CN100520553C - 改良电泳显示器及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及改良的电泳显示器及其制备方法，在构成电泳显示器的显示元件上增加两层具有特定电学性能的透明电泳层，可以实现快速的显示状态切换和更好的显示稳定性和长久的显示维持能力，特别是在多层的电泳显示元件层层叠之后再增加两层具有特定电学性能的透明电泳层不仅可以实现快速的显示状态切换和更好的显示稳定性和长久的显示维持能力，而且还具有改良对比度、切换性能、在最小光密度状态下的反射率和结构完整性的性能。同时本发明还提供了制造这种电泳显示器的方法。

Description

改良电泳显示器及其制备方法

技术领域

本发明涉及能够改良对比度、切换性能、显示稳定性、在最小光密度状态下的反射率和结构完整性的电泳显示器，以及涉及其制备方法。

背景技术

电泳显示器是基于悬浮在溶剂中的带电荷颜料微粒的电泳现象制成的非发射性的装置，于1969年首次提出。这类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用塑料衬垫料(spacer)。通常，其中的一块电极板是透明的，在两块电极板之间，密封着悬浮液。该悬浮液包含着色的溶剂和带电荷颜料的微粒。当在两电极之间施加电压差时，颜料微粒将迁移到一侧，于是依据该电压差的极性可以看到该颜料的颜色或该溶剂的颜色。

为避免不希望的微粒迁移(例如沉淀)，提出在两个电极之间划分区间，将空间划分为更小的单元(参见M.A.Hopper和V.Novotny，电气和电子工程师协会论文集电气分卷(IEEE Trans.Dev.)，卷ED26，No.8，pp.1148—1152(1979))。然而，在分区式电泳显示器的情况下，会遇到一些困难：分区的形成，密封悬浮液的方法。此外，在分区式电泳显示器中，保持不同颜色的悬浮液互相分离也是困难的。

另一种类型电泳显示器(见美国专利第3612758号)具有电泳盒，这些盒是由平行的线槽(槽或凹槽)形成的。电泳液在槽中的填充和密封是通过分批工艺来完成。此外，不希望的微粒迁移或沉淀，特别是纵向的，仍然是需要解决的问题。

其后，人们尝试将悬浮液封装在微胶囊中。美国专利第5961804号、第5930026号、第6017584号描述了微胶囊化的电泳显示器。这种电泳显示器具有基本上二维的微胶囊排列，其中微胶囊含有由介电液与带电荷颜料微粒的悬浮液(在视觉上与介电溶剂对比)所组成的电泳组分。这些微胶囊可以通过界面聚合、原位聚合或其它熟知的方法(如物理方法、液内固化或单一/复合凝聚)来形成。这些微胶囊，在其形成后，可注入位于两个隔离电极之间的盒中，或“印刷”于或涂布于透明的导电膜上。这些微胶囊可以固定在透明的基质或粘合剂之内，其自身是夹在两个电极之间。

在美国专利申请No.09518488、09759212、09606654、09784972中披露了一种改进的电泳显示器制造技术，所有这些结合于此作为参考文献。该改进的电泳显示器包括隔离的盒，这些隔离的盒由具有明确定义的形状、尺寸、和纵横比的微型杯制备而成，并以分散于电介质溶剂、优选氟化溶剂或溶剂混合物中的带电荷颜料或颜料微粒填充。用聚合物密封层单独密封经填充的盒。该密封层优选用包括一种材料的组合物制备而成，所述材料选自由热塑性塑料、热塑性弹性体、热固性塑料和它们的前体物组成的组。

这种微杯结构方式可以用规格多样化的和有效的辊对辊连续生产工艺制作电泳显示器。这种电泳显示器可在导电膜(如IT0/PET)的连续网上制作。

为了提高这类显示器的对比度，通常采用如下方法：(1)利用变暗背景，以减少通过非活动(无效的)分隔壁的漏光，或(2)利用更宽的开口或更窄的分隔壁的微型杯，以增加有效负载。然而变暗背景通常导致在最小光密度状态具有较低的反射率。另一方面，用更宽的微型杯或更窄的分隔壁制成的显示盒倾向于对压缩或/和剪切力具有较差的抗压缩和/或剪切力性。然而这类具有基本结构的微型杯的制造非常昂贵，而且更重要的是，对比度和最小光密度状态下的反射率之间的协调仍然没有解决。

在申请号为03109593.3的中国专利申请“改良的电泳显示器及其制备方法”中公开了将多层显示盒进行叠层封装的制备方法和设计出来的电泳显示器，该方法提高了显示器的对比度、切换性能、在最小光密度状态下的反射率。

但上述所有方法都没有解决电泳显示器的光学稳定性。即断开供电电源后，显示内容维持的时间短。因为如果维持时间太短，需要不断地在电极上施加扫描电压以刷新显示内容，这不利于显示器的节能。特别是在电子纸、电子书等的应用更是受到限制。

发明内容

本发明涉及新颖的多层电泳显示器结构，其已经表现出有改善的对比度、切换性能、显示稳定性、在最小光密度状态下的反射率和结构完整性。在这种多层电泳显示器中可以使用更浅的微型杯，以获得可接受的对比度，并在最小密度状态下具有改善的反射率，同时显著提高光学稳定性。

为实现上述目的，本发明提出的技术解决方案如下：

1、电泳显示器，包括：

一层或一层以上的显示元件层；

附加第一层，所述附加第一层是透明的；

附加第二层，所述附加第二层是透明的；

所述的显示元件层层叠于附加第一层与附加第二层之间；

所述的附加第一层和附加第二层具有相同的电荷极性；

优先的方案是附加第一层和附加第二层中每个单元盒中包含的带有负电荷的微粒基本相等或者至少电荷数量基本相等。

所述的附加第一层和附加第二层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

所述的显示元件层、附加第一层、附加第二层形成叠层结构。

2、一种方案是所述显示元件层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括：

分隔壁；

填充在其中的电泳液；以及

聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内。

第一个方面涉及电泳显示器，叠放在一起的两层或更多层显示元件填充以电泳显示液并单独密封。

第二个方面涉及电泳显示器，叠放在一起的两层或更多层显示元件填充以不同颜色、光密度、或切换速率的电泳显示液。

第三个方面涉及电泳显示器，叠放在一起的两层或更多层显示元件具有不同的形状、尺寸、或开口面积和总面积的比例。

第四个方面涉及电泳显示器，叠放在一起的两层或更多层显示元件，在叠放中，一层的非活动分隔区域至少部分地与上一层或下一层的有效显示元件区域重叠，优选完全交错重叠。术语“交错”将在整个申请书中用来描述这种排列。这种交错排列是必要的，以允许通过上层分隔区域可以看到来自下层显示元件的颜色(由光的反射或吸收所产生)。

第五个方面涉及电泳显示器，叠放在一起的两层或更多层显示元件，在叠放中每层包含填充以电泳液的显示元件，而电泳液包括分散于黑色溶剂或溶剂混合物中的白色颜料或含颜料微粒。

第六个方面涉及全色或多色电泳显示器，叠放在一起的两层显示元件，上层包括填充以电泳显示液的红色、蓝色、和绿色的显示元件，而该电泳显示液包括分别分散于红色、蓝色、和绿色溶剂或溶剂混合物中的白色颜料或含颜料微粒。

第七个方面涉及全色或多电泳显示器，叠放在一起的两层显示元件，下层包含填充以电泳液的显示元件，其中电泳液包括分散于黑色溶剂或溶剂混合物中的白色颜料或含颜料微粒。而这种黑色显示元件以交错方式放置在上层的非活动区域中。

第八个方面涉及全色或多色电泳显示器，叠放在一起的两层显示元件，下层包括填充以电泳显示液的红色、蓝色、绿色、和黑色的显示元件，而该电泳显示液包括分别分散于红色、蓝色、绿色、和黑色溶剂或溶剂混合物中的白色颜料或含颜料微粒。顶层包括填充以电泳显示液的红色、蓝色、和绿色的显示元件，而该电泳显示液包括分别分散于红色、蓝色、和绿色溶剂或溶剂混合物中的白色颜料或含颜料微粒。两层的着色显示元件和非活动分隔区域是以交错的方式排列，其中底层的黑色显示元件套准顶层的非活动分隔区域。

在多层电泳显示器中，上文所指的顶(或上)层通常是观看侧，而底(或下)层是非观看侧。

3、一种方案是所述附加第一层、附加第二层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括：

分隔壁；

填充在其中的透明的电泳液；以及

聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内。

4、另一种方案是所述的显示元件层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中。

5、另一种方案是所述的附加第一层、附加第二层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的透明的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中。

6、制造具有附加层的显示板的电泳显示器的方法，包括：

a)分别地制备一层或多层显示元件层；

b)分别地制备透明的附加第一层和透明的附加第二层，所述的附加第一层和附加第二层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

c)当有多层显示元件层时，用粘合剂层把所述一层显示元件层层压于另一层显示元件层；

d)用粘合剂层把所述附加第一层层压于所述一层显示元件层或层压的多层显示元件层的一个面上；

e)用粘合剂层把所述附加第二层层压于所述一层显示元件层或层压的多层显示元件层的另一个面上。

7、制造具有附加层的显示板的电泳显示器的方法，包括：

a)在导电膜上形成附加第一层，所述附加第一层是透明的，所述的附加第一层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

b)在转移脱离层上形成第一层显示元件层；

c)把所述第一层显示元件层层压于所述附加第一层并除去所述转移脱离层；

d)当有多层显示元件层时，在转移脱离层上分别形成更多的显示元件层；

e)当有多层显示元件层时，把所述的更多的显示元件层层压于已经形成的叠放层的顶层并除去所述转移脱离层；

f)在转移脱离层上形成附加第二层，所述附加第二层是透明的，所述的附加第二层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

g)把所述的附加第二层层压于已经形成的叠放层的顶层并除去所述转移脱离层；

i)把第二个导电膜层压于所述叠放层的最上层。

所述的显示元件层是如上所述的显示元件层；

所述的附加第一层和附加第二层是如上所述的附加第一层和附加第二层。

本发明中的显示元件，其含义广泛涵盖分区式显示盒、细微纹沟或微槽型显示盒(美国专利第3612758号)、微胶囊型显示盒(美国专利第5961804号、第5930026号、第6017584号)和根据在WO 01/67170中所描述的微型杯技术制造的显示盒。

本发明的有益效果，可以从上述实现中看出，采用本发明可以显著改善电泳显示器的对比度、切换性能、显示稳定性、在最小光密度状态下的反射率和结构完整性。在这种多层电泳显示器中可以使用更浅的微型杯，以获得可接受的对比度，并在最小密度状态下具有改善的反射率，同时显著提高光学稳定性。

附图说明：

图1表示用已有微型杯技术制备的典型的电泳显示盒，其中具有变暗背景以改善对比度。在“ON”和“OFF”(最大密度)状态。观看者都将通过非活动分隔区域看到背景色。获得了在最小光密度状态具有较低反射率的显示器。

图2a和图2b分别表示用已有的技术的两层电泳显示器的“ON”(最小光密度)和“OFF”(最大密度)状态。在最小光密度状态，两层的白色微粒都将被吸引到微型杯的顶部。上层的非活动区域将呈现白色，因为光被在底部微型杯层中的白色微粒反射回去。与之相反，在最大光密度状态，两层的白色微粒都被吸引到微型杯的底部，上层的非活动分隔区域将呈现彩色，因为光被在底部微型杯层中的着色剂所吸收。

图3a和图3b表示用已有的技术制造具有两层或更多层显示盒的电泳显示器的方法。图3a表示通过层压两个微型杯层制备两层电泳显示器的方法，其中微型杯的密封侧互相面对。图3b表示制备两层电泳显示器的另一种方法，通过(i)将微型杯从脱膜基片转移到在导电膜上的第二个微型杯层上，和(ii)可选地用粘合剂，将生成的复合膜层压于导电膜上。方法(i)可以重复以制备两层以上显示盒的电泳显示器。

图4a和图4b表示用已有的技术的两层彩色电泳显示器，其中顶层包含填充以红色、绿色、和蓝色电泳液的微型杯，而底层包含填充以黑色电泳液的微型杯。

图5a和图5b表示用已有的技术的两层全色电泳显示器，其中顶层包含填充以红色、绿色、和蓝色电泳液的微型杯，而底层包含填充以红色、绿色、蓝色、和黑色电泳液的微型杯。上层的红色、绿色、蓝色、和非活动分隔区域分别搭接对齐于下层的红色、绿色、蓝色、和黑色微型杯。

图6给出了采用本发明的技术在单层电泳显示器盒层压两层透明的附加层形成三层结构的电泳显示器。在两种光学状态下(图6a和图6b)，由于附加层的存在，使每种光学状态变得更加稳定。

图7给出了采用本发明的技术在双层电泳显示器盒层压两层透明的附加层形成四层结构的电泳显示器。在最小光密度状态，两层的白色微粒都将被吸引到微型杯的顶部。上层的非活动区域将呈现白色，因为光被在底部微型杯层中的白色微粒反射回去。与之相反，在最大光密度状态，两层的白色微粒都被吸引到微型杯的底部，上层的非活动分隔区域将呈现彩色，因为光被在底部微型杯层中的着色剂所吸收。同时在两种光学状态下(图7a和图7b)，由于附加层的存在，使每种光学状态变得更加稳定。

图8a、8b和8c表示采用本发明的技术中制造具有附加层的单层或多层显示元件的电泳显示器的方法。图8a表示通过层压两个附加层和一个显示元件层制备三层电泳显示器的方法(包含单层显示元件)。图8b表示通过层压两个附加层和两个显示元件层制备四层电泳显示器的方法(包含双层显示元件)。图8c表示制备三层电泳显示器的另一种方法(包含单层显示元件)。

图9a和9b表示采用本发明的技术具有附加层的两层显示元件层彩色电泳显示器。

图10a和10b表示采用本发明的技术具有附加层的两层显示元件层全色电泳显示器。

具体实施方式：

术语说明：

“微型杯”：指由微模压或图形曝光所生成的杯状凹处，具有根据一定制造方法的特定参数预定的具有明确的形状、尺寸和纵横比。

“纵横比”为电泳显示器领域中一般的词汇，对于微型杯是指盒的深度对宽度或深度对长度的比。

“最大光密度(Dmax)”表示显示器可以达到的最大光密度。

“最小光密度(Dmin)”是指显示背景的最小光密度。

“对比度”被定义为最小光密度状态下的电泳显示器的反射百分比和最大光密度状态下显示器的反射百分比之比率。

“显示元件”：具有光学切换性能的基本单元，如用微型杯制造技术的显示盒、用微胶囊封装技术的微胶囊等。

已有技术的引用：

基于“微型杯”电泳显示盒或者称为电泳显示元件的制造方法和制造工艺，在专利申请号为01801449.6的中国专利申请“制造电泳显示器的方法”、专利申请号为200410032752.2的中国专利申请“用于制造多色电泳显示器的方法”、专利申请号为200480004813.2的中国专利申请“电泳显示器及其制造方法”、专利申请号为200580014903.4的中国专利申请“电泳显示器的制造工艺”公开文件中有明确描述。在本发明中作为公开技术进行引用，用于制造本发明所描述的显示元件层、附加第一层和附加第二层的方法。引用方式为全文引用。

本发明中，还涉及基于微胶囊封装技术的电泳介质制造本发明中的显示元件层、附加第一层和附加第二层。在专利申请号为200480036461.9的中国专利申请“电泳介质”、专利申请号为200480018383.X的中国专利申请“电泳显示器”、专利申请号为02807863.2的中国专利申请“具有改善的图像稳定性的电泳介质”公开文件中有明确描述。引用方式为全文引用。用于本发明时，与引用全文中的差异是用于本发明时，在微胶囊中带点颗粒是单一电荷极性，而原文中是微胶囊有两种极性不同光学特性不同的带电颗粒。相关领域的人员可以理解这样的改变对于工艺和制造方法影响很小，用这些专利申请中公开的工艺可以完全能够制造出只有单极性带电颗粒的微胶囊和由微胶囊构成的显示元件层、附加第一层和附加第二层。

在本发明中还用到将多层电泳显示层、附加第一层、附加第二层层压在一起的制备工艺和方法。在专利申请号为03109593.3的中国专利申请“改良的电泳显示器及其制备方法”公开文件中有明确描述将多层电泳显示层层压在一起提高电泳显示器的对比度、切换性能、在最小光密度状态下的反射率等性能指标的方法和制造工艺。在本发明中需要应用到相似的制造工艺和方法，所以全文引用作为本发明的生产工艺基础。

本发明的重点是对于专利申请号为03109593.3的中国专利申请“改良的电泳显示器及其制备方法”中所述制造方法进行进一步改进，以进一步提高电泳显示器的图像稳定性。原有工艺是对多层电泳显示层进行层压，从而解决微型杯分隔区域产生的对比度下降、最小光密度状态下反射率低的问题。本发明中进一步在层压的过程中增加两个特殊的附加层，具有与电泳显示层电荷极性相反的带电颗粒，同时使附加层采用透明的材料制成。通过这样的改进，利用不同极性电荷相互吸引、相同极性电荷相互排斥的电学特性，极大的提高了电泳显示器的图像稳定性和更快速的切换性能。

这里所说的“透明”是指对于一定波长范围的光线折射，极少吸收和反射。在专利申请号为200480036461.9的中国专利申请“电泳介质”中介绍了部分透明电泳介质材料，在专利申请号为03804137.5的中国专利申请“电泳显示器件”中介绍了透明薄膜、透明电泳介质、透明带电颗粒材料。本发明直接引用。

引用上述这些专利申请文件是用于说明制造本发明中所用到的显示元件层、一定波长范围光学透明的附加第一层、附加第二层的材料和制造方法及制造工艺是可行的。

图1是用已有微型杯技术制备的电泳显示器盒包括两个电极板110、111，至少其中一个是透明的，如本实例中的电极110，以及封装在两个电极之间的一层盒112。这些盒填充以分散于着色介电溶剂中的带电荷颜料或含颜料微粒并用密封层113密封。该密封层遍布分隔壁116并在其上形成连续的层。可选地用粘合剂层114将经密封的盒层层压于导电膜110上。当在两个电极之间施加电压，带电荷的微粒迁移到一侧，因而通过透明导电膜110可以看到该颜料的颜色或改溶剂的颜色。因为在分隔区域116不存在任何光散射微粒，在两种光学状态下，观察着都可以通过这个分隔区域看到背景的颜色，导致电泳显示器的对比度与最小光密度下反射率之间的矛盾。

图2给出了用已有的技术将两层电泳显示器盒交错地层压形成两层结构的电泳显示器。如图2a和2b所示，则不存在对比度和最小光密度下的反射率之间的协调问题。在这两个图中，显示器有上部盒层221和下部盒层22。两层是用密封层223单独密封。这两层以交错的方式排列并且两侧的密封侧互相面对。该两层结构是夹在顶部透明导电膜224和底部导电膜225之间。在“ON”状态(图2a)，在上层和下层的白色微粒都被吸引到盒的顶部。顶层的分隔区域226将呈现“白色”。相反，在“OFF”状态(图2b)，在上层和下层的白色微粒都被吸引到盒的底部。顶层的分隔区域226将呈现着色溶剂的“彩色”。

关于微型杯的制造、电泳液的制备、微型杯的密封、单层电泳显示板的制备、具有多层电泳显示板的电泳显示其及其制造及所有材料，在上述的引用专利申请文献中已经有描述。

图3a和3b表示已有技术中制造两层或更多层显示盒。图3a表示通过层压显示盒的顶层331和底层332来制备两层电泳显示器的方法。经填充的显示盒用密封层333单独密封。在观看侧的导电膜334是透明的，而在非观看侧的导电膜335可以被黑化。，可以使用粘合剂来促进层压过程。顶层331和底层332中一层的非活动分隔区域336与另一层的有效盒区以交错方式排列。

图3b表示另一种制备两层电泳显示器的方法。(i)在导电膜335上制备显示盒层332；(ii)用(i)中相同的步骤，在脱离型基片337上制备另一个显示盒层331；(iii)可选地用粘合剂将脱离型基片337上的显示盒层331层压于层332上；(iv)除去脱离型基片337；(v)可选地用粘合剂将获得的复合膜层压于导电膜334上。可以重复步骤(ii)、(iii)、(iv)，以致被具有两层以上显示盒的电泳显示器。

在如上述所制备的两层或多层电泳显示器中，上层微型杯层的非活动分隔区域与下层微型杯活动区域以交错方式进行排列是非常重要的，至少两导电膜334、335之一是预图像化的。此外，至少在观看侧的导电膜334是透明的。

图4a和4b表示已有技术两层彩色电泳显示器。其中顶层441包括填充以红色、绿色、和蓝色电泳液的显示盒，而底层442包括填充以黑色电泳液的显示盒。经填充的显示盒用密封层443单独密封。在两图中，上层441的非活动区域446与下层442的有效盒区域交错。这种两层结构是夹在两导电膜444、445之间。至少两导电膜之一是透明的。

图5a和5b表示已有技术两层全色电泳显示器。其中顶层551包括填充以红色、绿色、和蓝色电泳液的显示盒，而底层552包括填充以红色、绿色、蓝色、黑色电泳液的显示盒。经填充的显示盒用密封层553单独密封。在两图中，上层551的非活动区域556与下层552的有效盒区域交错。这种两层结构是夹在两导电膜554、555之间。至少两导电膜之一是透明的。

图6给出了采用本发明的技术在单层电泳显示器盒层压两层透明的附加层形成三层结构的电泳显示器。如图6a和6b所示，本实例中，增加的附加第一层609的每个单元盒中包含有带有负电荷的微粒610，附加第二层612的每个单元盒中包含有带有负电荷的微粒611；优先的方案是两个附加层中每个单元盒中包含的带有负电荷的微粒基本相等或者至少电荷数量基本相等。这两个附加层的带电微粒的极性与显示元件层中电泳显示元件601的带电微粒608电荷极性相反。显示元件层的上层层压附加第一层，显示元件层的下层层压附加第二层。可选的是层与层之间用密封层603密封。由于附加第一层和附加第二层都是透明的，因此不会影响显示层的光学特性。这三层结构是夹在顶部透明导电膜604和底部导电膜605之间。在“ON”状态(图6a)，顶部透明导电膜604加上负电压，底部导电膜605加上正电压，此时在电场力作用下，附加第一层609的带有负电荷的微粒610被推向附加第一层的底部，显示元件层中电泳显示元件601的带电微粒608被吸引到该层的顶部，附加第二层612的带有负电荷的微粒611被吸引到该层的底部。此时如果去掉加在顶部透明导电膜604和底部导电膜605之间的电压，由于附加第一层609和附加第二层612的存在，附加第一层中的负电荷微粒与显示元件层的正电荷微粒继续保持一定的电场力，而附加第二层的带负电荷微粒由于相比第一附加层而言，与显示元件层601中的带电微粒的距离更远，因而电场力小，使附加第一层中的负电荷微粒与显示元件层的正电荷微粒继续保持一定的电场吸引力，即使有震动或者其他一般的干扰都不会影响该电场力，从而有效地提高电泳显示器的光学稳定性。同样，在“OFF”状态(图6b)，顶部透明导电膜604加上正电压，底部导电膜605加上负电压，此时在电场力作用下，附加第一层609的带有负电荷的微粒610被吸引到附加第一层的顶部，显示元件层中电泳显示元件601的带电微粒608被推倒到该层的底部，附加第二层612的带有负电荷的微粒611被推到该层的顶部。此时如果去掉加在顶部透明导电膜604和底部导电膜605之间的电压，由于附加第一层609和附加第二层612的存在，附加第二层中的负电荷微粒与显示元件层的正电荷微粒继续保持一定的电场力，而附加第一层的带负电荷微粒由于相比第二附加层而言，与显示元件层601中的带电微粒的距离更远，因而电场力小，使附加第二层中的负电荷微粒与显示元件层的正电荷微粒继续保持一定的电场吸引力，即使有震动或者其他一般的干扰都不会影响该电场力，从而有效地提高电泳显示器的光学稳定性。在本单层显示元件层结构中，由于分隔区域606的存在，仍然存在对比度与最小光密度状态下的反射率矛盾的问题。

图7给出了采用本发明的技术在双层电泳显示器盒层压两层透明的附加层形成四层结构的电泳显示器。如图7a和7b所示，本实例中，增加的附加第一层709的每个单元盒中包含有带有负电荷的微粒710，附加第二层712的每个单元盒中包含有带有负电荷的微粒711；这两个附加层的带电微粒的极性与第一层显示元件层中电泳显示元件701的带电微粒708、第二层显示元件层中电泳显示元件702的带电微粒713电荷极性相反。第一层显示元件层与第二层显示元件层交错排列层压在一起，第一层显示元件层的上层层压附加第一层，第二层显示元件层的下层层压附加第二层。可选的是层与层之间用密封层703密封。由于附加第一层和附加第二层都是透明的，因此不会影响显示层的光学特性。这四层结构是夹在顶部透明导电膜704和底部导电膜705之间。在“ON”状态(图7a)，顶部透明导电膜704加上负电压，底部导电膜705加上正电压，此时在电场力作用下，附加第一层709的带有负电荷的微粒710被推向附加第一层的底部，第一层显示元件层中电泳显示元件701的带电微粒708被吸引到该层的顶部，第二层显示元件层中电泳显示元件702的带电微粒713被吸引到该层的顶部，附加第二层712的带有负电荷的微粒711被吸引到该层的底部。此时如果去掉加在顶部透明导电膜704和底部导电膜705之间的电压，由于附加第一层709和附加第二层712的存在，附加第一层中的负电荷微粒与显示元件层的正电荷微粒继续保持一定的电场力，而附加第二层的带负电荷微粒由于相比第一附加层而言，与显示元件层701、显示元件层702中的带电微粒的距离更远，因而电场力小，使附加第一层中的负电荷微粒与显示元件层701、显示元件层702的正电荷微粒继续保持一定的电场吸引力，即使有震动或者其他一般的干扰都不会影响该电场力，从而有效地提高电泳显示器的光学稳定性。同样，在“OFF”状态(图7b)，顶部透明导电膜704加上正电压，底部导电膜705加上负电压，此时在电场力作用下，附加第一层709的带有负电荷的微粒710被吸引到附加第一层的顶部，第一层显示元件层中电泳显示元件701的带电微粒708被推倒到该层的底部，第二层显示元件层中电泳显示元件702的带电微粒713被推倒到该层的底部，附加第二层712的带有负电荷的微粒711被推到该层的顶部。此时如果去掉加在顶部透明导电膜704和底部导电膜705之间的电压，由于附加第一层709和附加第二层712的存在，附加第二层中的负电荷微粒与显示元件层的正电荷微粒继续保持一定的电场力，而附加第一层的带负电荷微粒由于相比第二附加层而言，与显示元件层701、显示元件层702中的带电微粒的距离更远，因而电场力小，使附加第二层中的负电荷微粒与显示元件层701、显示元件层702的正电荷微粒继续保持一定的电场吸引力，即使有震动或者其他一般的干扰都不会影响该电场力，从而有效地提高电泳显示器的光学稳定性。同时由于第一层显示元件层的非活动分隔区域与第二层显示元件层的有效盒区域交错排列，并且两侧的密封侧互相面对。该四层结构是夹在顶部透明导电膜704和底部导电膜705之间。在“ON”状态(图7a)，在第一层显示元件层和第二层显示元件层的白色微粒都被吸引到盒的顶部。顶层的分隔区域706将呈现“白色”。相反，在“OFF”状态(图7b)，在第一层显示元件层和第二层显示元件层的白色微粒都被吸引到盒的底部。顶层的分隔区域706将呈着色现溶剂的“彩色”。在本四层结构中，既提高了显示器每个显示元件的光学稳定性，又解决了对比度与最小光密度状态下的反射率矛盾的问题，实现提高对比度的同时提高最小光密度状态下的反射率。

图8a、8b和8c表示采用本发明的技术中制造具有附加层的单层或多层显示元件的电泳显示器的方法。图8a表示通过层压附加第一层809、显示元件层801和附加第二层812来制备具有两层附加层的单层显示元件层电泳显示器的方法。经填充的显示元件用密封层803单独密封。在观看侧的导电膜804是透明的，而在非观看侧的导电膜805可以被黑化。可以使用粘合剂来促进层压过程。

图8b表示通过层压附加第一层809、第一显示元件层801、第二显示元件层802和附加第二层812来制备具有两层附加层的双层显示元件层电泳显示器的方法。经填充的显示元件用密封层803单独密封。在观看侧的导电膜804是透明的，而在非观看侧的导电膜805可以被黑化。可以使用粘合剂来促进层压过程。第一显示元件层801和第二显示元件层802中一层的非活动分隔区域806与另一层的有效盒区以交错方式排列。

图8c表示另一种制备具有附加层的单层显示元件层电泳显示器的方法。(i)在导电膜805上制备附加第二层812；(ii)用(i)中相同的步骤，在脱离型基片807上制备显示元件层801；(iii)可选地用粘合剂将脱离型基片807上的显示元件层801层压于层812上；(iv)除去脱离型基片807；(v)用(i)中相同的步骤，在脱离型基片807上制备附加第一层809；(vi)可选地用粘合剂将脱离型基片807上的附加第一层809层压于层801上；(iv)除去脱离型基片807；(v)可选地用粘合剂将获得的复合膜层压于导电膜804上。可以重复步骤(ii)、(iii)、(iv)，以制备具有两层以上显示元件层的电泳显示器。

在如上述所制备具有附加层的单层或多层显示元件层的电泳显示器中，上层显示元件层的非活动分隔区域与下层显示元件层活动区域以交错方式进行排列是非常重要的，至少两导电膜804、805之一是预图像化的。此外，至少在观看侧的导电膜804是透明的。

图9a和9b表示采用本发明的技术具有附加层的两层显示元件层彩色电泳显示器。其中附加第一层909和附加第二层912是透明的，附加第一层909位于第一显示元件层901之上，第一显示元件层901包括填充以红色、绿色、和蓝色电泳液的显示盒，附加第二层912位于第二显示元件层902之下，而第二显示元件层902包括填充以黑色电泳液的显示盒。在两图中，第一显示元件层901的非活动区域906与第二显示元件层902的有效盒区域交错。这种四层结构是夹在两导电膜904、905之间。至少两导电膜之一是透明的。

图10a和10b表示采用本发明的技术具有附加层的两层显示元件层全色电泳显示器。其中附加第一层1009和附加第二层1012是透明的，附加第一层1009位于第一显示元件层1001之上，第一显示元件层1001包括填充以红色、绿色、和蓝色电泳液的显示盒，附加第二层1012位于第二显示元件层1002之下，而第二显示元件层1002包括填充以红色、绿色、蓝色、黑色电泳液的显示盒。在两图中，第一显示元件层1001的非活动区域1006与第二显示元件层1002的有效盒区域交错。这种四层结构是夹在两导电膜1004、1005之间。至少两导电膜之一是透明的。

Claims (10)

1、电泳显示器，包括：

一层或一层以上的显示元件层；

附加第一层，所述附加第一层是透明的；

附加第二层，所述附加第二层是透明的；

所述的显示元件层层叠于附加第一层与附加第二层之间；

所述的附加第一层和附加第二层具有相同的电荷极性；

所述的附加第一层和附加第二层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

所述的显示元件层、附加第一层、附加第二层形成叠层结构。

2、根据权利要求1所述的电泳显示器，其特征是所述显示元件层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括：

分隔壁；

填充在其中的电泳液；以及

聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内。

3、根据权利要求1所述的电泳显示器，其特征是所述附加第一层、附加第二层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括：

分隔壁；

填充在其中的电泳液；以及

聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内。

4、根据权利要求3所述电泳显示器，其特征是所述的电泳液是透明的。

5、根据权利要求1所述电泳显示器，其特征是所述的显示元件层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中。

6、根据权利要求1所述电泳显示器，其特征是所述的附加第一层、附加第二层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中。

7、根据权利要求6所述电泳显示器，其特征是所述的电泳液是透明的。

8、制造具有附加层的显示板的电泳显示器的方法，包括：

a)分别地制备一层或多层显示元件层；

b)分别地制备透明的附加第一层和透明的附加第二层，所述的附加第一层和附加第二层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

c)当有多层显示元件层时，用粘合剂层把所述一层显示元件层层压于另一层显示元件层；

d)用粘合剂层把所述附加第一层层压于所述一层显示元件层或层压的多层显示元件层的一个面上；

e)用粘合剂层把所述附加第二层层压于所述一层显示元件层或层压的多层显示元件层的另一个面上。

9、制造具有附加层的显示板的电泳显示器的方法，包括：

a)在导电膜上形成附加第一层，所述附加第一层是透明的，所述的附加第一层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

b)在转移脱离层上形成第一层显示元件层；

c)把所述第一层显示元件层层压于所述附加第一层并除去所述转移脱离层；

d)当有多层显示元件层时，在转移脱离层上分别形成更多的显示元件层；

e)当有多层显示元件层时，把所述的更多的显示元件层层压于已经形成的叠放层的顶层并除去所述转移脱离层；

f)在转移脱离层上形成附加第二层，所述附加第二层是透明的，所述的附加第二层具有与显示元件层填充的电泳液相反的电荷极性；

g)把所述的附加第二层层压于已经形成的叠放层的顶层并除去所述转移脱离层；

i)把第二个导电膜层压于所述叠放层的最上层。

10、如权利要求8或权利要求9所述的制造具有附加层的显示板的电泳显示器的方法，其特征是：

所述的显示元件层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括分隔壁、填充在其中的电泳液以及聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内；

或者所述的显示元件层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中；

所述的附加第一层和附加第二层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括分隔壁、填充在其中的电泳液以及聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内；

或者所述的附加第一层和附加第二层是一种微型杯阵列，每个所述微型杯包括分隔壁、填充在其中的电泳液以及聚合物密封层，所述聚合物密封层是由比重低于所述电泳液的密封组合物形成的，并且密封地粘附于所述分隔壁上，以便将电泳液密封在每个微型杯内，所述的电泳液是透明的；

或者所述的附加第一层和附加第二层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中；

或者所述的附加第一层和附加第二层包含电泳液，所述电泳液包括多个在聚合物粘合剂中的电泳液的离散小滴，每个小滴包括多个带电粒子，所述带电粒子分散在悬浮液中，所述的电泳液是透明的。

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