué)或物理方法完成顏料微粒的微膠囊化。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)。
就黑/白電泳顯示器而言，該懸浮物包括分散于黑色溶劑中的帶電荷的白色二氧化鈦(TiO2)微粒，或分散于一種電介質(zhì)溶劑中的帶電荷黑色微粒。黑色染料或染料混合物，如亞利桑那州的PylamProducts公司的PylamTMSpirit黑和Fast Spirit黑，Aldrich公司的蘇丹黑B，BASF公司的Thermoplastic黑X-70TM；或一種不可溶的黑色顏料如碳黑，可用來產(chǎn)生溶劑的黑色。利用高溫碳化方法(如同是US 5,332,517以及US 5,693,367中所教導(dǎo))，由諸如煤焦油、石油瀝青、或樹脂的有機(jī)化合物所制備的碳微粒，特別是亞微碳微粒，也可用來當(dāng)作是黑色染料。對(duì)于其它有色懸浮物來說，有多種可能性。對(duì)于減色系統(tǒng)而言，帶電荷的TiO2微?？蓱腋∮谒{(lán)綠色、黃色、或品紅色的電介質(zhì)溶劑中。該藍(lán)綠色、黃色、或品紅色可使用染料或顏料產(chǎn)生。對(duì)于加色系統(tǒng)而言，帶電荷的TiO2微?？蓱腋∮诩t色、綠色、或藍(lán)色的電介質(zhì)溶劑中，其中該紅色、綠色、或藍(lán)色也可使用染料或顏料產(chǎn)生。對(duì)大多數(shù)的應(yīng)用來說，最好采用這種紅色、綠色、藍(lán)色系統(tǒng)。III.微型杯的密封微型杯的密封可用多種方法完成。一種優(yōu)選的方法是將密封組分分散于電泳流體中，其中所述密封組分包括選自下述的一種材料多價(jià)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、多價(jià)的乙烯基化合物(包括苯乙烯、乙烯基硅烷、和乙烯醚)、多價(jià)的環(huán)氧化物、多價(jià)的異氰酸酯、多價(jià)的丙烯基化合物、包含可交聯(lián)官能團(tuán)的低聚物或聚合物、和類似物。在密封組分中也可非必選地加入添加劑，如聚合粘合劑或聚合增稠劑、光敏引發(fā)劑、催化劑、填料、著色劑、和表面活性劑。密封組分和包含分散于著色電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料微粒的電泳流體用例如線上(in-line)混合器進(jìn)行徹底混合，并采用如Myrad棒、凹印板、刮刀片、槽涂布、或縫涂布等精確的涂布機(jī)械裝置，立即涂布于微型杯上。用掃桿刮刀或類似的裝置將過量的流體刮除?？捎蒙倭康娜跞軇┗蛘呷軇┗旌衔?，如異丙醇、甲醇、或其水溶液，來清洗微型杯的分隔壁頂部表面上殘留電泳流體。密封組分與電介質(zhì)溶劑不互溶，且其比重低于電介質(zhì)溶劑和顏料微粒的比重?？墒褂脫]發(fā)性有機(jī)溶劑，以控制電泳流體的粘度和覆蓋度。如此填充的微型杯然后加以干燥，且密封組分浮到電泳流體的頂部。在密封層分離期間或浮至頂部之后，用例如紫外光硬化浮在表面的密封層，從而密封微型杯。可以使用其它形式輻射如可見光、紅外光、和電子束來固化和密封微型杯。此外，如果使用可熱或濕氣固化的組分，則也可以采用熱或濕氣來干燥、硬化、和密封微型杯。
具有所需密度并對(duì)丙烯酸酯單體和低聚物有溶解度差別的優(yōu)選電介質(zhì)溶劑組為鹵代烴，特別是氟化和全氟化溶劑及其衍生物。可用表面活性劑改善電泳流體與密封材料之間界面的粘合性與潤(rùn)濕性。有用的表面活性劑包括3M公司的FCTM表面活性劑、DuPont公司的ZonylTM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(zhǎng)鏈醇類、全氟取代的長(zhǎng)鏈羧酸及其衍生物。
此外，如果這種密封前體物至少部分地與電介質(zhì)溶劑相容，則可將電泳流體和密封組分依次涂布于微型杯。這樣，可通過涂敷一薄層密封組分來完成微型杯的密封，其中所述密封組分包含一種選自下述的材料多價(jià)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯、氰基丙烯酸酯、多價(jià)的乙烯基化合物(包括苯乙烯、乙烯基硅烷、和乙烯醚)、多價(jià)的環(huán)氧化物、多價(jià)的異氰酸酯、多價(jià)的丙烯基化合物、包含可交聯(lián)官能團(tuán)的低聚物或聚合物、和類似物。該材料可通過輻射、熱、濕氣、或界面反應(yīng)進(jìn)行固化并在填充的微型杯的表面固化。界面聚合后接著進(jìn)行紫外光固化對(duì)密封過程是非常有利的。在這種情況下，因界面聚合而在界面形成的薄阻障層，顯著地抑制了電泳層和外涂層之間的混合。然后，通過后固化步驟，優(yōu)選通過紫外光輻射，而完成密封。為進(jìn)一步降低混合的程度，非常希望外涂層的比重顯著低于電泳流體的比重?？墒褂脫]發(fā)性有機(jī)溶劑來調(diào)整涂層的粘度和厚度。當(dāng)外涂層中使用揮發(fā)性溶劑時(shí)，優(yōu)選地，揮發(fā)性溶劑與電介質(zhì)溶劑不溶混。當(dāng)在電泳流體中使用的著色劑至少部分地相溶于密封組分時(shí)，兩步驟的外涂過程特別有用。也可使用添加劑或填料，如表面活性劑、抗氧化劑、交聯(lián)劑、增稠劑、和聚合物粘合劑，以改良其性能或加工性能。特別當(dāng)顯示器是從相反的一側(cè)觀看時(shí)，也可使用顏料、染料、或填料如二氧化硅、CaCO3、BaSO4、TiO2、金屬粒子及其氧化物、碳黑。
密封層在電泳分散體上形成一連續(xù)的薄膜，且為電泳顯示器件的構(gòu)成部分。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該密封層在與分散物接觸的一側(cè)上是彎曲的。于本發(fā)明的另一實(shí)施例中，密封層的兩側(cè)均可為彎曲的。該密封層朝著分散體彎曲，且其可為具有較淺且延長(zhǎng)的中心部分的U型或是W型。
圖8a所示為一種顯示器盒80，其中該密封層81以物理或化學(xué)的方式與盒側(cè)壁的頂部相結(jié)合，且該層在與分散體流體83接觸的一側(cè)84上是彎曲的。
在本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，彎曲的密封層81與流體及盒邊壁82的內(nèi)部表面85均緊密地接觸，該盒沒有被流體所覆蓋。此外，該密封層可選擇性地延伸至超過盒側(cè)壁的頂部，如圖8b中所顯示。
圖8c所示為一種兩側(cè)都是彎曲的密封層。
盒是夾在兩導(dǎo)電層(86和87)之間。在密封層81的頂部與頂部導(dǎo)電層86之間可以有額外的粘合劑層88。在以下部分將說明頂部導(dǎo)電層和粘合劑層在盒上的應(yīng)用。IV.單色電泳顯示器的制備通過圖6所示的流程圖說明此工藝。所有的微型杯都用同色組分的懸浮物填充。該工藝可為連續(xù)的輥對(duì)輥工藝，包括如下步驟1.將一層熱塑性塑料、熱固性塑料、或它們的前體物60涂布于導(dǎo)電膜61上(可選擇性地使用一溶劑)。若有溶劑存在，則該溶劑應(yīng)很快揮發(fā)。
2.在高于所述層的玻璃化溫度條件下，用預(yù)圖案化凸模62對(duì)層60進(jìn)行模壓。
3.從層60脫模，最好在其以適當(dāng)方法硬化期間或之后進(jìn)行。
4.用一種在著色電介質(zhì)溶劑中的帶電荷顏料分散體64填充上述方法制成的微型杯陣列63，其中所述著色電介質(zhì)溶劑包含一種與該溶劑不相容的密封組分，并且所述密封組分的比重低于電泳流體的比重。
5.在密封組分分離并于該液相頂部形成一表面浮層期間或之后，優(yōu)選采用如紫外光輻射65、或加熱、或濕氣，通過硬化密封組分以密封微型杯，因而形成封閉的含有電泳流體的電泳盒。
6.用預(yù)涂布有粘合劑層67的第二導(dǎo)電膜66層壓密封的電泳盒陣列，其中粘合劑層可為壓敏粘合劑、熱熔粘合劑、一種熱、濕氣、或輻射固化粘合劑。用于粘合劑的優(yōu)選材料包括丙烯酸、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、乙酸丁酸纖維、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、環(huán)氧化物、多官能丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯醚、和它們的低聚物、聚合物、和共聚物。
如果頂部導(dǎo)電膜對(duì)輻射是透明的，則可以用如紫外光68輻射通過頂部導(dǎo)電膜對(duì)層壓的粘合劑進(jìn)行后固化。在層壓步驟后，可對(duì)成品進(jìn)行切割69。
上述的微型杯制備方法可方便地用另一種程序代替圖形曝光涂布有輻射可固化組分的導(dǎo)電膜，接著用適當(dāng)?shù)娜軇┤コ雌毓鈪^(qū)域。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選具體實(shí)施例中，微型杯的密封可替換地以下述方法完成首先用電泳流體部分地填充微型杯陣列，然后直接在流體表面外涂并硬化密封組分。當(dāng)電泳流體的著色劑與密封組分至少部分相容時(shí)，這種兩步外涂密封方法特別有用。V.多色電泳顯示器的制備對(duì)于多色電泳顯示器的制備而言，需要額外的步驟以產(chǎn)生包含不同顏色懸浮物的微型杯。這些額外的步驟包括(1)用一種正作用干膜光致抗蝕劑模壓已制成的微型杯，該光致抗蝕劑由以下成分組成至少一種如馬薩諸塞州Worcester的Saint-Gobain公司的可去除載體PET-4851TM、一種酚醛樹脂正性光致抗蝕劑如Shipley公司的Microposit S1818TM、以及一種堿性顯影粘合劑層，如NationalStarch公司的Nacor 72-8685TM與BF Goodrich公司的Carboset515TM的混合物；(2)將光致抗蝕劑進(jìn)行圖形曝光，除去可移除的載體膜，以及用一種顯影劑，如Shipley公司的經(jīng)稀釋的Microposit351TM顯影劑，將正性光致抗蝕劑顯影，從而選擇性地打開一定數(shù)目的微型杯；(3)用包含帶電荷白色顏料(二氧化鈦)微粒和第一原色染料或顏料的電泳流體填充打開的微型杯；以及(4)按照單色顯示器制備中說明的方法，將經(jīng)填充的微型杯密封。這些附加的步驟可重復(fù)，以形成用第二和第三原色的電泳流體填充的微型杯。此外，用傳統(tǒng)的濕式涂布方法可將正作用光致抗蝕劑涂布于未填充的微型杯陣列。
更具體地，可根據(jù)圖7所示步驟制備一種多色電泳顯示器1.在導(dǎo)電膜71上涂布一層熱塑性塑料、熱固性塑料、或它們的前體物70。
2.在高于所述層的玻璃化溫度條件下，用預(yù)圖案化凸模(未示出)對(duì)層70進(jìn)行模壓。
3.從層70脫模，最好在其硬化期間或之后進(jìn)行，硬化是通過溶劑蒸發(fā)、冷卻、或輻射交聯(lián)、熱、或濕氣來完成。
4.用正性干膜光致抗蝕劑層壓上述制成的微型杯陣列72，其中正性干膜光致抗蝕劑至少包括一粘合劑層73、一種正性光致抗蝕劑74、以及一種可去除的塑料保護(hù)片(plastic cover sheet)(圖中未示出)。
5.用紫外光、可見光、或其他輻射將正性光致抗蝕劑進(jìn)行圖形曝光(圖7c)，除去保護(hù)片，在曝光區(qū)域顯影并打開微型杯。步驟4和5的目的是在預(yù)定區(qū)域選擇性地打開微型杯(圖7d)。
6.用電介質(zhì)溶劑中的帶電荷白色顏料分散體75填充打開的微型杯，其中電介質(zhì)溶劑至少包含一種第一原色的染料或顏料，以及一種密封組分76，該密封組分與電泳流體不相容，并且其比重低于溶劑和顏料微粒的比重。
7.在密封組分分離并在電泳流體上面形成一表面浮層的期間或之后，通過硬化密封組分(優(yōu)選采用如紫外光輻射，也可采用熱或濕氣)，從而密封微型杯并形成包含第一原色的電泳流體的封閉電泳盒(圖7e)。
8.可以重復(fù)上述步驟5至7，以在不同區(qū)域產(chǎn)生包含不同顏色電泳流體的有明確定義的盒(圖7e、圖7f、和圖7g)。
9.將預(yù)涂布有粘合劑層78的一個(gè)預(yù)圖案化的第二透明導(dǎo)電膜77，套準(zhǔn)層壓于密封的電泳盒陣列，其中所述粘合劑層可為壓敏粘合劑、熱熔粘合劑、或一種熱、濕氣、或輻射固化粘合劑。用于粘合劑的優(yōu)選材料包括丙烯酸、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、乙酸丁酸纖維、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、環(huán)氧化物、多官能丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯醚、和它們的低聚物、聚合物、和共聚物。
10.粘合劑硬化上述的微型杯制備方法可方便地用另一種程序代替圖形曝光涂布有輻射可固化組分的導(dǎo)電膜，接著用適當(dāng)?shù)娜軇┤コ雌毓鈪^(qū)域。微型杯的密封可替換地通過在液相表面直接涂布一層密封組分來完成。此外，用傳統(tǒng)的濕式涂布方法可將步驟4中的正作用光致抗蝕劑涂布于未填充的微型杯陣列。
用本方法制造的顯示器可以達(dá)到僅一張紙的厚度。該顯示器的寬度可為涂布網(wǎng)(coating web)的寬度(通常為3至90英寸)。該顯示器的長(zhǎng)度可為數(shù)英寸至數(shù)千英尺，取決于卷的大小。
實(shí)施例1微模壓制備微型杯用開口為3mil的鎳鉻鳥型膜刮板制膜器(bird type filmapplicator)，將表1所示的組合物涂布于MylarTMJ101/200樣板(gauge)上。允許溶劑揮發(fā)，而留下玻璃化溫度低于室溫的粘性膜。
表1用于微模壓的含有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的組合物

Photo Stencil，Colorado Springs公司的預(yù)圖案化鏤花模板(stencil)用作微模壓的凸模，而Henkel公司的FrekoteTM700-NC則用作脫膜劑。然后在室溫下，利用壓輥通過鏤花模板模壓經(jīng)涂布的膜。接著通過MylarTM膜，采用Loctite Zeta 7410TM曝光裝置，紫外光固化涂層約20分鐘，其中所述曝光裝置裝備有金屬氟化物燈，該燈在365nm處的強(qiáng)度為80mW/cm2。然后對(duì)經(jīng)模壓的膜進(jìn)行脫模，從而呈現(xiàn)出明確定義的微型杯，如光學(xué)輪廓曲線儀(opticalprofilometry)及顯微鏡所測(cè)量的，這些微型杯的橫向尺寸范圍是從60微米至120微米(200-400dpi)，深度范圍是從5微米至30微米(圖4a至圖4c)。
實(shí)施例2微型杯的制備一種包含固態(tài)低聚體、單體、和添加劑的組分列于表2中。混合物的玻璃化溫度也低于室溫。如前述，粘性涂層沉積于MylarTMJ101/200樣板的頂部。在60℃下，利用加熱的壓輥或?qū)雍蠙C(jī)進(jìn)行模壓。因而制成明確定義的高分辨率微型杯(100至400dpi)，其深度范圍是從5至30微米。
表2包含低聚物、單體、添加劑、和溶劑的模壓組分

實(shí)施例3電介質(zhì)溶劑中顏料分散體的制備把聚苯乙烯(0.89克，Polysciences公司，分子量50,000)和AOT(0.094克，American Cyanamide公司，硫琥珀酸二辛鈉(sodiumdioctylsulfosuccinate))溶解于17.77克的熱二甲苯(Aldrich公司)中。將Ti-Pure R-706TM(6.25克)加到溶液中，并在超微磨碎機(jī)中以200轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速研磨12小時(shí)以上。得到低粘度且穩(wěn)定的分散體。加入油溶藍(lán)N(0.25克，Aldrich公司)以對(duì)分散體進(jìn)行著色。然后在一標(biāo)準(zhǔn)的電泳盒中對(duì)懸浮物進(jìn)行測(cè)試，其中電泳盒包括兩個(gè)為一種24微米的隔離物(樹脂顆粒，spacer)所分開的ITO導(dǎo)電板?？捎^察到高對(duì)比的、交替的白色和藍(lán)色圖像，并在80伏時(shí)的換向速率約為60Hz而浮現(xiàn)時(shí)間為8.5msec。
實(shí)施例4顏料分散體的制備重復(fù)實(shí)施例3的實(shí)驗(yàn)，不同之處在于使用了油溶紅EGN(Aldrich公司)和具有24微米隔離物的電泳盒?？捎^察到高對(duì)比的、交替的紅色和白色圖像，并在60伏時(shí)的換向速率為60Hz而浮現(xiàn)時(shí)間為12msec。
實(shí)施例5顏料分散體的制備在一溶液中，用超微磨碎機(jī)對(duì)Ti-Pure R-706TM(112克)進(jìn)行研磨，其中所述溶液包含11.2克順丁烯二酸酐共聚物(Baker HughesX-5231TM)、24克3，4-二氯三氟甲苯(dichlorobenzotrifluoride)(來自Aldrich公司)、以及24克1，6-二氯己烷(也來自Aldrich公司)。相似地，在100℃下，將12克碳黑在一溶液中進(jìn)行研磨，其中該溶液包含1.2克烷基化聚乙烯基吡咯烷酮(來自ISP公司的GanexTMV216)、34克3，4-二氯三氟甲苯、和34克1，6-二氯己烷(Aldrich公司)。然后均勻地混合上述兩個(gè)分散體并測(cè)試。可觀察到高對(duì)比的黑色和白色圖像，并在100伏時(shí)的換向速率達(dá)10Hz而浮現(xiàn)時(shí)間約為36msec。
實(shí)施例6一步法密封微型杯將0.05毫升的紫外光可固化組分分散于0.4毫升的電介質(zhì)溶劑中，其中所述紫外光可固化組分包括1％(重量百分比)的在HDDA(來自Aldrich公司的二丙烯酸-1，6-己二醇酯)中的芐基二甲基酮縮醇(來自Sartomer公司的Esacure KB1TM)，其中所述電介質(zhì)溶劑包括0.5％(重量百分比)的在FC-43TM(來自3M公司)中的2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9，10，10，10-十九氟(nonadecafluoro)-1-癸醇(Aldrich公司)。接著將所生成的分散體立即填充于如實(shí)施例2中所制備的微型杯陣列中。用刮片刮去過量的流體。允許HDDA溶液相分離至少30秒，并以紫外光輻射(10mw/cm2)進(jìn)行固化約1分鐘。在微型杯頂部可觀察到一堅(jiān)硬、澄清層，從而微型杯被密封。
實(shí)施例7二步法(涂布和紫外光固化)密封微型杯將在實(shí)施例5中所制備的電泳流體涂布于如實(shí)施例2中所制備的微型杯陣列上。把Norland光學(xué)粘合劑薄層NOA 60TM(新澤西州New Brunswick的Norland Products公司)涂布于經(jīng)填充的微型杯上。用MylarTM膜薄片刮除任何過量的紫外光粘合劑，并用一張吸收紙清潔。然后在Loctite Zeta 7410TM紫外光曝光裝置下立即對(duì)涂布的粘合劑進(jìn)行固化約15分鐘。微型杯被完全密封，并且觀察不到任何殘存氣泡。如由Mitutoyo厚度計(jì)所測(cè)量的，固化的粘合劑層的厚度約為5至10微米。
實(shí)施例8二步法(涂布和濕氣固化)密封微型杯重復(fù)實(shí)施例7的實(shí)驗(yàn)，不同之處在于用Instant KrazyTM膠(來自俄亥俄州哥倫布的Elmer’s Products公司)代替Norland粘合劑。接著經(jīng)涂布的粘合劑通過空氣中的濕氣固化5分鐘。微型杯被完全密封，并且觀察不到任何殘存氣泡。如由Mitutoyo厚度計(jì)所測(cè)量的，固化的粘合劑層的厚度約為5至10微米。
實(shí)施例9二步法(涂布和界面聚合)密封微型杯重復(fù)實(shí)施例8的實(shí)驗(yàn)，不同之處在于電泳流體被包含0.3％(重量百分比)的四亞乙基五胺(Aldrich公司)的3，4-二氯三氟甲苯溶液所代替，以及Instant KrazyTM膠被無水醚中的脂族聚異氰酸脂(來自Bayer公司的DesmodurTMN 3300)溶液所代替。在涂布后幾乎立即就觀察到一個(gè)高度交聯(lián)的薄膜。醚于室溫下蒸發(fā)后，電介質(zhì)溶劑則被完全密封在微型杯中，并且觀察不到任何殘存氣泡。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考其特定的具體實(shí)施例而加以描述，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以容易地對(duì)上述實(shí)施方案進(jìn)行多種修改和改進(jìn)，或應(yīng)用于其它領(lǐng)域?？梢宰龆喾N的改變，以及有多種的等效物可以取代。此外，可以做許多修改來適合特殊的情況、材料、組分、工藝、一個(gè)工藝步驟或多個(gè)步驟，而不偏離本發(fā)明的目的、精神、和范圍。所有這些改動(dòng)均在所附的本發(fā)明專利申請(qǐng)權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電泳顯示器，包括具有側(cè)壁的多個(gè)盒，其中所述盒填充以電泳分散體并且用聚合物密封層單獨(dú)密封，所述密封層是顯示器的構(gòu)成部分，并且是彎曲的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述密封層在與分散體相接觸的一側(cè)上是彎曲的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述密封層在兩側(cè)上均為彎曲的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述密封層是以物理或化學(xué)的方式與盒側(cè)壁的頂部相結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器，其中所述彎曲的密封層與流體和所述盒邊壁的內(nèi)部表面兩者緊密地接觸，而所述盒沒有被流體所覆蓋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示器，其中所述密封層延伸至超過所述盒側(cè)壁的頂部表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示器，其中所述密封層是一聚合物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示器其中所述密封層是由一種包括選自下述材料的組分形成多價(jià)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，氰基丙烯酸酯，多價(jià)的乙烯基化合物包括苯乙烯、乙烯基硅烷、和乙烯醚，多價(jià)的環(huán)氧化物，多價(jià)的異氰酸酯，多價(jià)的丙烯基化合物，以及包含可交聯(lián)官能團(tuán)的低聚物或聚合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示器，其中所述密封層由一種含多價(jià)異氰酸酯的成分所形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電泳顯示器，其中所述組分進(jìn)一步包括一種添加劑，選自由表面活性劑、抗氧化劑、引發(fā)劑、催化劑、交聯(lián)劑、增稠劑、聚合物粘合劑、顏料、染料、和填料組成的組。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的顯示器，其中所述填料是二氧化硅、CaCO3、BaSO4、TiO2、金屬顆粒及其氧化物、或碳黑。
12.一種電泳顯示器，包括a)二個(gè)電極板；b)具有夾在所述兩電極板之間的側(cè)壁的盒陣列，其中每個(gè)所述盒以包括分散于電介質(zhì)溶劑或溶劑混合物中的帶電荷微粒的電泳流體填充，并用聚合物密封層單獨(dú)密封，所述聚合物層是顯示器的構(gòu)成部分而且朝著電泳流體的方向彎曲。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯示器，進(jìn)一步包括一粘合劑層，所述粘合劑層是在所述聚合物密封層頂部和所述電極板之一之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電泳顯示器，其中所述聚合物密封層是由一包括選自下述的一種材料的組分形成聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、烯烴橡膠、丁腈橡膠、多價(jià)的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，氰基丙烯酸酯，多價(jià)的乙烯基化合物包括苯乙烯、乙烯基硅烷、和乙烯醚，多價(jià)的環(huán)氧化物，多價(jià)的異氰酸酯，多價(jià)的丙烯基化合物，和包含可交聯(lián)官能團(tuán)的低聚物或聚合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示器，其中所述聚合密封層由一種含多價(jià)異氰酸酯的成分所形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的顯示器，其中所述組分進(jìn)一步包括一種或多種添加劑，所述添加劑選自由表面活性劑、抗氧化劑、引發(fā)劑、催化劑、交聯(lián)劑、增稠劑、聚合物粘合劑、顏料、染料、和填料組成的組。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的顯示器，其中所述填料是二氧化硅、CaCO3、BaSO4、TiO2、金屬顆粒及其氧化物、或碳黑。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示器，其中所述粘合劑層是壓敏粘合劑、熱熔粘合劑，一種熱、濕氣、或輻射固化粘合劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示器，其中所述粘合劑層是由一種材料形成，所述材料選自由丙烯酸、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、乙酸丁酸纖維素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、環(huán)氧化物、多官能丙烯酸酯、乙烯基化合物、乙烯醚、和它們的低聚物、聚合物、和共聚物組成的組。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的顯示器，其中所述粘合劑層由聚氨基甲酸酯、環(huán)氧化物、多官能乙烯基化物或丙烯酸酯形成。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示器，其中所述密封層和所述粘合劑層是由相同的材料形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的顯示器，其中所述相同的材料是輻射可固化材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示器，其中所述密封層和所述粘合劑層是由不同的材料形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電泳顯示器，其包括以分散于溶劑中的帶電荷微粒填充并用聚合物密封層單獨(dú)密封的盒，該聚合物密封層是顯示器件的構(gòu)成部分而且是彎曲的。
文檔編號(hào)G01N27/447GK1466013SQ0213142
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月24日
發(fā)明者梁榮昌, 曾金仁, 吳讓二, 臧宏玫 申請(qǐng)人:希畢克斯影像有限公司