[发明专利]改良的电泳显示器及其新颖的制造方法

说明书

发明背景

a)本发明所属的技术领域

本发明涉及一种电泳显示器，它包含对形状、尺寸、和纵横比有明确定义的盒，该盒用分散在溶剂中的带电荷颜料微粒填充；本发明还涉及制造这种显示器的新颖方法。

b)与本发明相关的背景技术

该电泳显示器是根据悬浮在溶剂中的带电荷颜料微粒的电泳现象制成的一种非发射性的装置。这种电泳显示器在1969年被首次提出。该显示器通常包含具有电极的两块板，这两块板彼此相对放置并由间隔物分隔开。该电极板中的一块通常是透明的。一种包含有一经过染色的溶剂和带电荷颜料微粒的悬浮物被封装在该二电极板之间。当在二个电极之间施加一个电压差时，该颜料微粒将迁移到一侧，该颜料的颜色或该溶剂的颜色依电压差的极性显现。

为了避免不希望的微粒移动(诸如沉淀)，有人提出将二个电极之间的空间分成较小的单元。然而，在分隔式电泳显示器的情况下，在制作分隔物和悬浮物密封的过程中会遇到一些问题。另外，在分隔式电泳显示器中，不同颜色的悬浮物也很难彼此分离。

后来，有人尝试把悬浮物密封在微胶囊中。美国专利第5,961,804号以及第5,930,026号对微胶囊化的电泳显示器进行了说明。所述作为参考的显示器具有基本二维的微胶囊排列，每个微胶囊具有包含一种介电流体和一种带电荷颜料微粒悬浮物(在视觉上与介电溶剂对比)的电泳液组成。该微胶囊可以通过界面聚合、原位聚合，或其它已有的方法(例如物理制程、液体内固化或简单/复杂凝聚)来形成。在其形成后，该微胶囊可被注入到装有二个被间隔开的电极的盒中，或被“印刷”或被涂布到一透明导电膜上。该微胶囊也可被固定在一透明基材或夹在二电极之间的粘合剂中。

利用这些现有工艺方法，特别是美国专利第5,930,026号、第5,961,804号以及第6,017,584号所披露的微胶囊方法制备的电泳显示器有许多缺点。例如，用微胶囊方法制造的电泳显示器，由于微胶囊壁的化学性质受到对环境变化的敏感度(特别是对于湿度与温度的敏感度)的不利影响。第二，基于该微胶囊制作的电泳显示器，由于微胶囊的薄壁和大颗粒尺寸而具有不佳的抗刮性。为改进该显示器的操作性，微胶囊被嵌埋于大量的聚合物基材中。但是，由于二电极间距增大，使反应时间变长。因为电荷控制剂在该微胶囊制造期间倾向于扩散到水/油界面，所以也很难增加该颜料微粒上的表面电荷密度。在该微胶囊中颜料微粒的低电荷密度或ζ电位也会使响应速率降低。此外，因为微胶囊的大微粒尺寸和与大范围分布，对于色彩应用而言，此类型的现有技术的电泳显示器具有的分辨率与寻址能力较低。

本发明简述

本发明的第一个方面是关于一种电泳显示器，它包括形状、尺寸、和纵横比有明确定义的盒。该盒用分散在介电溶剂中的带电荷颜料微粒填充。

本发明另一个方面，提供了一种用于制造该电泳显示器的新颖的制造工艺。

本发明另一个方面，提供了具有明确定义的形状、尺寸、和纵横比的盒的制备方法。该盒将分散在介电溶剂中的带电荷颜料微粒密封，并由根据本发明所制作的微型杯构成。简言之，制备微型杯的方法包括用一个预成形的凸模，将涂布在一导电膜上的一热塑性或热固性前体物层进行模压；接着用辐射、冷却、溶剂蒸发、或其它方法使该热固性前体物层硬化；在硬化期间或之后，将其脱模。此外，该微型杯的形成可以通过将涂有辐射固化层的导电膜进行图形曝光，然后在该曝光区域变硬后，去除未曝光区域。

耐溶解且热机械稳定的微型杯所具有的尺寸、形状、和开口比例范围很宽，可以用上述两种方法中任一种方法制作。然后用在介电溶剂中的带电荷颜料微粒悬浮物填充该微型杯并密封。

本发明的另一个方面，是对填充有悬浮在介电溶剂中的带电荷颜料微粒分散物的电泳流体的微型杯提供密封方法。可以通过多种方法完成密封。优选的是，在该填充步骤之前，将一种热塑性或热固性前体物分散在该电泳流体中。该热塑性或热固性前体物与该介电溶剂不互溶，并具有比该溶剂和颜料微粒低的比重。在填充后，热塑性或热固性前体物将与电泳流体相分离，并在该流体的表面形成一漂浮层。然后，通过溶剂蒸发、界面反应、湿气、热或辐射，使该前体物层硬化，很容易地完成微型杯的密封。虽然可以使用二个或多个上述固化机理的组合来增加密封生产能力，但是优选为紫外光(UV)辐射方法。此外，该密封可以通过将包含有该热塑性或热固性前体物的溶液涂布在该电泳流体上完成。然后通过溶剂蒸发、界面反应、湿气、热、辐射或固化机理的组合方法，使该前体物层硬化而完成密封。这些密封方法是本发明的独特特征。