CN103365018A - 电泳显示媒质、光电显示器及其组件和制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电泳显示媒质、光电显示器及其组件和制作方法。所述组件包括：透光的导电层；与导电层电接触的固态光电媒质层；所述固态光电媒质层为表面具有粘附性的固态光电媒质层。本发明提供的制作前显示组件的方法包括：提供电泳显示媒质；提供一种包括透光的导电层的衬底；在衬底上涂覆所述电泳显示媒质；将涂覆有电泳显示媒质的衬底静置直至微胶囊沉降，胶黏剂基本上浮后，再进行烘干以使微胶囊形成固态光电媒质层，胶黏剂高出微胶囊形成粘附层。由于本发明省去了涂装的粘附层，从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害，大大提高了成品率。

Description

电泳显示媒质、光电显示器及其组件和制作方法

技术领域

本发明涉及一种光电显示技术，尤其涉及一种电泳显示媒质、光电显示器及其组件和制作方法。 

背景技术

术语“光电”，在这里使用的是其在成像领域中常规含义，指的是具有第一和第二显示状态(至少在一种光学性质方面存在差异)的材料，通过向材料施加电场，该材料从第一显示状态改变到第二显示状态。尽管，通常光学性质对于人眼来讲在色彩上是可察觉的，但是也可能是其他的光学性质，诸如光透过率、反射率、亮度或者在某些情况下用于机器阅读的显示，或者是在某种情况下的位于可见光范围之外的电磁波长的反射率变化中的伪彩色。 

在这里使用的术语“双稳态”和“双稳定性”是其传统的本领域中的含义，指的是包括具有第一和第二显示状态(至少在一种光学性质方面存在差异)的显示元件的显示器，使得在通过有限持续周期的寻址脉冲来驱动任意给定元件之后，假定处于第一或者是第二显示状态，在寻址脉冲结束之后，该状态将保持至少是改变显示元件状态所需的寻址脉冲的最小持续周期的多倍，例如至少是4倍。某些基于颗粒的电泳显示器不仅仅在它们的极度黑色和白色状态，灰度等级是稳定的，而且在它们的中间灰度状态，灰度等级也是稳定的，并且对于许多其他类型的光电显示器同样如此。这种类型的显示器正确地应当称作是“多稳态”而不是双稳态，尽管为了方便起见，在这里使用的术语“双稳态”可能包括了双稳态和多稳态的显示器。 

多种类型的光电显示器是已知的。一种类型的光电显示器是旋转二色性的(bichromate)部件类型，例如在美国专利号No.5808783以及6147791中已经描述的(尽管这种类型的显示器常被称作是“旋转二色性的球”显示器，但是术语“旋转二色性的部件”更加准确一些，这是因为在上面提到的部分专利中，旋转部件并不是球形的)。这样的显示器使用了具有两个或者多个部分的大量的小物体(典型地是球形或者圆柱形)，该两个或者多个部分具有不同的光学性质和内部偶极子。这些物体悬浮在基体内的填充有液体的液胞内，这些液胞被液体填充，以便物体自由旋转。改变显示器的外观以向其上施加电场，这样物体被旋转到各种位置，并且通过观看表面改变所看到的物体的部分。这种类型的光电媒质典型地是双稳态的。 

另一类型的光电显示器使用电色(electrochromic)媒质，例如纳米铬(nanochromic)薄膜形式的电色媒质，它包括至少部分由半导电的金属氧化物形成的电极和附着在该电极上并且可以进行可逆色彩变化的多个染料分子；例如参见O’Regan，B.，等人的文章，Nature1991，353，737以及Wood，D.，Information Display，18(3)，24 (March 2002)。还参见Bach，U.，等人的，Adv.Mater.，2002，14(11)，845。这种类型的纳米铬薄膜还在美国专利号No.6301038，国际申请公开号No.WO 10/27690以及2003年3月18日提交的未决的申请序列号No.10/249128中已经描述了。这种类型的媒质典型地是双稳态。 

多年来一直是集中研究和开发目标的另一类型光电显示器是基于颗粒的电泳显示器，其中多个带电颗粒在电场的影响下运动通过悬浮的流体。电泳显示器与液晶显示器相比具有如下属性：良好的亮度和对比度、宽视角、双稳定的状态以及低功耗。然而，与这种显示器的长期图像质量相关的问题影响了它们的推广使用。例如，构成电泳显示器的颗粒易于沉降，最终影响了这些显示器的使用寿命。 

许多授予麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology (MIT))和E-Ink Corporation的专利和申请最近已经公开了所描述的封装的电泳媒质。这种封装的媒质包括大量的小胶囊 (capsule)，每个胶囊自身包括含有以电泳方式运动的颗粒的内部相，这些颗粒悬浮在液体的悬浮媒质中，并且胶囊壁包围这些内部相。典型地，这些胶囊本身被保持在聚合物的胶黏剂中以形成位于两个电极之间的粘附层。这种类型的封装媒质已经在多项专利申请文件或学术期刊中记载。 

上述提到的许多专利和申请认识到，在封装的电泳媒质中包围离散微胶囊的壁可以用连续的相来代替，这样就产生了所谓的分散聚合物的电泳显示器，其中电泳媒质包括电泳流体的多个离散微滴和聚合物材料的连续相，并且这种分散聚合物的电泳显示器内的电泳流体的离散微滴可以被看做是胶囊或者微胶囊，尽管没有与每个微滴相关联的离散的胶囊膜。因此，出于本发明的目的，这种分散聚合物的电泳媒质被看做是封装的电泳媒质的亚种(subspecies)。 

 封装的电泳显示器典型地没有遭受传统电泳器件的聚集和沉降失效模式的影响，并且提供了进一步的优点，诸如在多种柔软和刚性衬底上印刷或者涂覆显示器的能力。(使用术语“印刷”指的是包括所有形式的印刷和涂覆，包括下列形式，但不限于此：诸如批夹钳(patchdie)涂覆、槽涂覆或者挤压涂覆、滑动涂覆或者级联涂覆、幕涂覆的预计量涂覆；诸如滚筒上的刀涂覆、向前和反向滚筒涂覆的滚筒涂覆；照相凹版涂覆；滴涂覆；喷射涂覆；弯月面涂覆；旋涂、刷涂；空气刀涂覆；丝网印刷过程；静电印刷过程；热印刷过程；喷墨印刷过程和其他类似的技术)。这样最终的显示器可以是柔软的。另外，因为显示器媒质可以是印刷的(使用多种方法)，因此显示器本身比较低廉。 

一种相关类型的电泳显示器是所谓的“微单元电泳显示器”。在微单元电泳显示器中，带电颗粒和悬浮流体不是封装在微胶囊内，而是保持在载体媒质(典型的是聚合物薄膜)内形成的多个空腔内。 

尽管电泳显示器通常是不透明的(因为颗粒基本上阻挡了可见光透过显示器)并且是在反射模式下工作，但是可以使得电泳显示器工作在所谓的“关闭”模式，在该“关闭”模式中布置颗粒使其在显示器内横向移动，以便显示器在一种显示状态下基本上是不透光的，而在另一显示状态下是透光的。介电泳 (dielectrophoretic)显示器(类似于电泳显示器，但是它依赖于电场强度的变化)可以工作在类似的模式下，参见美国专利No.4418346。其他类型的光电显示器也可以工作在关闭模式下。 

在固态光电显示器中使用的许多部件和用来制作这种显示器的方法是从液晶显示器(LCD)所使用的技术中导出的，当然对于光电显示器同样如此，虽然使用的是液体而不是固态媒质。例如，固态光电显示器可以使用包括晶体管或者二极管阵列和对应的像素电极阵列的有源矩阵底板，以及使用在透明衬底上的“连续的”前电极(延伸过多个像素并且典型地延伸过整个显示器的电极)。然而，用于组装LCD的方法不能用于组装固态光电显示器。通常如下方式组装LCD：通过在单独的玻璃衬底上形成底板和前电极，然后将这些部件粘附性地固定在一起，在它们之间留下小的窗孔(aperture)，将最终的组件放置在真空下，并且将组件浸没在液晶槽中，使得液晶流过底板和前电极之间的窗孔。最后，将液晶置于需要的位置，密封窗孔，从而提供了最终的显示器。 

 LCD组装过程不能被容易地转移到固态光电显示器中。这是因为光电材料是固态的，在底板和前电极被互相固定之前，光电材料必须存在于底板和前电极之间。另外，与液晶材料形成对照的是，在不需要将底板和前电极互相固定的情况下，该液晶材料容易被放置在底板和前电极之间，而固态光电媒质通常需要将两者固定；在许多情况下，是在前电极上形成固态光电媒质，这是因为比在含有电路的底板上形成媒质要容易一些，并且典型地通过在热、压力以及可能真空的条件下使用粘合剂和层压方式来覆盖光电媒质的整个表面，然后将前电极/光电媒质的组合层压到底板上。 

制作固态光电显示器还存在问题，原因在于光学部件(光电媒质)和电子部件(底板)具有不同的性能标准。例如，对于光学器件来说，期望的是将反射率、对比度系数和响应时间最优化，而对于电子器件来讲期望的是，将导电率、电压-电流关系、和电容量最优化，或者电子器件具有存储、逻辑、或者其他高阶的电子器件能力。因此，用于制作光学部件的过程可能对制作电子部件的过程来讲是不理想的，反之亦然。例如，制作电子部件的过程可能涉及在高温下的处理过程。该处理温度可能在大约300℃到大约600℃的范围。然而，如果许多光学部件经历这种高温的话，由于恶化了光电媒质的化学性质或者造成机械损坏而对于这些光学部件来讲是有害的。 

电泳显示媒质俗称电子墨水，用于制作固态光电媒质层，是一种墨水状的悬浮物。电泳显示媒质通过涂覆等工序后生成固态光电媒质层，在外电场作用下可以实现可逆、双稳态、柔性显示,是一种融合物理、化学、电子学等学科的柔性显示材料和技术,具有良好的可视性、低功耗、信息载入能力强、携带方便、制造低廉、无电磁辐射等优点,且可以从根本上解决现有平板显示技术的不足。如中国专利CN03813454.3。 

参考图1，目前的电子墨水是用30-300微米的球状透明光滑的微胶囊包覆电泳悬浮液，悬浮液中漂浮着带电电泳颗粒，这些胶囊分布在聚氨酯胶黏剂中构成分散体系，涂布或者印刷在柔性ITO导电薄膜上，形成固态光电媒质层，然后再涂布一层粘附层（即粘附层）,从而构成原理型柔性EPID电子纸。因此常见EPID电子纸的结构包括透明导电薄膜，电子墨水层和粘附层，以及离型保护层。这种类型的显示组件的结构已经在多项专利申请文件和学术期刊中记载，包括美国专利7236292。由于需要在固态光电媒质层再涂布一层粘附层,从而导致工艺复杂，成本高。另外，粘附层的涂装过程对固态光电媒质层会形成一定伤害，造成次品率较高。再者，粘附层要求涂装均匀，这对粘附层的涂装工艺要求极高。还有粘附层本身对固态光电媒质层的显示性能会造成一定不良影响。 

综上，目前业界迫切需求一种创新的方法，以克服现有技术所存在的缺陷。 

发明内容

基于现有技术的不足，本发明需要解决的技术问题之一是提供一种前显示组件，以简化产品结构，降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之二是提供一种显示组件，以简化产品结构，降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之三是提供一种光电显示器，以简化产品结构，降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之四是提供一种电泳显示媒质，以简化产品结构，简化生产工艺，降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之五是提供一种制作前显示组件的方法，以简化生产工艺，降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之六是提供一种制作显示组件的方法，以简化生产工艺、降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之七是提供一种制作光电显示器的方法，以简化生产工艺、降低成本。 

本发明需要解决的技术问题之八是提供一种制作光电显示器的方法，以简化生产工艺、降低成本。 

基于上述技术问题，本发明的发明构思为：省去涂装的粘附层。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之一，本发明提供一种前显示组件，其包括：透光的导电层；与导电层电接触的固态光电媒质层，所述固态光电媒质层为表面具有粘附性的固态光电媒质层。 

作为本发明一种前显示组件的一个优选实施例，所述固态光电媒质层进一步包括微胶囊层、位于微胶囊层上方且与微胶囊层中的胶黏剂一体成型的胶黏剂层。 

作为本发明一种前显示组件的另一个优选实施例，所述固态光电媒质层为涂覆于导电层上并在表面形成具有粘附性的固态光电媒质层。 

作为本发明一种前显示组件的又一个优选实施例，所述光电媒质包括旋转二色性的部件媒质或者电色媒质。 

作为本发明一种前显示组件的又一个优选实施例，所述光电媒质是电泳媒质。 

作为本发明一种前显示组件的又一个优选实施例，电泳媒质是封装的电泳媒质。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之二，本发明提供一种显示组件，其包括如权利要求1-6中任一前显示组件、贴于所述前显示组件上的离型片。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之三，本发明提供一种光电显示器，其包括如底板，层压至底板上的所述权利要求1-6中任一前显示组件。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之四，本发明提供一种电泳显示媒质，其包括微胶囊和胶黏剂，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围为1:10-3:1。 

作为本发明电泳显示媒质的一个优选实施例，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围进一步为1:6-2:1。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围进一步为1:5-1:1。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围进一步为1:4-1:1。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，所述微胶囊密度范围为1.0-2.0g/m3。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，所述胶黏剂的密度范围为0.9-1.3g/m3。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，所述胶黏剂的密度范围进一步为1.0-1.1 g/m3。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，所述胶黏剂选自：聚氨酯及其衍生物、醋酸乙烯酯及其共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯(vinyl acetate ethylene)及其共聚物、环氧树脂(epoxy)及其衍生物、聚丙烯酸基的粘合剂、聚乙烯醇及其衍生物、聚环氧乙烯及其衍生物、淀粉及其衍生物、明胶及其衍生物、纤维素及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶、丙烯酸酯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳胶、苯乙烯-甲基丙烯酸酯乳胶、苯乙烯-丙烯酸腈乳胶、苯乙烯-马来酸酐乳胶、醋酸乙烯乳胶、醋酸乙烯酯乳胶、乙烯酯乳胶、其商品化组合物及以上材料的各种组合。 

作为本发明电泳显示媒质的又一个优选实施例，其还包括缔合型增稠剂。 

  

基于上述发明构思，为解决上述问题之五，本发明提供一种制作前显示组件的方法，其包括：提供如权利要求9-16中的任一电泳显示媒质；提供一种包括透光的导电层的衬底；在衬底上涂覆所述电泳显示媒质。

作为本发明一种制作前显示组件的方法的一个优选实施例，其还包括：将涂覆有电泳显示媒质的衬底静置直至微胶囊沉降，再进行烘干以使微胶囊和胶粘剂形成固态光电媒质层，胶黏剂高出微胶囊形成粘附层。 

作为本发明一种制作前显示组件的方法的又一个优选实施例，其还包括：将涂覆有电泳显示媒质的衬底进行振动直至微胶囊沉降，再进行烘干以使微胶囊形成固态微胶囊层，胶黏剂高出微胶囊形成粘附层。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之六，本发明提供一种制作显示组件的方法，其包括：提供利用权利要求17-20中的方法制作的任一前显示组件；提供离型片；将离型片贴于所述前显示组件上。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之七，本发明提供一种制作光电显示器的方法，其包括：提供利用权利要求21中的方法制作的显示组件；提供底板；去除显示组件上的离型片；将去除离型片后的显示组件层压于所述底板上。 

基于上述发明构思，为解决上述问题之八，本发明提供一种制作光电显示器的方法，其包括：提供利用权利要求17-20中的方法制作的任一前显示组件；提供底板；将所述前显示组件层压于所述底板上。 

与现有技术相比较，本发明的方法由于增加电泳显示媒质粘黏剂的比例，使在生成固态微胶囊层时，能够生成粘附层。从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害，大大提高了成品率。 

与现有技术相比较，本发明的产品由于省去了涂装的粘附层，从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，我们知道,总的制程良率等于各个制程良率的叠加,多了一个制程之后,叠加之后的良率相应会降低。不论是涂覆一层胶黏剂层还是将带有胶黏剂层的离型片与光电媒质层覆合，由于涂覆和问题或者覆合问题总会损害总制程良率，而本发明减少粘附层的涂装过程或者粘附层的覆合，从而对固态光电媒质层造成的伤害较小，进而大大提高了成品率。 

下面结合附图详细说明本发明,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。 

附图说明

图1为现有技术中的前显示组件层压于底板上的结构示意图。 

图2为本发明一个实施例中的前显示组件层压于底板上的结构示意图。 

图3为本发明一个实施例中的前显示组件层压于底板上的结构示意图。 

图4为本发明一个实施例中的前显示组件层压于底板上的结构示意图。 

图5为本发明一个实施例中使用沿着箭头A方向移动的可移动加热台 416和滚轮414来进行层压的示意图。 

具体实施方式

本发明一种电泳显示媒质，在一个实施例中其包括微胶囊和胶黏剂，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围为1:10-3:1。，进一步具体可以为1:6或1:1等。 

所述微胶囊内包含有电泳悬浮液和分散于悬浮液中的至少一种带电粒子，所述带电粒子在电场的作用下会在悬浮液中移动。带电粒子包括正电荷粒子、负电荷粒子中的一种或两种。所述胶黏剂选自：聚氨酯及其衍生物、醋酸乙烯酯及其共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯(vinyl acetate ethylene)及其共聚物、环氧树脂(epoxy)及其衍生物、聚丙烯酸基的粘合剂、聚乙烯醇及其衍生物、聚环氧乙烯及其衍生物、淀粉及其衍生物、明胶及其衍生物、纤维素及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶、丙烯酸酯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳胶、苯乙烯-甲基丙烯酸酯乳胶、苯乙烯-丙烯酸腈乳胶、苯乙烯-马来酸酐乳胶、醋酸乙烯乳胶、醋酸乙烯酯乳胶、乙烯酯乳胶、其商品化组合物(例如水性聚氨酯乳液)、及以上材料的各种组合。所述胶黏剂可以是所述水性胶黏剂或所述油性胶黏剂。 

  

为了增加固态光电媒质层表面的粘附性能，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围为1:10-3:1，进一步为1:6-2:1，进一步具体可以为1:5、1:1。

在另外的实施例中，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围为1:5-2:1，，进一步为1:5-1:1，进一步具体可以为1:4、1:3、1:2。所述胶黏剂与微胶囊的重量百分比还可以进一步为1:10-1:5，进一步具体可以为1:10、1:8、1:6。 

在优选实施例中，所述微胶囊密度范围为1.0-2.0g/m3。所述胶黏剂的密度范围为0.9-1.3g/m3。 

为了增加固态光电媒质层表面产生的粘附层的厚度，所述胶黏剂的密度范围进一步为1.0-1.1 g/m3。为了增加固态光电媒质层表面的粘附性能，以及涂覆过程中的可操作性，电泳显示媒质还进一步包括缔合型增稠剂。 

为了控制电泳显示煤质在各种基材上的均匀涂布，电泳显示液还包括控制涂覆表面质量的其他各种辅助成分，例如表面活性剂、消泡剂、分散剂、pH控制剂、电荷控制剂、以及其他需要的各种辅助制剂。 

电泳显示媒质配制方法的举例说明一，在500毫升的烧杯中加入150g离心好的微胶囊，微胶囊密度为1.2 g/m3, 加入60g苯丙乳液胶黏剂，胶黏剂密度为1.02g/m3，以250rpm的搅拌速度对胶囊进行混合，混合1h后将墨水用160目的滤布过滤，过滤后即得电泳涂布液。 

将制备的电泳涂布液可利用半自动刮涂机（易高刮涂机）以100微米的刮刀高度涂布在125微米厚的ITO薄膜基材上，涂布完之后将涂膜在平台上放置1h,使电泳涂布液中的微胶囊慢慢沉降，沉降完之后将涂膜在70℃烘箱中烘5Min，随后将上述显示材料层和ITO导电层热压在一起，用分光光度计来测试加电驱动后电泳显示膜的黑白反射率、对比度等数据。由表1可见本发明所制得的显示膜片具备高对比度（大于7）和高白色反射率（改为35%）。 

表1 电泳显示膜的黑白反射率、对比度测试结果 

	L*白	L*黑	R白	R黑	对比度
						显示膜	67.38	27.07	37.17	5.12	7.28

注：1. L*数值体现了显示膜的反射光强，L*值越高就意味着反射率越强;

    2. R数值体现了显示膜的反射率数值，R=（（L*+16）/116）3*100%;

    3. 对比度=R白/R黑.

电泳显示媒质配制方法的举例说明二，在500毫升的烧杯中加入150g离心好的微胶囊，微胶囊密度为1.2 g/m3, 分别按照胶黏剂与微胶囊重量比例为1:10，1:8，1:6 ,1:4 ,1:1 ,2:1，3:1来添加聚氨酯乳液胶黏剂，胶黏剂密度为1.0 g/m3，以250rpm的搅拌速度对胶囊进行混合，混合1h后将墨水用160目的滤布过滤，过滤后即得电泳涂布液。

将制备的电泳涂布液可利用半自动刮涂机（易高刮涂机）以100微米的刮刀高度涂布在125微米厚的ITO薄膜基材上，涂布完之后将涂膜在平台上放置1h,使电泳涂布液中的微胶囊慢慢沉降，沉降完之后将涂膜在70℃烘箱中烘5Min，随后将上述显示材料层和ITO玻璃热压在一起，用拉力机来测试不同显示膜的拉力值，用分光光度计来测试加电驱动后电泳显示膜的黑白反射率、对比度等数据。由表1可见本发明所制得的显示膜片具备高对比度（大于7）和高白色反射率（大于35%），并且随着胶黏剂量的增大，拉力增大，即粘结性越强。 

表1 电泳显示膜的黑白反射率、对比度测试结果 

注：1. L*数值体现了显示膜的反射光强，L*值越高就意味着反射率越强；

    2. R数值体现了显示膜的反射率数值，R=（（L*+16）/116）3*100%；

    3. 对比度=R白/R黑。

本发明还提供了制作的一种前显示组件一个实施例，该前显示组件依次包括：透光的导电层；与导电层电接触的固态光电媒质层。本发明还提供一种显示组件一个实施例，该显示组件依次包括：透光的导电层；与导电层电接触的固态光电媒质层以及离型片。该显示组件和前显示组件为了在下文中为了方便，统称作“前显示组件”或者是“FPL”。本发明还提供了一种光电显示器一个实施例，其依次包括底板、层压于底板上固态光电媒质层和透光的导电层；所述导电层与固态光电媒质层电接触所述固态光电媒质层为表面具有粘附性的固态光电媒质层；所述固态光电媒质层为涂覆于导电层上并在表面形成具有粘附性的固态光电媒质层，进一步所述光电媒质是电泳媒质。在其他实施例中所述光电媒质包括旋转二色性的部件媒质或者电色媒质。 

所述固态光电媒质层还可以进一步包括微胶囊层、位于微胶囊层上方且与微胶囊层中的胶黏剂一体成型的胶黏剂层。 

前显示组件的透光的导电层起着双重目的：形成显示器的前电极，该显示器最终是从前显示组件形成的；向前显示组件提供机械完整性，从而允许以这样的方式来操纵前显示组件，该方式可能使用或者不使用仅仅包含光电媒质和粘附层的结构。在原理上讲，只要该单层具有必要的导电率和机械性质，导电层可以是单层；例如，导电层可以包括相对厚的(大约100-175微米)导电聚合物层。 

然而，很难找到具有必要的电学和机械性能组合的材料，并且没有薄膜适合用于商业上可获得的这种单个的导电层。因此，目前导电层的优选形式实际上包括两层，即薄的透光导电层，它提供了必要的导电性；以及透光衬底，用于提供机械完整性。该透光衬底优选是柔软的，也就是说衬底可以手动地缠绕成10英尺(254mm)的鼓形，而在直径上没有永久的变形。在这里使用的术语“透光”指的是设计这样的层以便透过足够的光，以允许观察者(看穿该层)观察光电媒质的显示状态的变化，而这些通常通过导电层和邻近的衬底(如果存在)将被观察到。该衬底典型地是聚合物薄膜，并且通常具有大约1到大约25毫英寸(25-634微米)范围的厚度，优选的是具有大约2到大约10毫英寸(51-254微米)范围的厚度。导电层方便的是例如铝或者铟锡氧化物或者可以是导电聚合物的薄层。涂覆有铝或者ITO的聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)薄膜在商业上是可以获得的，例如来自美国Wilmington Delaware的E.I.du Pont de Nemours & Company公司的铝化的聚酯薄膜，这样的商业材料无论是作为导电层(具有适当的涂覆)还是作为承载第二导电层的离型片其在本发明中都有良好的效果。 

所述底板带有驱动电极，用于在前显示组件之间产生驱动电压。所述固态光电媒质层采用本发明中的电泳显示媒质涂覆而成。 

本发明的前显示组件很适于大批量生产。例如使用传统的商业上的涂覆设备，通过滚轮-滚轮涂覆过程将商业上的金属化塑料膜滚转换成前显示组件。该金属化的塑料膜首先被电泳显示媒质所涂覆，并静置其中微胶囊基本沉淀形成胶囊层，其中的胶黏剂上浮。在进行烘干，使微胶囊通过胶黏剂的结合形成固态胶囊层，即固态光电媒质层；上浮的胶黏剂烘干后在固态胶囊层商形成粘附层。离型片然后被施加在上，然后组合的显示组件可以形成适于储存和/或运输的辊形。当在制作显示器中需要使用前显示组件时，使用传统的商业设备将该前显示组件铺开，并且切割成用于单个显示器或者显示器组所需尺寸的片(在某些情况下，方便的是在单个操作中层压多个显示器，并且在后面的阶段将其分为单个的显示器)。 

在本发明的显示组件中使用的离型片可以是任意已知的类型，当然只要它不含有可能对光电媒质的性能产生负面影响的材料，并且大量适当类型的离型片对于本领域的技术人员来讲是已知的。典型的离型片包括涂覆有低表面能材料例如硅的衬底(诸如纸，或者塑料薄膜)。 

当本发明的前显示组件被用在显示器中时，当然需要将与导电层的电接触制作在前显示组件内，并且通常需要提供显示器的至少一个区域(在此称作“连接区域”)，在该区域中导电层不含光电媒质。 

参考图2，所述光电媒质层通过涂覆电泳显示媒质而被沉积在导电层14上，并且与其电接触。即通过涂覆本发明中的电泳显示媒质，并静置约1小时后，微胶囊下沉形成微胶囊层，并与透明电极（基材）接触。经烘干，微胶囊层与胶黏剂结合形成光电媒质层，即，而沉淀微胶囊层上的胶黏剂形成胶黏剂层102，该胶黏剂层102与微胶囊层中的胶黏剂是一次成型的，一次成型可能是一次性形成，也可以是一体成型。该胶黏剂层102用以粘附离型片11，或将前显示组件层压于底板时，起到粘附作用。这样由于省去了涂装的粘附层，从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害， 大大提高了成品率。 

当然在其他实施例中，可以通过将涂覆有电泳显示媒质的衬底进行振动直至微胶囊沉降生成微胶囊层，并与透明电极（基材）接触。再进行烘干以使微胶囊形成固态微胶囊层，与胶黏剂结合形成光电媒质层，而沉淀微胶囊层上的胶黏剂形成胶黏剂层102，该胶黏剂层102与微胶囊层中的胶黏剂是一次成型的。 

当然，胶囊悬浮在胶黏剂中也可以，烘干后能够形成微胶囊层即可。我们只需要微胶囊表面有一层可粘结底板的胶黏剂层即可，最佳的例子是微胶囊下沉并与透明导电层（ITO）接触。 

本发明中的前显示组件、显示组件、光电显示器完全可以不需要粘附层，完全可以通过其他方式将前显示组件层压于底板上，例如通过前显示组件与底板扣合再层压等方式。这样省去粘附层后，大大简化了产品的结构，且提高了固态光电媒质层的显示性能。 

所述导电层14为透明的，设置于透明基层15上。该透明基层15可以是PET（透明薄膜）。在图2中所述电泳媒质包括多个微胶囊13，每个微胶囊13包括含有基于碳氢化合物液体的胶囊壁，在碳氢化合物液体中是悬浮的正电荷白色颗粒132和中性黑色颗粒131。微胶囊13被保持在胶黏剂中。当施加电场时，白色颗粒132移向正电极，黑色颗粒131不移动，从而可以透过透明导电层14和透明基层15显示需要的颜色。当然，所述白色颗粒132可以是负电荷颗粒。所述黑色颗粒131可以为负电荷颗粒或正电荷颗粒，而白色颗粒132为中性颗粒。 

当然，在其他实施例中，参考图3所示的光电媒质是在前述2002/0185378中所描述类型的正反电荷双颗粒封装的电泳媒质，并且该正反电荷双颗粒封装的电泳媒质包括多个微胶囊13，每个微胶囊13包括含有基于碳氢化合物液体的胶囊壁，在碳氢化合物液体中是悬浮的负电荷白色颗粒132和正电荷黑色颗粒131。微胶囊13被保持在胶黏剂中。当施加电场时，白色颗粒132移向正电极，黑色颗粒131移向负电极，从而可以透过透明导电层14和透明基层15显示需要的颜色。 

所述离型片11覆盖在固态光电媒质层上，通过固态光电媒质层上沉淀而成的粘附层粘附，该离型片传统的是7毫英寸(177微米)的PET薄膜，它被提供有任意适当的释放涂层例如硅涂覆层。在制作光电显示器之前，先将离型片11从显示组件的固态光电媒质层上剥离，再将前显示组件层压到底板上以形成最终的显示器。 

本发明提供一种制作前显示组件的方法一个实施例，其包括：提供本发明中的任一电泳显示媒质；提供一种包括透光的导电层的衬底；在衬底上涂覆所述电泳显示媒质。 

作为一个优选实施例，其还包括：将涂覆有电泳显示媒质的衬底静置直至微胶囊沉降，胶黏剂基本上浮后，再进行烘干以使微胶囊形成固态光电媒质层，胶黏剂高出微胶囊形成粘附层。 

本发明提供一种制作显示组件的方法的一个实施例，其包括：提供利用本发明方法制作的任一前显示组件；提供离型片；将离型片贴于所述前显示组件上。其中该组件为通过采用本发明中的制作前显示组件的方法制作而成。 

本发明提供一种制作光电显示器的方法一个实施例，其包括：提供利用本发明方法制作的任一显示组件；提供底板；去除显示组件上的离型片；将去除离型片后的显示组件层压于所述底板上。其中该显示组件为通过采用本发明中的制作前显示组件的方法制作而成。 

本发明提供一种制作光电显示器的方法一个实施例，其包括：提供利用本发明方法制作的任一前显示组件；提供底板；将所述前显示组件层压于所述底板上。其中该前显示组件为通过采用本发明中的制作前显示组件的方法制作而成。 

上述实施例通过利用本发明中的电泳显示媒质中增加胶黏剂的百分比，从而能够在电泳显示媒质涂覆后，在微胶囊层上形成有胶黏剂层，使固态光电媒质层的表面具有较好的粘附性能。由于该胶黏剂层102与微胶囊层中的胶黏剂是一次成型的，一次成型可能是一次性形成，也可以是一体成型。该胶黏剂层102同样可以用于粘附离型片11，或将前显示组件层压于底板时，起到粘附作用。这样由于省去了涂装的粘附层的工艺，从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害，大大提高了成品率。 

参考图4，所述电泳显示媒质中还可以添加一些重量相对微胶囊和平时采用的胶黏剂轻且粘附性更强的物质。当电泳显示媒质涂覆经过静置后，微胶囊沉积与胶黏剂130粘附形成沉积在导电层14上的光电媒质层，并且与其电接触。而该重量轻且粘附性更强的物质上浮形成粘附层103。这样就替代了涂覆的粘附层，由于可以省去涂装的粘附层的工艺，从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害， 大大提高了成品率，省去粘附层后，大大提高了固态光电媒质层的显示性能。 

所述前显示组件可制成为体块或者网格的形式。接下来，前显示组件将被典型地切割成形成单个显示器所需尺寸的多个片。使用激光切割机或者切割夹钳进行这种切割是有效的。一个重要优点在于，可以以网格的形式来制备前显示组件，然后将其切割成多种不同尺寸的片以用于不同的显示器中；这样前显示组件的制造商不需要保存大量库存的不同尺寸的片，而可以制备网格形式的前显示组件，并且根据所接收到的定单将该网格切割成为不同尺寸的片。另外，需要注意的是，切割某些类型的光电媒质可能导致碎屑的形成，例如来自封装的电泳媒质的破裂胶囊的碎屑，因此在切割之后可能需要适当的清洗以便除去这些碎屑。 

本发明在顺序执行制备前显示组件的各种步骤中，提供了可选性。例如，该中片可以首先被切断并且除去作用在单个层压制品片上的各个层，而不是将离型片、粘附层和光电媒质从前显示组件的中片部分中除去(或者任选地插入导电材料)。在这种情况下，可能期望的是提供夹具或者夹钳以保持层压制品的片，以便确保从层压制品片的精确定义的区域中有效地除去释放层、光电媒质。过程步骤中的其他顺序改变当然是可能的；例如在制备层压制品时，在层压制品的中片上形成窗孔可能是有效的(该层压制品随后被切断以产生单个的片)，并且在切断之后(可能刚好在层压制品片被层压到底板上之前)插入导电材料以形成导电通孔。 

 所述的前显示组件210层压到底板，该底板被提供有像素电极和接触焊盘。在将前显示组件层压到底板的同时，将保护层层压到前显示组件的衬底上。尽管出于下面讨论的原因需要提供这样的保护层，但是保护层不需要附着到用于将前显示组件层压到底板上所用的同一层压制品上，并且典型地在前显示组件已经被层压到底板上之后，保护层将被施加在第二层压制品中。或者在光电媒质被施加到衬底之前，保护层可以被施加到衬底。 

图5示出在层压过程中使用沿着箭头A方向移动的可移动加热台416和滚轮414来进行层压。底板406放置在台416上，前显示组件210的切割片放置在底板406上，使用预先定位的对准参考标记例如边缘参考将前显示组件210和底板406优先对准，以便控制平行于台416的平面的两个方向中的对准，从而在层压之前实现两个部件的精确对准。然后保护层412可以被放置在前显示组件210上。 

当对准时，通过在滚轮414下沿着箭头A方向前进台416而将保护层412、前显示组件210、底板406层压在一起，而台416上的层叠材料保持在特定升高的温度下，理想的是在50-150℃的范围，并且对于热熔粘附剂诸如乙烯基醋酸乙烯酯来讲优选的是在80-110℃的范围。滚轮414可以被加热或者不加热，并且期望施加压力范围在0.2到0.5Mpa。并且优选的是在0.35到0.5Mpa的压力。层压粘附层优选的是温度激活或者是压力激活的，以便这些热和压力将前显示组件210与底板406层压在一起作为叠层而经过滚轮414的下部，这样就形成了光电显示器。 

从图5中可见的是，布置层压制品使得导电通孔204与接触焊盘410接触，同时光电媒质布置在像素电极408的附近；当然需要的是接触焊盘410与像素电极408电隔离，以便施加到公共前电极(通过前显示组件的导电层形成)与像素电极上的电势可以独立改变，以产生足以改变其中光学状态的跨越光电媒质的电场。 

可以以多种方法改变层压制品过程。例如，台416可以保持静止，滚轮414移动。滚轮414和台416可以是未加热的，并且层压制品的粘附剂可以是由滚轮414施加的压力而激活的。还可以使用两个滚轮(加热的或者未加热的)而不是一个滚轮和台来执行层压。 

还可以进行层压过程的多种基本变型。在图5中示出的层压过程是 “片-片”过程，其中前显示组件的单个切片被层压到单个的底板上。然而，可以以滚轮-滚轮模式来执行层压过程，前显示组件的中片被层压到包括多个底板(形成在柔软的衬底上)的大底板上；这样的大底板可能使用由聚合物半导体形成的晶体管，如在前述的某些E Ink和MIT的专利以及公开申请中所描述的。这种滚轮-滚轮层压可以通过将这两个中片和大底板经过一对滚轮之间的夹子来执行，这一对滚轮可以是加热的或者是未经加热，这取决于所使用的粘附剂的类型。对于在导电滚轮-滚轮过程领域中的技术人员来讲，显而易见的是在这样的滚轮-滚轮层压中，将离型片从前显示组件中除去可以通过施加应力而将离型片从前显示组件中分离的卷取滚轮而“在线”执行，并且在前显示组件上的被分离的离型片是缠绕的。这样的滚轮-滚轮层压过程还可以被很好地调整以用于同时层压保护层。在滚轮-滚轮层压过程之后，当然可以切割组合的“显示器”以产生单个的显示器。 

还可以以术语上称作是“片-片”的模式来执行层压，使得前显示组件的连续中片(被剥离了离型片)层压到布置在合适支架上的多个底板上，然后切割该前显示组件以产生单个的显示器。 

在选择诸如相对湿度和温度的环境条件时必须小心，在这样的环境条件下前显示组件/底板层压制品受到影响，这是因为已经表明这些条件，至少在封装的电泳媒质显示器的情况下，影响层压制品所产生的显示器的光学性质。对于这样的电泳显示器来讲，层压制品应当在20到60百分比的相对湿度下有效，最佳的是在40百分比的相对湿度下有效。 

另外，对于这样的电泳显示器来讲，优选的是，在大约室温例如15-25 ℃的温度范围来执行层压过程。除了相对湿度和温度之外，需要控制其他的环境参数。层压过程期望的是在具有低颗粒数的干净室环境情况下进行的，以提高产量。该环境还应当没有静电。当离型片从前显示组件中被除去时，由于静电的大量产生造成的静电放电(ESD)可能损坏底板。为了减少ESD，当前显示组件被覆盖有离型片和在已经除去离型片之后、以及前显示组件被放置在层压台上或者是在滚轮-滚轮过程中被层压时，可以使用离子炮或者枪来将电中性的离子化的颗粒喷射在前显示组件上。该离子化的颗粒被用来放电或者将前显示组件电中和。另外，层压制品的环境应当被适当接地，包括将操作员、底板等接地，以便进一步降低ESD的危险。 

从图5中可见，在层压之后，即使已经施加了保护膜，但是至少光电媒质的边缘是暴露给环境的，并且如在前面所提到的，许多光电媒质容易受到环境因素的影响诸如湿度、氧气和微粒。因此，根据本发明，可以密封显示器以防止这些环境因素对光电媒质造成的负面影响，这样增加了显示器的工作寿命。 

本发明的方法由于增加电泳显示媒质粘黏剂的比例，使在生成固态微胶囊层时，能够生成粘附层。从而使制作工艺简单，降低了成本。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害，大大提高了成品率。 

本发明的产品由于省去了涂装的粘附层，从而使制作工艺简单，成本较低。另外，减少因粘附层的涂装过程对固态光电媒质层造成伤害， 大大提高了成品率。 

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。 

Claims (29)

1.一种前显示组件，包括：

透光的导电层；

与导电层电接触且表面具有粘附性的固态光电媒质层,该固态光电媒质层包括微胶囊。

2.根据权利要求1中所述的前显示组件，其特征在于，所述固态光电媒质层进一步包括微胶囊层、位于微胶囊层上方且与微胶囊层中的胶黏剂一体成型的胶黏剂层。

3.根据权利要求1中所述的前显示组件，其特征在于，所述固态光电媒质层为涂覆于导电层上并在表面形成具有胶黏剂层的固态光电媒质层。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的前显示组件，其特征在于，所述光电媒质包括旋转二色性的部件媒质或者电色媒质。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的前显示组件，其特征在于，所述光电媒质是电泳媒质。

6.根据权利要求5所述的显示组件，其特征在于，电泳媒质是封装的电泳媒质。

7.一种显示组件，其包括如权利要求1-6中任一前显示组件、贴于所述前显示组件上的离型片。

8.一种光电显示器，其包括如底板，层压至底板上的所述权利要求1-6中任一前显示组件。

9.一种电泳显示媒质，其包括微胶囊和胶黏剂，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例为1:10-3:1。

10.根据权利要求9所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围进一步为1:6-2:1。

11.根据权利要求9所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围进一步为1:5-1:1。

12.根据权利要求9所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述胶黏剂与微胶囊的重量比例范围进一步为1:4-1:1。

13.根据权利要求9-12中的任一所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述微胶囊密度范围为1.0-2.0g/m3。

14.根据权利要求9-12中的任一所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述胶黏剂的密度范围为大于或等于0.9-1.3g/m3。

15.根据权利要求14中所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述胶黏剂的密度范围进一步为1.0-1.1 g/m3。

16.根据权利要求权利要求9-12中任一所述的电泳显示媒质，其特征在于，所述胶黏剂选自：聚氨酯及其衍生物、醋酸乙烯酯及其共聚物、醋酸乙烯酯-乙烯(vinyl acetate ethylene)及其共聚物、环氧树脂(epoxy)及其衍生物、聚丙烯酸基的粘合剂、聚乙烯醇及其衍生物、聚环氧乙烯及其衍生物、淀粉及其衍生物、明胶及其衍生物、纤维素及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其共聚物、聚丙烯酰胺及其共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物乳胶、丙烯酸酯乳胶、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳胶、苯乙烯-甲基丙烯酸酯乳胶、苯乙烯-丙烯酸腈乳胶、苯乙烯-马来酸酐乳胶、醋酸乙烯乳胶、醋酸乙烯酯乳胶、乙烯酯乳胶、其商品化组合物及以上材料的各种组合。

17.一种制作前显示组件的方法，其包括：

   提供如权利要求9-16中的任一电泳显示媒质；

   提供一种包括透光的导电层的衬底； 

在衬底上涂覆所述电泳显示媒质。

18.如权利要求17中所述的一种制作前显示组件的方法，其特征在于其还包括：将涂覆有电泳显示媒质的衬底静置直至微胶囊沉降，再进行烘干以使微胶囊形成固态微胶囊层，胶黏剂高出微胶囊形成粘附层。

19.如权利要求17中所述的一种制作前显示组件的方法，其特征在于其还包括：将涂覆有电泳显示媒质的衬底进行振动直至微胶囊沉降，再进行烘干以使微胶囊形成固态微胶囊层，胶黏剂高出微胶囊形成粘附层。

20.如权利要求19中所述的一种制作前显示组件的方法，其特征在于所述振动为超声波振动。

21.一种制作显示组件的方法，其包括：

提供利用权利要求17-20中的方法制作的任一前显示组件；

提供离型片；

将离型片贴于所述前显示组件上。

22.根据权利要求21所述的显示组件，其特征在于，所述前显示组件被层压至离型保护层。

23.根据权利要求21所述的显示组件，其特征在于，层压在一定压力下进行，压力范围20-90psi。

24.根据权利要求21所述的显示组件，其特征在于，层压在一定温度下进行，

温度范围为50-150℃。

25.一种制作光电显示器的方法，其包括：

提供利用权利要求21中的方法制作的显示组件；

提供底板；

去除显示组件上的离型片；

提供利用权利要求21-24中的方法将去除离型片后的显示组件层压于所述底板上。

26.一种制作光电显示器的方法，其包括：

提供利用权利要求17-20中的方法制作的任一前显示组件；

提供底板；

提供利用权利要求21-24中的方法将所述前显示组件层压于所述底板上。

27.一种制作光电显示器的方法，其包括：

      提供电泳显示媒质；

      提供背平面，其具有至少一个电极；

      将所述前显示组件层压至背平面；

       该方法特征为所用胶黏剂有一定的体积电阻率范围。

28.根据权利要求27的方法，其中所用胶黏剂的体积电阻率范围为107-1012

欧姆.厘米-1。

29.根据权利要求27的方法，其中所用胶黏剂的体积电阻率范围进一步为108-109欧姆.厘米-1。

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