电光显示器的制作方法

专利名称：电光显示器的制作方法
电光显示器
本申请是申i青号为200480031 366. X、申i青曰为2004年10月22曰、同 题的申请的分案申请
本发明涉及电光显示器以及用于生产这种显示器的方法和器件。 如以下描述所显而易见的，本发明的一些方面限于电泳显示器，而其 他方面可使用其他类型的电光显示器。更具体地说，本发明涉及(a)具 有粘合剂的电光介质和显示器，所述粘合剂还可以作为叠层胶粘剂； (b)用于形成柔性显示器的方法；(c)彩色电光显示器；(d)用于形成电 光显示器的方法和器件；和(e)用于制造由具有不同热膨胀系数的材料 形成的混合显示器的方法。
本申请与以下专利和已经公开的申请相关，读者参考这些以获得 更详细的背景资料
(&)美国专利申请7>布No. 2002/0180688 (参见相关的国际申请 W099/53373);
(b) 美国专利申请/^布No. 2004/0136048;
(c) 美国专利申请^^布No. 2004/0027327 (参见相关的国际申请 WO03/104884);
(d) 美国专利申请公布No. 2004/0155857 (参见相关的国际申请 WO2004/023195);
(e) 美国专利No. 6124851;
(f) 美国专利No. 6721083;
(g) 美国专利No. 6538801;
(h) 美国专利No. 6323989;
(i) 美国备利No. 6422687;和 (j)美国善利No. 6120588。
在本发明的显示器中，在电光介质具有固体外表面的意义上，尽 管介质可以并且经常的确具有内部液体或气体填充的空间，以及在使 用这种电光介质装配显示器的方法的意义上，电光介质(当非电泳电光 介质时)将典型地是一种固体(这种显示器可以下为方便起见称为"固 体电光显示器")。因而，术语"固体电光显示器"包括封装的电泳显 示器、封装的液晶显示器及下述其他类型的显示器。
如应用于材料或显示器的术语"电光，，，在本文中以其在成像技
术领域中常规禽义使用，以指具有笫一和笫二显示状态的材料，所述 显示状态在至少一个光学性质方面不同，通过对该材料施加电场，该 材料从其笫一显示状态变化为其笫二显示状态.尽管光学性质典型地 是人眼可感觉到的色彩，但它可是另一种光学性质，如光传输、反射 率、发光，或者就意闺机读的显示器来说，在可见区外电磁波长反射 率方面变化的意义上的伪色.
术语"双穗态的"和"双穗定性"在本文中以其在本领域中常规 意义使用，是指包括具有笫一和笫二显示状态的显示元件的显示器， 所述显示状态在至少一个光学性质方面不同，使得在任何给定的元件 通过有限持续时间的寻址脉冲驱动后，呈现其笫一或者笫二显示状 态，在该寻址脉冲终止以后，那个状态将持续至少若干次，例如至少 四次，改变显示元件状态所要求的寻址脉冲的最小持续时间.在美国
专利申请公布No. 2002/0180687中表明一些可具有灰度标的粒子型电 泳显示器不仅在其极限黑白状态中是稳定的，而且在其中间灰色状态 中也是稳定的，并且其它类型的电光显示器的情况也是一样的.这类 显示器恰当地称作"多穗态的"而不是双稳态的，不过为方便起见， 可在本文中使用术语"双穗态的"以涵盖双稳态和多穗态显示器.
几种类型的电光显示器是已知的. 一种类型的电光显示器是旋转 双色构件型，如在以下文献中描迷美国专利Nos. 5808783、 5777782、 5760761、 6054071、 6055091、 6097531、 6128124、 6137467和 6147791 (不过这类显示器经常被称为"旋转双色珠"显示器，由于更 准确，术语"旋转双色构件"是优选的，因为上述一些专利中，旋转 构件不是球形的).这种显示器使用大量小的物体(典型地是球形或圃 柱形)，所述物体具有两个或更多不同光学特性的段，和内部偶极子. 这些物体在基质内悬浮在液体填充的液泡内，该液泡充满液体以便该 物体任意旋转.向显示器施加电场，因此使这些物体旋转到不同的位 置并且改变物体段的通过观察表面所见内容，从而改变显示器的显 现.这类电光介质典型地是双穗态的.
另一种类型的电光显示器使用电致色介质，例如以纳米发色 (nanochromic)薄膜形式的电致色介质，其包括至少部分地由半导金属 氣化物形成的电极和被连接到该电极的能够可逆变色的多个染料分 子；见，例如O'Regan， B.，等人，Nature 1991， 353， 737;和Wood, D. , Information Display, 18(3)， 24 (2002年3月).还见Bach, U.，等人，Adv. Mater. ， 2002, 14 (11)， 845. 这种类型的纳米发 色薄膜还描述在，例如，美国专利No. 6301038，国际申请公开 No. W001/27690和美国专利申请2003/0214695. 这类电光介质也典 型地是双穗态的.
另一种类型的电光显示器(其多年来已经是大重研究与开发的主 趙)是粒子型电泳显示器，其中多个带电粒子在电场影响下通过悬浮 液.当与液晶显示器相比，电泳显示器可具有优良的亮度和对比度、 宽視角、状态双穗定性和低电耗的特征.然而，与逸些显示器长期图 像质量相关的问題已经妨碍其广泛的使用.例如，构成电泳显示器的 粒子常常沉淀，导致这些显示器不足的使用寿命，
许多被转让于麻省理工学院(MIT)和B Ink公司或者以其名义的专 利和申请最近被公开，其描述了封装的电泳介质.这种封装的介质包 括许多小囊，每个小囊本身包括内相和囊壁，其中内相包含悬浮在液 体悬浮介质中的可电泳移动的粒子，囊壁闺绕该内相.典型地，囊本 身固定在聚合物粘合刑内以形成位于二个电极之间的粘附层.这类封 装介质描述于，例如，美国专利Nos. 5930026; 5961804; 6017584;
6067185;6118426;6120588,6120839; 6124851;6130773;6130774;
6172798, 63009326177921; 6312304;6232950 63129716249721; 6252564; ,6323989; 6327072;6262706; 6376828;6262833; 6377387;
6392785'6392786;6413790,6422687; 6445374;6445489;6459418;
64730726480182;6498114;6504524; 6506438;6512354;6515649;
6518949 6639578;,6521489; 6652075;6531997 6657772;6535197; 6538801; ,6664944; 6680725;6545291 6683333，,6580545; 6704133;
6710540;6721083;6727881; 6738050; 6750473;和6753999;以
及美国专利申请公开Nos. 2002/0019081; 2002/002127 0;
2002/0060321; 2002/0060321; 2002/0063661; 2002/0090980
2002/0113770; 2002/0130832; 2002/0131147; 2002/0171910
2002/0180687; 2002/0180688; 2002/0185378; 2003/0011560
2003/0020844; 2003/0025855; 2003/0038755; 2003/0053189
2003/0102858; 2003/0132908; 2003/0137521; 2003/0137717
2003/0151702; 2003/0214695; 2003/0214697; 2003/0222315
2004/0008398; 2004/0012839; 2004/0014265; 2004/0027 327; 2004/0075634; 2004/0094422; 2004/0105036; 2004/0112750;和 2004/0119681;和国际申请公开Nos. W099/67678; W000/O5704; WO0O/38000; WO00/38001; W000/36560; WO00/67110; WO00/67327; W001/07961; W001/08241; WO03/107315; WO2004/023195;和 W02004/049045,
已知的电泳介质，封装的和未封装的，可被分成两个主要类型， 以下为方便起见分別称为"单粒子"和"双粒子"，A单粒子介质只 具有单个类型的悬浮在悬浮介质中的电泳粒子，悬浮介质的至少一个 光学特性不同于粒子的光学特性.(在谈及单个类型的粒子中，我们不 意味着该类型的全部粒子绝对地相同.例如，假如该类型的全部粒子 具有基本上相同的光学特性和相同极性的电荷，在不影响介质效用的 条件下，参数如粒度和电泳迁移芈的明显变化是可以允许的.)当这 种介质被放置在一对电极间时，至少其中之一是透明的，取决于二个 电极的相对电势，介质可显示该粒子的光学特性(当该粒子邻近于靠近 观察者的电极，在下文称"前"电极)或该悬浮介质的光学特性(当该 粒子邻近于远离观察者的电极，在下文称"后"电极，以便粒子通过 悬浮介质而隐藏).
双粒子介质具有两个不同类型的粒子以及悬浮液，所述粒子在至 少一个光学特性方面不同，所述悬浮液可是未着色的或着色的，但其 典型地是未着色的.该两个类型的粒子在电泳迁移率方面不同；在迁 移率上的这种差异可以是在极性(此类型在下文可称为"相反电荷双粒 子"介质)和/或数量方面.当这种双粒子介质被放置在上迷一对电极 之间，取决于该二个电极的相对电势，介质可显示任一类粒子的光学 特性，尽管这种实现的具体方式的不同取决于迁移率的差异是在极性 方面还是在数量方面.便于说明，考虑一种电泳介质，其中一个类型 的粒子是黑色而另一个类型是白色.如果两个类型的粒子在极性方面 不同(若，例如，黑色粒子是带正电，白色粒子带负电)，这些粒子将 被吸引到两个不同的电极，结杲若，例如，相对于后电极，前电极是 负极，黑色粒子将被吸引到前电极而白色粒子被吸引到后电极，结果 该介质将向观察者呈现黑色.相反地，如果前电极相对于后电极是正 极，白色粒子将被吸引到前电极而黑色粒子被吸引到后电极，结果介
质将向观察者呈现白色.
如果两个类型的粒子具有相同极性的电荷，但是在电泳迁移率方 面不同(这类介质可在下文称为"相同极性的双粒子"介质)，两个类 型的粒子将被吸引到相同的电极，但是一种类型将比另一种类型先到 达电极，结果面向观察者的类型取决于粒子所被吸引到的电极而不 同，例如假定，改变上述实例使得黑白粒子带正电，但黑色粒子具有 更高的电泳迁移率.如果现在前电极相对于后电极是负极，黑白粒子 将被吸引到前电极，但黑色粒子，因为其更高的迁移率，将首先到达 前电极，结果黑色粒子层将涂敷前电极而该介质将向观察者呈现黑 色.相反地，如果前电极相对于后电极是正极，黑白粒子将被吸引到 后电极，但该黑色粒子，因为其更高的迁移率，将首先到达后电极， 结果黑色粒子层将涂敷后电极，使得白色粒子层远离后电极而面对观
察者，结果该介质将向观察者呈现白色这类双粒子介质要求悬浮液 是足够透明的使得白色粒子层远离后电极而容易地使观察者可见.典 型地，在这种显示器中的悬浮液根本不是着色的，但一些色料可被结 合，为了修正在通过其所见的白色粒子中任何不合需要的色泽.
单粒子和双粒子电泳显示器可能够具有中间灰色状态，该灰色状
态具有介于两个已述极限光学状态中间的光学特性.
一些上述专利而公开的申请公开了封装的电泳介质，其在每个囊 内具有三个或更多不同类型的粒子.对本申请来说，这种多粒子介质 被认为是双粒子介质的亚类.
许多上述专利和申请承认在封装的电泳介质中围绕离散的微胶囊 的壁可被连续相代替，因而制造一种所谓的聚合物-分散的电泳显示 器，其中电泳介质包括多个离散的电泳流体的小滴和聚合物材料的连 续相，而且在这种聚合物-分散的电泳显示器内的电泳流体的离散小滴 可被认为是囊或徵胶囊，即使无离散囊膜与每个单独的小滴相联系； 见例如，上述2002/0131147,因此，对本申请来说，这种聚合物-分 散的电泳介质被认为是封装的电泳介质的亚类.
一种电泳显示器相关类型是所谓的"微单元电泳显示器".在微 单元电泳显示器中，带电粒子和悬浮液不是封装在微胶囊内，而是保 持在多个形成在栽体介质内的腔中，典型地是聚合物薄膜.见，例如， 闺际申请乂^开No. WO02/01281,和公开的US申请No. 2002/0075556，
均转让于Sipix Imaging, Inc.
尽管电泳介质常常是不透明的(因为，例如，在许多电泳介质中， 粒子基本上阻断可见光透射通过显示器)并且以反射方式运转，许多电 泳显示器可被制造以所谓的"快门模式"运转，其中一个显示状态基 本上是不透明的而一个是透光的.见，例如，上述美国专利Nos, 6130774 和6172798，以及美国专利Nos. 5872552; 6144361; 6271823; 6225971 和6184856.介电电泳显示器，其类似于电泳显示器但依靠电场强度 的变化，可以类似的方式运转；见美国专利No. 4418346.其他类型的 电光显示器也可能够以快门模式搮作.
封装的或微单元电泳显示器一般不遣受传统电泳装置的聚簇和沉 淀的失效方式并且提供了另外的优点，如能够在多种的柔性和刚性基 底上印刷或涂敷显示器.(使用单词"印刷"意闺包括全部的印刷和涂 敷形式，包括但不局限于预计量式涂敷如片状模式涂敷(patch die coating)、缝式或挤压式涂布、斜板式或阶流式涂布、幕帘涂布；辊 式涂布如罗拉刮刀涂布(knife over roll coating)、正反向辊式涂 布；照相凹版式涂敷；浸渍涂敷；喷涂；弯月形涂敷(meniscus coating);旋涂；刷涂；气刀涂布；丝网印刷方法；静电印刷方法； 热敏打印方法；墨喷印刷方法；及其他相似的技术.)因而，所得的 显示器可是柔性的.进一步，因为(使用多种方法)可印刷显示器介质， 该显示器本身可廉价地制造.
电光显示器通常包括电光材料层和至少两个其他层，其配置在电 光材料的相对側面上，这两个层之一是电极层.在大多数这种显示器 中，两个层都是电极层，并且电极层的一个或两个被构图以限定显示 器的像素.例如， 一个电极层可被构图为延伸的行电极并且另一个被 构困为与该行电极成直角运转的延伸的列电极，像素由行电极和列电 极的交叉点限定.或者，更通常地， 一个电极层具有单个连续电极形 式，另一个电极层被构困为像素电极的基质，其每个限定显示器的一 个像素.在另一种类型的电光显示器中，其意图与触笔、印刷头或相 似的与显示器分离的可移动电极一起使用，邻近电光层的层中仅仅一 层包括电极，在该电光层的相对側面上的层一般地是保护层，其意图 防止可移动电极损害该电光层.
制造三层电光显示器通常包括至少一个层压採作.例如，在数个
上述MIT和E Ink专利和申请中，描述了一种制造封装的电泳显示器 的方法，其中在粘合刑中包括囊的封装的电泳介质被涂敷到柔性基底 上，所述柔性基底包括铟-锡-氣化物(ITO)或相似的导电涂层(其用作 最终显示器的一个电极)涂敷到塑料薄膜上，该囊/粘合刑涂层被干燥 以形成电泳介质的粘附层，其紧紧粘附于基底.单独地，制备背平面， 其包含像素电极阵列和适当的导体配置以连接像素电极而驱动电路. 为形成最终显示器，使用叠层胶粘剂，其上具有嚢/粘合刑层的基底被 层压至背平面.(通过用简单保护层如塑料薄膜(触笔或其他可移动电 极可在其上滑动)代替背平面，非常相似的方法可用于制备可与触笔或 相似的可移动电极一起使用的电泳显示器.)在这样方法的一个优选的 形式中，背平面本身是柔性的并且可通过将像素电极和导体印刷在塑 料薄膜或其他柔性基底上而制备.显而易见的由这个方法用于批量生 产显示器的层压技术是使用叠层胶粘刑的辊式层压.相似的制造工艺 可用于其他类型的电光显示器，例如，微单元电泳介质或旋转双色构 件介质可以以基本上与封装的电泳介质相同的方式被层压至背平面.
如上述2004/0027327中所述，许多用于固体电光显示器的器件和 用于制造这种显示器的方法源自于液晶显示器(LCD' s)中所用的技 术，这种液晶显示器当然也是电光显示器，尽管使用液体而不是固体 介质.例如，固体电光显示器可使用有源基质背平面(其包括晶体管或 二极管的列阵和相应的像素电极阵列)和在透明基底上的"连续"前电 极(就在多个像素和典型地全部显示器上延伸的电极而言)，这些器件 基本上与LCD's中的相同，然而，用于装配LCD's的方法不能用于固 体电光显示器.装配LCD' s通常是在单独的玻璃基底上形成背平面和 前电极，然后将这些器件粘附固定在一起，在它们之间留下小孔，在 真空条件下将所得配件放置以及将配件浸入液晶浴中，以便液晶流过 背平面和前电极之间的孔.最后，液晶被置于适当的位置，密封孔以 提供最终显示器.
这种LCD装配工艺不能轻易地转移到固体电光显示器.因为电光 材料是固体，在背平面和前电极这两个整体彼此固定前，电光材料必 须存在于背平面和前电极之间.此外，液晶材料被简单地放置在前电 极和背平面之间而不连接到任何一个，而与液晶材料相反，固体电光 介质通常需要回定至两者，因为这通常比以下方法容易在含电路的
背平面上形成介质和然后将前电极/电光介质层压到该背平面(通过用 胶粘剂復盖电光介质的全部表面并且在热和压力以及也许真空的条件 下层压).
如上述美国专利No. 6312304所述，制造固体电光显示器还存在以 下问題光学器件(电光介质)和电子器件(在背平面中)具有不同的性 能标准.例如，期望光学器件最优化反射芈、对比率和响应时间，而 期望电子器件最优化导电性、电压-电流关系和电容，或期望具有记 忆、逻辑或其他高阶的电子器件能力.因此制造光学器件的方法对于 制造电子器件未必是理想的，反之亦然.例如，制造电子器件的方法 可包括在高温加工.该加工温度可约3001C-约6001C.然而，许多受 到这种高温的光学器件可由化学分解电光介质或由引起机械损伤而有 害于光学器件.
此专利描述了制造电光显示器的方法，其包括提供调节层(包括第 一基底和邻近笫一基底所提供的电光材料)，当施加电场时该调节层能 够改变视觉状态；提供像素层(包括笫二基底、在笫二基底正面上所提 供的多个像素电极和在笫二基底后表面上所提供的多个接触垫)，每个 像素电极通过貫穿笫二基底的通路连接到接触垫；提供电路层(包括笫 三基底和至少一个电路元件)；层压调节层、像素层和电路层以形成电 光显示器.
电光显示器常常是昂责的；例如，便携式计算机中的彩色LCD的 成本典型地占计算机的全部成本的很大比例.因为电光显示器的用途 波及装置如蜂窝式电话和个人数字助理(PDA's),远远不如便携式计算 机昂责，所以存在着降低这种显示器成本的巨大压力.正如以上的讨 论，通过印刷技术在柔性基底上形成一些固体电光介质层的能力开辟 了降低显示器电光器件成本的可能性，这通过利用铜版纸、聚合物薄 膜和类似介质的生产所用的工业设备，使用批量生产工艺如巻对巻 (roll-to-roll)涂敷而实现.然而，这种设备是昂责的并且目前销售 电光介质的地区或许不能胜任调整专用设备，因此典型地可需要将涂 布过的介质从工业涂布车间输送到用来最后装配电光显示器的车间而 不损害较脆的电光介质层.
此外，大多数用于最终层压电泳显示器的现有技术方法基本上是 间歇方法，其中电光介质、叠层胶粘剂和背平面只恰恰在最后装配前
被放在一起，期望提供更佳适于批量生产的方法.
上迷2004 / 0027327描迷装配固体电光显示器的方法(包括粒子 型电泳显示器)，其很适于批量生产，本质上，此未决申请描述所谓 的"前平面叠层"("FPL")其顺次包括透光的导电层；与导电层电接 触的固体电光介质层；胶粘刑层和释放片层.典型地，透光的导电层 将携带在透光基底上，该透光基底优选是柔性的(在基底可手工巻绕于 直径为IO英寸(254mm)的鼓而没有永夂变形的意义上).在此未决的申 请和本文中，术语"透光的"意思指由此指定的层发射足够的光以使 观察者，透过该层看去，能够观察电光介质显示状态的变化，所述变 化将通常通过导电层和邻近的基底(如果存在)观看.基底将典型地是 聚合物薄膜，将通常具有约1 -约25迈U (25 一 634 jiid)的厚度，优选约 2-约10fflil(51 - 254 pm〉.导电层适宜的是例如铝或ITO的薄金属层 或可为导电聚合物.涂有铝或ITO的聚(对苯二甲酸乙二醋)(PET)薄 膜是可以市购的，例如获自E. I. du Pont de Nemours ft Company, WUmington DE的"镀铝的Mylar" ( "Mylar"是注册商标)，这种工 业材料可被使用而具有优良的前平面叠层的效果，
使用这种前平面叠层装配电光显示器可通过从前平面叠层除去释 放片层并且在有效引起胶粘剂层粘附于背平面的条件下使胶粘剂层与 背平面接触而进行，从而将胶枯刑层、电光介质层和导电层固定到背 平面.这个方法十分适合于批量生产，因为前平面叠层可被批量生产， 典型地使用巻对巻涂布技术，然后切割成任何与具体背平面使用所需 大小的碎片，
上述2004/0027327还描迷在将前平面叠层结合入显示器前检测 前平面叠层中电光介质的方法.在这种检验方法中，释放片层具有导 电层，并且在此导电层和在电光介质相对側面上的导电层之间施加足 够改变电光介质光学状态的电压.电光介质的观察于是将显示介质中 的任何缺陷，由此避免将有缺陷的电光介质层压入显示器，以及报废 全部显示器的所造成的成本(而不仅仅是该有缺陷的前平面叠层)，
上迷2004 / 0027327还描述了检測前平面叠层中的电光介质的笫 二方法，其通过在释放片层上放里静电电荷，由此在电光介质上形成 影像.然后以和先前相同的方式观察此影像以探测电光介质中的任何 缺陷.
上述2004 / 0155857描述一种所谓的"双重释放薄膜(double release film)"，其本质上是上述2004 / 0027327的前平面叠层的 简化型式.双重释放片层的一个形式包括夹在两个胶粘剂层之间的固 体电光介质层， 一个或两个该胶粘刑层被幹放片层所復盖.双重释放 片层的另一个形式包括夹在两个释放片层之间的固体电光介质层.双 重释放薄膜的这两种形式都意困用于通常类似于已述的由前平面叠层
装配电光显示器的方法，但包括两个单独的叠层；典型地，在笫一叠 层中，该双重幹放片层被层压至前电极以形式前子配件，然后在笫二 叠层中，该前子配件层压到背平面以形成最终显示器.
全部上述装配固体电光显示器的方法在电光介质和电极中的一个 之间留下至少一个叠层胶粘刑层，这是不利的，因为通常期望电光显 示器尽快转换，并且为实现这种快速转换，必须提供跨越电光层的尽 可能高的电场.叠层胶粘剂层以及电极之间的电光层的存在必然在任 何给定的电极间的电压条件下降低电场对电光层的作用，因为一些电 压降必然出现在叠层胶粘剂层；实际上，叠层胶粘剂层浪费部分有效 电压.
尽管人们可以通过增加显示器的工作电压(即，电极间的电压差) 补偿跨越胶粘刑层的电压降，用这样的方式增加跨越电极的电压是不 合需要的，因为增加显示器的功耗，并且可需要使用更复杂的并且昂 责的控制回路以控制所含的增加的电压.
如已经提到的，在封装的电泳介质中，电泳层典型地包括围绕嚢 的粘合刑，并且使它们保持机械粘附层的形式.其他形式的固体电光 介质可包含类似的粘合刑；例如旋转双色构件显示器的基质可被认为 是粘合剂，如可为微单元显示器的端壁.现巳经发现，如果谨慎地选 择此粘合刑的性能和在至少一些情况中存在于电光层中的粘合刑的比 例，该粘合剂还可以作为叠层胶粘刑，由此去除对单独叠层胶粘刑层 的需求，并因而在最终显示器中产生改进的电光性能.
因此，在一个方面本发明提供一种具有枯合刑的固体电光显示 器，该粘合刑还作为叠层胶粘刑.
本发明的笫二个方面涉及柔性显示器.柔性显示器技术是许多显 示器应用高度期望的.其中柔性是关鍵因素的一个应用是其中显示器 被用于机械或电传感装里上的情况，其中通过机械变形，例如，通过
施加转换或通过机械地改变电容器或压电传感器或其他电气或电子装 置的间距而产生传感装置的反应.在这些应用中显示器的柔量和柔性
是决定性的；如果显示器层太硬，需要更大的力以使传感器运转而装 置的有效传感分辨率降低，因为一个以上的敏感元件可能在一个给定 点通过加压而运转，其中显示器配件的刚性已被证明重要的应用的一 个实例是在电话机鍵区中，其中期望具有在微型开关列阵上的显示 器，所述微型开关由手指压力操控.涂布在较厚塑料支承上的和使用 塑料背平面的目前封装的显示器的刚性已经表明使这些鍵区装配复杂 化，并且降低了转换操作(在关闭转换时"单击")的触觉感觉.
因而，在笫二方面中，本发明涉及装配柔性电光显示器的方法； 这些方法使用略微类似于上述前平面叠层和双重释放薄膜的器件.
此外，如已经提到的，本发明进一步方面涉及彩色显示器，与许 多电光显示器有关的问題之一是显示器每个像素可产生的颜色的受限 范围。正如以上的讨论，单粒子和双粒子类型电泳显示器通常在每个 像素处仅仅显示两种颜色，单粒子显示器中的粒子和悬浮液的颜色， 和双粒子显示器中的两个类型的粒子的颜色.
一个扩展由常規电光显示器可获得的颜色的受限范围的方法是将 滤色器列阵放置于显示器像素上.例如，考虑将滤色(如红、缘和蓝) 器列阵放里在显示器单独的像素上对包括黑色流体中的白色粒子的显 示器的影响.将白色粒子移动靠近夜盖红色滤光片的像素的观察表面 将使该像素显现红色，而将同样像素的白色粒子移动靠近显示器的后 表面将使该像素显现黑色.用这种方法产生颜色的主要问趙是滤色器 的象素化限制了显示器的亮度.例如，如果期望红颜色，由红色滤光 片復盖的像素被设置呈现红色，而由绿和蓝滤色镜復盖的像素被设置 呈现暗色，因此仅仅部分显示器表面具有期望的颜色而剩余部分是暗 色的，因此限制所获得的任何颜色的亮度.可具有三个光学状态(黑 色、白色和彩色或黑色、白色和透明)的反射式显示器将在困像质量、 成本和易于制造方面具有显著的优势.
本发明的一个方面涉及使用快门模式的电光介质以制造改进的彩 色显示器.
此外，如已经提到的，本发明的进一步方面涉及使用如上所迷的 前平面叠层和双重释放薄膜，用于形成电光显示器的方法和器件.在
实际工业高容量的方法中，目前有必要使用热层压方法使FPL或双重 释放薄膜连接到背平面.该背平面可为具有一个或多个困案化的导电 径迹(conductive trace)的直接驱动分节类型，或者可为非线性电路 类型(例如，有源基质).
在将PPL或双重释放薄膜层压至玻璃有源基质背平面(薄膜晶体管 阵列，或缩写TFT's)的方法研制期间，遇到许多与传统层压设备有关 的问趙.本发明提供所需的和期望的常規工具的变型，以便于加工 FPI/ s和玻璃TFT s上的双重幹放薄膜.在本文中描迷的本发明可用 于FPL型或双重释放薄膜型显示器层压工具的设计，所述显示器也使 用塑料或金属箔背平面.
最后，本发明涉及制造混合显示器的方法，所迷混合显示器由具 有不同热膨胀系數的材料形成.显示器电池.电光显示器可使用两个 玻璃板构造.第一板形成前表面，并且提供用于寻址电光介质的一个 或多个电极.笫二板形成后表面并且提供用于寻址电光介质的一个或 多个电极(并且也许为非线性元件如薄膜晶体管).理想地，所用形成 前后板的材料在某些机械性能如热膨胀系数(CTE)和相对湿度膨胀系 数(CHE)上相似.进一步，在有些情况下，期望材料具有厚度和杨氏模 量(Young" Modulus) (E)所选的组合以便满足制造的某些要求.
在其它愔况下，如当使用FPL和玻璃或类似的刚性背平面形成显 示器时，所得的"混合"电光显示器不可避免地使得显示器前后"板" 的材料在其机械性能上不同.这种混合显示器在其制造中带来新的挑 战.例如，使用封装的电泳FPL和玻璃TFT背平面所构造的显示器实 际上具有层压至玻璃背平面的塑料前板，其中基本上是异质材料非对 称的堆叠层.作为此构造的结果，显示器显示了在传统玻璃/玻璃显示 器中未发现的机械特征.特別地，非对称构造导致与面板温度或湿度 变化有关的复合面板的巻曲US曲).与恝曲有关的应力和张力对这种 系统的设计提出了严峻挑战.罔此，对面板加工、材料和构造方法存 在着一种需要，要求在很宽的工作条件范围内导致面板具有可接受的 性能，而本发明设法满足这些要求.
因此，在一个方面，本发明提供一种制造封装的电泳显示器的方 法，该方法包括
提供电泳介质，其包括多个在聚合物粘合刑中的离散小滴，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，并且当电场
施加于悬浮液时，所述带电粒子能够通过悬浮液移动； 提供背平面，其具有至少一个电极；和
在一定温度下将电泳介质层压至背平面，在该温度时聚合物粘合 刑将流动并且电泳介质与背平面直接接触，从而引起聚合物粘合刑流 动并且将电泳介质固定至背平面以形成显示器.
如容易地对电光显示器制造领域的技术人员显而易见的是，这个 方法不同于将电光介质层压到背平面的常规方法在于在电光显示器和 背平面之间无需叠层胶粘刑；实际上，聚合物粘合刑起粘合剂和叠层 胶粘刑的作用.因此，为方便起见，在下文中这个方法可称为本发明 的"无胶粘刑"方法.
在这个方法中，电泳介质可为前述任何的类型.因此，例如，电 泳介质可为常规的封装的电泳介质，其中每个小滴被限制在和聚合物 粘合刑分离的囊壁范围内(尽管这种囊壁本身可由聚合物材料组成). 或者，电泳介质可为聚合物-分散的类型，其中小滴形成两相系统的不 连续相并且被形成聚合物粘合刑的连续相围绕，
在本发明的无胶粘刑方法中，电泳介质可被置于透光基底上，使 得层压后，电泳介质被夹在基底和背平面之间.透光电极可被置于电 泳介质和基底之间，电泳介质具有幹放片层，所述释放片层度盖远离 该基底的电泳介质表面(即，如上述2004/0027327所述，电泳介质可 被结合进前平面叠层)，并且该释放片层在层压前被除去.
在无胶粘刑方法中，层压在足够引起聚合物粘合刑流动的温度条 件下进行，使得粘合剂将流动并且将电泳介质固定至背平面.所用温 度当然不应该如此高以至于对电泳介质或存在的任何其他温度敏感的 器件造成不能接受的损害。因此，应该选择粘合刑，使得其在允许层 压进行的温度条件下流动而不损害电泳介质或其他器件.通常，期望 使用在不超过1501C并且优选不超过IOO"C的条件下流动的聚合物粘 合剂.如在上述2003/0025855中所详述的，选择用于电泳显示器的叠 层胶粘刑是复杂的，因为必须考虑大量因素，包括胶粘刑的电气性质， 并且相同因素适用于同样起叠层胶粘刑作用的聚合物粘合刑.因此， 由于如上述2003/0025855中所述的相同理由，通常优选用于无胶粘剂 方法的聚合物粘合剂是聚氨醋，
由于以下详述的理由，用于无胶粘刑方法的聚合物粘合刑与电泳 介质中的小滴的比值通常高于使用与粘合刑分离的胶粘刑的现有技术 方法.在无胶粘刑方法中，典型地聚合物粘合刑将占电泳介质的至少
20wt、和令人期望地至少30wt、
用于无胶粘刑方法的背平面可为本领城已知的任何类型.例如， 背平面可为直接驱动类型，其具有多个像素电极和导电径迹，通过导 电径迹可独立地控制像素电极上的电势.或者，背平面可为有源基质 背平面，其包括多个像素电极和至少一个与每个像素电极有关的非线 性元件.
本发明还提供一种电泳介质(其在下文中可被称为本发明的"无胶 粘剂介质")，其意困用于如上所迷的无胶粘剂方法.本电泳介质包括 多个在聚合物粘合刑中的电泳介质的离散小滴，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并且当电场施加于悬浮液时所 述带电粒子能够通过悬浮液移动，其中聚合物粘合剂在不超过1501C的 温度下流动.
在本无胶粘刑介质中，令人期望地聚合物粘合刑在不超过约100 x:的温度下流动.电泳介质可为前述任何的类型.因此，例如，电泳 介质可为常规的封装的电泳介质，其中每个小滴被限制在和聚合物粘 合刑分离的囊壁范闺内(尽管这种囊壁本身可由聚合物材料組成).或 者，电泳介质可为聚合物-分散的类型，其中小滴形成两相系统的不连 续相并且被形成聚合物粘合刑的连续相围绕.
本发明的无胶粘刑介质可与復盖该介质的一个表面的透光基底结 合使用，任选与被置于电泳介质和基底之间的透光电极结合.电泳介 质可具有释放片层，所述释放片层復盖远离该基底的电泳介质表面 (即，电泳介质可结合进前平面叠层，如上述2004/0027327中所迷).
由于上迷理由，在无胶粘刑介质中，典型地聚合物粘合刑将占电 泳介质的至少约20 wtX和令人想望地至少约30 wtV并且聚合物粘合 刑可包括聚氨醋.
本发明还提供用于制造显示器的薄膜，该薄膜顺次包括
透光的导电层；
电泳介质，其包括多个在聚合物粘合刑中的电泳介质的离散小 滴，每个小滴包括多个带电粒子，所迷带电粒子分散在悬浮液中并且
当电场施加于悬浮液时所述带电粒子能够通过悬浮液移动，该聚合物
粘合刑在不超过150TC的温度下流动；和 释放片层，其与聚合物粘合刑接触.
此薄膜实际上是如上述2004/0027327所述的前平面叠层，其被改 进以用具有粘合刑(根据本发明，其还可以起叠层胶粘刑的作用)的电 泳介质代替电泳介质和最初前平面叠层的叠层胶粘刑层. 本发明还提供用于制造显示器的薄膜，该薄膜包括 电泳介质层，其包括多个在聚合物粘合刑中的电泳介质的离散小 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并且 当电场施加于悬浮液时所述带电粒子能够通过悬浮液移动，该聚合物 粘合刑在不超过150"C的温度下流动，该层在其相对側面上具有笫一和 第二表面；
笫一释放片层，其度盖电泳介质层的笫一表面；和
第二释放片层，其復盖电泳介质层的笫二表面.
此薄膜实际上是如上述2004/0027327所迷的双重释放片层，其被 改进以用具有粘合剂(根据本发明，其还可以起叠层胶粘刑的作用)的 电泳介质代替电泳介质和最初前平面叠层的叠层胶粘刑层.
在另一个方面中，本发明用于形成电光显示器所用的子配件的方 法，这个方法包括
将电光介质层沉积于笫一释放片层上；
将叠层胶粘刑层沉积于笫二释放片层；和
其后，在有效引起叠层胶粘刑粘附于电光介质的条件下，使第一 释放片层上的电光介质与第二释放片层上的叠层胶粘剂接触，从而形 成子配件，其包括夹在两个释放片层之间的叠层胶粘刑和电光介质. 这个方法，其主要地尽管非排他地意闺用于装配柔性显示器，为方便 起见，在下文中可被称为本发明的"柔性子装配工艺".这个方法可 进一步包括从子配件除去第一释放片层和将电光介质层压至包括至少 一个电极的背平面.该方法可进一步包括，在将电光介质层压至其 前，将叠层胶粘刑层层压至背平面.
在另一个方面中，本发明提供用于显示彩色困像的设备，该设备 包括具有多个像素的电光显示器，其中每个像素可独立地设置为透光 的光学状态或基本上不透明的光学状态，发光装里被安排闪烁至少两
个不同颜色光的单独脉冲到电光显示器的一个表面上.在进一步的方 面中，本发明提供用于产生不同颜色光脉冲的设备，该设备包括光源
和被安排接受来自光源的光的滤光配件，该滤光配件包括
具有透光状态和具有笫一光学特性的着色状态的第一电光层； 笫一电极，其被安排向笫一电光层施加电场，所迷电场能够使笫
一电光层在其透光状态和着色状态之间切換；
具有透光状态和具有不同于第一光学特性的笫二光学特性的着色
状态的笫二电光层；和
笫二电极，其被安排向笫二电光层施加电场，所述电场能够使笫
二电光层在其透光状态和着色状态之间切换.
在另一个方面中，本发明提供用于制造混合显示器的笫一方法，
该笫一方法包括
(a) 提供前平面叠层，其包括电光层和基底，该前平面叠层具有第 一热膨胀系数(CTE);
(b) 通过将前平面叠层层压至背平面制造电光显示器，所述背平面 包括至少一个电极，该背平面具有第二CTE;
(c) 将显示器加热至阁温以上的温度，从而制造具有曲率的加热的 显示器；和
(d) 逐渐地降温至周闺温度以释放结构应力使得曲率充分降低，所
述结构应力是由于前平面叠层和背平面的任何不均匀膨胀造成的.
在另一个方面中，本发明提供用于制造混合显示器的笫二方法， 该笫二方法包括
(a) 将前平面叠层粘附至背平面，所迷前平面叠层包括具有第一热 膨胀系数(CTE)的笫一材料，所迷背平面包括具有第二 CTE的第二材 料，从而制造具有第一曲率的混合显示器
(b) 通过强制显示器暂时呈现相对于笫一曲率的第二曲率而降低 混合显示器的曲率.
在另一个方面中，本发明提供用于制造混合显示器的笫三方法， 该笫三方法包括
(a) 提供前平面叠层，其包括具有笫一热膨胀系数(CTE)的笫一材
料；
(b) 将背平面粘附于前平面叠层，所述背平面包括具有第二CTE的
第二材料；和
(C)通过将第三面板粘附至背平面而制造混合显示器，所述第三面 板包括不同于笫二材料的材料，使得与只由前平面叠层和背平面而不 是笫三面板组成的显示器相比，混合面板的总曲率充分地降低，
最后，本发明提供用于制造混合显示器的第四方法，该笫四方法 包括
(a) 调节前平面叠层至笫一温度，所述前平面叠层包括具有第一热 膨胀系数(CTB)的第一材料；
(b) 调节背平面至第二温度，所迷背平面包括具有第二 CTE的笫二 材料；和
(c) 将温度调节过的前平面叠层粘附于温度调节过的背平面以制 造混合显示器.
在各个用于制造混合显示器的上述方法中，前平面叠层可包括电 泳层，其可为任何前述的类型.
附图的图l是通过如上述2004/0027327所述的现有技术前平面叠 层的剖面示意图，但释放层被除去以备层压至背平面.
困2是表示现有技术显示器的剖面示意困，该显示器由将困l中
所示的前平面叠层层压到含像素电极的背平面而产生.
图3是通过本发明的前平面叠层的类似于闺1的剖面示意图，此 外释放层被除去以备层压至背平面.
困4是表示显示器的类似于图2的剖面示意图，该显示器由将

图1 中所示的前平面叠层层压到含像素电极的背平面而产生.图5至9是 示意側視图，其表示在本发明的柔性子装配工艺中的各个步錄.
图IO是本发明用于显示彩色图像的设备的示意倒视图.
图ll是本发明用于产生不同颜色光脉冲的设备的示意側视图.
图12是通过可根据本发明制造的混合电泳显示器的显示单元的剖 面示意图.图13A和13B是举例说明可用来减轻在如困12中所示显示 器中的恝曲的方法的示意側視闺.
困14是表示可用来防止在如图12中所示显示器中的ig曲的进一 步方法的示意側視困.
困15举例说明制造混合显示器的方法，其中温度调节用来控制任 何显示器翹曲趋向.困16是同困12相比放大很多的剖面示意图，其
表示一个可能的可用于困12显示器的边封形态.
如已指出，本发明具有数个不同的涉及电光显示器以及用于生产 这种显示器的方法和器件的方面.这些不同的方面将主要在以下分别 详细描述，但应当理解的是单个的显示器、方法或器件可使用本发明 一个以上的方面.例如，使用本发明的前平面叠层可进行本发明制造 混合显示器的不同方法.
无胶粘剂方法、介质、前平面叠层和双重释放薄膜 本发明以上全部方面被结合在一起是因为它们都涉及排除通常用 于封装的电泳介质和电泳显示器的至少一个其他器件之间的叠层胶粘 刑；该其他器件典型地是背平面，但在某些情况下，本发明可使得剔 除电泳介质和前基底之间的叠层胶粘刑，所迷前基底提供观察表面， 观察者通过其意图观看显示器.如已经提到的，剔除叠层胶粘刑是通 过在电泳介质中使用粘合刑而进行的，所述粘合刑可在层压所用的温 度条件下流动，因此实际上该粘合刑还作为叠层胶粘刑.流动的概念 是复杂的但在本文中它是指一种聚合物材料，其已经通过从弹性到塑 性或粘性状态的转变.
本发明用于无胶粘刑介质及方法的粘合刑的选摔当然必须考虑的 是不仅其流动温度而且其与另一个电泳介质器件的相容性以及驱动该 介质的要求，特别包括粘合刑的电阻芈.令人想望地，粘合刑在不超 过150TC的温度下流动，并且优选在不超过ioot:的温度下.通常，粘 合刑的优选的类型是聚氨酯；已经发现某些聚氨酯可满足这些优选的 流动温度而仍然可与通常用于电泳介质中的全部另一个器件相容.
此外，在选择用于本发明无胶粘刑介质及方法的粘合剂中，应该 不仅注意所用粘合剂的类型而且应该注意粘合刑的比例.如在数个上 述E Ink和MIT专利与申请中所讨论的，由将嚢和粘合剂的混合物涂
布到基底或聚合物-分散的类型的介质上所制备的封装的电泳介质往 往具有非平面型表面，因为单独的囊或小滴在干燥和/或固化的电泳介
质的表面上形成"凸起"，并且当(按照优选情况)介质基本上由囊或 小滴的羊个层组成时，情况更是如此.在使用叠层胶粘刑的常规方法 中，叠层胶粘刑不仅用于将电泳介质粘附至背平面或其他器件，而且 使电泳介质最初的非平面型表面平面化，因此遊免各种的问趙(例如， 形成空穴和电泳介质对所施加的电场的不规则反应)，如果将该电泳介
质的非平面型表面层压至背平面或其他器件的平面型表面时，这些问 题会另外出现.
当根据本发明为避免这类问趙而剔除叠层胶粘剂时，非常期望可 流动的粘合刑不仅仅代替以前所用的叠层胶粘剂的胶粘刑功能，而且 代替其平面化功能，并且为使可流动的粘合刑能够这样做，已经发现， 与典型地现有技术所用的电泳介质(其意闺与叠层胶粘剂一起使用)相 比，通常期望使用在本发明无胶粘刑的电泳介质中更高比例的粘合 刑.考虑，例如， 一种理想化的封装的电泳介质，其包括依靠基底的 六边形紧密填赛的球形囊的单个层.该囊占该层的体积分数是大约60.5%,该层的剩下的39. 5vol%由粘合刑占据.这暗示囊与粘合刑体 积比为约3:2将足以使粘合剂能够填充嚢间的所有空间，因此使嚢层 平面化.进一步考虑该理想化系统暗示粘合刑略大的比例(例如囊与粘 合剂体积比为l:l)是期望的，以保证过量粘合刑復盖囊层，罔此降低 在层压过程期间囊壁可受损害和也许爆裂的机会.
然而，如数个上述E Ink和MIT专利和申请所述(特别见美国专利 Nos. 6067185和6392785)，实际上制造的封装的电泳介质与理想化模 型有很大的差别，其中因为电泳介质层在干燥或固化期间收缩而使最 初球形囊变平成扁椭球，以及在至少一些情况中，因为收缩继续，扁 椭球彼此接触并且形成平面型接触区城，垂直于层的厚度充分延伸， 因此最终囊具有基本上棱柱的形状，理想地六方柱.类似的效果随聚 合物-分散的电泳介质而观察到.与紧密填赛的球形囊，扁椭球和棱柱 形状的囊占电泳介质明显更大的比例，因此在前者情况中需要更少的 粘合刑.另外，上述讨论集中在体积比，大多数粘合刑的密度往往略 髙于大多数电泳介质，所迷电泳介质的多半是由低密度脂肪族烃悬浮 液组成，因此粘合射的重量比可略高于体积比.用于任何特定介质的 粘合刑的最佳比例最好凭经验确定，但作为 一般性指导可以说明的是 聚合物粘合刑应该典型地占电泳介质的至少20%,令人想望地至少30 wtX(该比值当然是基于实质上干燥的嚢的重量和基于粘合刑固相物质 (solid basis)计算的，罔为粘合刑典型地作为一种胶乳被加入).典 型地，最适比率将为2至3重量份的囊每重量份的聚合物粘合刑.应 该避免使用大量过剩的粘合刑，因为这种过量往往"稀释"该囊，使 其超过它们优良填赛的点，由此使介质的电光性能退化.
本发明无胶粘刑方法的层压步骤可使用任何本领城已知的技术进 行.因此，例如层压可使用巻对巻方法进行，使本发明前平面叠层(带 有从其剥离的幹放片层)和形成在柔性基底上的成巻背平面在层压机 的受热辊间通过.
本发明的前平面叠层和双重释放薄膜可包括任何任选的描述于上
述2004/0027327和2004/0155857中的特征.因此，例如，前平面叠 层可具有导电通路和接触垫，如2004/0027327所述.前平面叠层的释 放片层可具有导电层以便于以如上所述的方式检測前平面叠层.
本发明的前平面叠层不仅剔除现有技术FPL的层(即叠层胶粘刑层) 而且简化总装配工艺.在描述于上迷2004/0027327中的现有技术方法 中，PPL典型地由将囊/粘合刑浆料涂布到基底上形成，所述基底包括 含铟-锡-氣化物(ITO)层的聚合物薄膜，该淤浆被涂布到薄膜的ITO覆 盖的表面上.所得的囊-涂布的薄膜然后经受笫一层压，其中将叠层胶 粘刑层层压到囊/粘合刑层的棵露表面，然后施加释放片层以形成 FPL.当PPL将被装配成显示器时，该释放片层被除去并且进行第二层 压以将叠层胶粘剂固定到背平面，因此形成最终显示器.本发明使能 够使第一层压被剔除，因此简化生产显示器的总加工过程.
本发明的该方面现在将参考附图的图1-4进行举例说明.如已经 提到的，图1表示如上述2004/0027327所述的现有技术的前平面叠 层，但释放层被除去以备层压至背平面.如困1所示，前平面叠层包 括前基底100，其由聚合物薄膜形成，含铟氣氣化物的层102(层102 的厚度与基底100的厚度相比被大大地放大，便于说明)，其将形成 最终显示器的公共前电极.前平面叠层进一步包括电泳层，其包括在 粘合剂106中的囊104,和叠层胶粘刑层108,
困2表示由将图1的前平面叠层层压到含像素电极(未示)的背平 面IIO而产生的结构.将会看到，在困2的叠层中，两个电泳层104/106 和胶粘刑层108存在于平面电极层102和像素电极之间.
图3表示本发明的前平面叠层，此外释放层被除去以备层压至背 平面.图3的前平面叠层通常类似于图1的前平面叠层，但具有热可 流动的粘合刑106'而没有胶粘刑层.
最后，困4表示由困3的前平面叠层层压到背平面IIO而产生的 结构.将会看到，在闺4的叠层中，在前平面电极层102和像素电极
之间仅仅存在电泳层104/106.因为消除电极之间的胶粘刑层，在任 何给定的工作电压条件下，困4的叠层将典型地比困2的叠层基本上 转换得更快.现在给出以下实施例，然而只作为说明，以举例说明本 发明的优选实施方案.
实施例
基本上如上述2002/0185378的实施例30所述，制备在脂肪族烃 悬浮液中含聚合物-涂布的二氧化钛和炭黑粒子的以及具有凝胶/阿拉 伯树胶囊壁的双粒子相反极性电泳囊.这些囊然后与常规聚氛醋胶乳 粘合刑以l:l重量比(囊/粘合剂固相物质)混合，基本上如该实施例30 所述，将所得物缝式涂布到5 mi 1 (127 p m)聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET) 薄膜(该薄膜在一个表面上涂布有ITO)上，并固化以产生最终的囊/粘 合刑层，其基本上包括囊的单层并且厚度为15-30Mm.所得的囊-涂布的薄膜基本上是本发明的PPL，除了它没有释放片层以外，所述释 放片层不是必需的，因为涂布的薄膜紧接着被使用，如下所述.
使用热辊层压机，然后将囊涂布的薄膜层压到包括袭盖石墨层的 聚合物薄膜的背平面，电泳层和石墨层接触，以及将所得的结构切成2 英寸正方形(51miD正方形)的尺寸以产生试验性单象素显示器，其显现 令人满意的电光性能.
进一步相似的实验表明以较低的粘合刑与囊重重比约1: 2 - 1: 3， 能够获得令人满意的电光性能.
柔性子装配方法
技术领域：
本发明的柔性子装配方法使得装配极柔性和顺性显示器以良好地 适用于例如上迷其中柔性是最重要园素的应用.A优选的子装配方法 将参考附困的困5-9进行描述.
优选的方法以笫一释放片层500(困5)为起点.电光介质502层被 涂布或另外被沉积在笫一释放片层500上.分别地，叠层胶粘刑504 层形成在笫二释放片层506上并且被层压至电光介质502,使得叠层胶 粘刑504粘附于电光介质502.
在另外的操作中，如困6所示，背平面508通过丝网印刷或类似 的淀积方法(见上述B Ink/MIT专利和申请，用于形成这种背平面的适 当的方法)在笫三释放片层510上形成.分別地，叠层胶粘刑512层形 成在笫四释放片层514上并且被层压到背平面508，使得叠层胶粘剂
512粘附于背平面508.
在本方法的下一步中，使第四释放片层514从图6所示的结构除 去，因此使叠层胶粘剂512暴露，并且使第一薄板500从图5所示的 结构除去，因此使电光介质502暴露.然后两个所得的结构用和电光 介质502接触的叠层胶粘刑512层压在一起，因此形成图7所示的多 层结构，
在另外的搮作中，另一个叠层胶粘剂516层被涂布在笫五释放片 层518上.笫三释放片层510从图7所示的结构中撕去并且叠层胶粘 剂516和笫五释放片层518被层压至其背平面表面以产生图8所示的 结构，
该方法的下一步将图8的结构固定至基底，例如压力感应开关或 传感装置，其已经度盖了绝缘材料薄层以使图8结构的电光显示器器 件绝缘.此叠层通过从图8结构剥落笫五释放片层518并且将叠层胶 粘刑516层压因而暴露于基底520 (困9)而起作用.或者，此叠层胶粘 剂层(其与传感或开关装置接触)可由高绝缘压敏粘结剂材料形成，而
在这样情况下可以剔除绝缘材料层.最后，去除笫二释放片层506以 使叠层胶粘刑504暴露，然后将叠层胶粘剂504层压至顶端平面电极 522，顶端平面电极522将典型地支承在前基底如聚合物薄膜(其用作 保护层以保护最终的电光显示器)上.或者，顶端平面电极522可通过 涂布过程形成，例如通过将导电聚合物沉积在叠层胶粘刑504上.
連循相同的基本构图可使用不同的替代方法.例如，电光介质在 本方法的第一步猓中可直接涂布在导电支承上，由此完全省去笫二幹 放片层的除去和顶端平面电极的层压或形成.此过程导致类似于图9 结构的结构，但没有最顶端的叠层胶粘刑层.或者，不剥落第一释放 片层以使电光介质暴露，而可将笫二释放片层剥落以得到具有暴露的 胶粘刑层的双层涂层.然后可将此双层涂层层压至薄的塑性支承上的 导电层.就此，笫一释放片层可被除去而该方法的最后一步如前所迷 进行.还会设想到其他装配变化，因此可使用一般方法以多种方式构 造多种不同的电光显示器结构和装置.
这里所举例说明的构造技术特别地提供至少两个新型结构的制 备，所述结构包括直接粘附于机械传感器的电光显示器装置.该两个 新型结构的区別是，其中一个，显示设备的顶端受保护性薄板(典型地
塑料薄膜)的保护，而第二个(其中顶端平面电极用作导电聚合物材
料，如PEDOT)没有进一步的保护层.优选的结构取决于应用和所需 装置的耐用性.在机械传感器通过按钮激活的情况下，与电光装置表 面接触的按钮面应被制成平滑的和/或略柔顺的，因此，可不需要保护 性塑性层.如果传感器的驱动是通过使用手指或触笔或其他锋利物体 而发生(如在触屏应用中)，为了耐用性，将可能需要顶端保护层.但 不论是哪种情况，装置的耐用性将得到改进，如果电光介质是聚合物 分散的电泳介质的话.
也可以使用其它施用电光介质的方法.特別地，将电泳囊和粘合 刑电淀积到闺案化的背平面(见，国际申请PCT/US2004/009421)将是 特别适合结合电光介质的方法，并且将剔除上述过程中的一些层压/脱 层步骤.本技术还将能够使用除了黑色或白色以外的多个专色来增强 显示功能.
由上迷可知本发明的柔性子装配方法可提供直接耦合到机械传感 器的电光显示器和使用一系列层压步猓来装配这种装置的一般方法. 显示器和传感器之间的直接輛合剔除了对至少一个相对刚性的支承薄 板的需要，改进该耦合装置的分辦芈和触觉. 一个可由本发明实现的 这种装置是使用封装的电泳显示器的触屏；另一个是具有可转换按钮 指示器的电话机鍵区.这是极强大的构造技术的一种用途，所迷构造 技术可利用封装的电泳介质的耐用性和柔性.
用于显示彩色困像和产生光脉冲的设备
如已经提到的，本发明提供用于显示彩色困像的设备，和用于产 生不同颜色光脉冲的设备，后一设备意困用作显示彩色困像设备中的 子配件.
如上所述，已经举例说明封装的电泳介质和相似的电光介质适合 滤色阵列.然而，存在着数个与使滤色阵列、电泳介质或其他电光介 质和电子驱动器整合有关的根本挑战.与这种显示器设计有关的关鍵 问題涉及利用子象素以形成显示器的像素.在此结构中，子象素(例如 红R、缘G和蓝B)必须被各个寻址以便欺骗人眼使其看见基本颜色的 光讲.换句话说、最小的可寻址元件只显示单个颜色和其色调，即子 象素不能显示可见光的全部光谱.在优选实施方案中，该显示器的最 小的可寻址元件可显示每个基本色(我们实施例中的R、 G和B).本发明的设备使用百叶窗方式的电光介质和场序制操作技术(即， 一种技 术，其中表现总图像各个彩色通道的"子困像"在时间上而不是空间 上分离，但分离是以覌察者眼睛看见总的彩色困像的方式进行)解决了 此问趙.
存在两种使用场序制寻址的方法而剔除如上所述的问趙.笫一， 使用本发明用于显示彩色困像的设备，在显示器中可使用色序背光器
(backl ight)(例如，由LumREDs Corporation, San Jose， CA制造 的背光器)，并且使用"快门模式"的电光光学传感器.场序制背光器 周期性地、与光学传感器的快门速度同步地闪过显示器的基本色，如 红、绿和蓝.通过用适当的时空控制方法使光学传感器从明晰到不透 明转换，全色图象可呈现給观察者.这类装置在附闺的困IO中以非常 示意的方式举例说明.图IO显示一种电光显示器，其包括含多个像素 电极(未示)的基底1000、电光介质(例如封装的电泳介质)的层1002 和连续的前电极1004.该显示器具有场序制背光器1006，其闪烁红、 绿和蓝，其与电光介质层1002的快门速度同步.该传感器和背光器应 该足够迅速转换以使得人眼在时间上整合显示器所发出的颜色。
其次，使用堆叠的电光薄膜，可以构造色序背光器(即，用于产生 不同颜色光脉冲的本发明的设备).这些堆叠的电光薄膜，其意图与 "单色"调光器(其可为如田10所示的电光类型)一起使用，仅需要连 续电极，因此它们将具有低生产成本.这类装置在附闺的困11中以 非常示意的方式举例说明.图ll显示了堆叠的色序后反射器，其包括 具有连续电极1102和1104的蓝色快门模式的电光介质层IIOO(例 如，封装的电泳介质)、具有连续电极1108和1110的缘色快门模式的 电光介质层1106和具有连续电极1114和1116的红色快门模式的电光 介质层1112.(对本领域技术人员将显而易见的是，通过提供能够产生 多个駔动电压的电压电源，相邻电极对1104/1108和1110/1114中的 每一个可以被剔除.)在如困ll所示的全色光学传感器中，电光介质 薄膜应该被堆叠以最优化其性能.例如，如果用于该薄膜的透明导体 是对部分可见光谦具有特別的吸收性，那么那个颜色应该在堆叠层中 比其余呈现更高的彩度.快门模式光学传感器，或任何其他光学传感 器(液晶、悬浮粒子显示器、胆甾醉型液晶、双稳态向列型液晶等)可 与该设备一起使用作为单色光学传感器.
尽管图ll举例说明使用三个堆叠的薄膜，其是最普通的配置(红 色/绿色/蓝色或者黄色/音色/洋红色)，本发明不局限于使用该三个堆
叠的薄膜；在某些情况下，通过仔细选摔色彩范围，只使用两个堆叠 的薄膜，也许可能产生有益的彩色闺像，或者使用更多个堆叠的薄膜 来改进最终图像的色域.同样地，在用于显示彩色困像的本发明的设 备中，发光装置将典型地被安排闪烁三个不同的颜色的单独的脉沖， 但可使用较小或较大数目的颜色.
本发明的这个方面能够使用快门模式电光介质特别是封装的电泳 介质来制造全色显示器.困10中所示类型的设备使得具有非常高的色 饱和度和亮度，因为色序LED背光器提供了可观的色域性能和光输出， 图11所示类型的堆叠的电泳快门模式的背面设备对于产生光脉冲的设 备而言是低功率、潜在低成本的设计，
形成电光显示器的方法和器件
如已经提到的，在将FPL' s层压至玻璃有源基质背平面(通常携带 薄膜晶体管阵列，或缩写TFT's)的方法研制期间，遇到许多问趙与传 统层压设备有关的问题.本发明提供所需的和期望的常规工具的变 型，以便于在玻璃TPTs上层压FPL's.这些变型也可用于设计层压 工具，其用于使用塑料或金属箔背平面的PPL型显示器.变型可适宜 分为三个主要领域，即叠层的溫度控制、相对于背平面的FPL的堆放 和进行层压的工作台的设计，这三个领域在下面分別论述.
叠层的温度控制
可用于液晶显示器(LCD)制造的常规的起偏器层压机基本上适用 于将FPI/s层压到背平面，条件是该常规机器被改进以包括用于加热 待层压的零件的系统.在加热待层压的零件中存在着优选的方法，然 而， 一些非容易地显而易见.
最期望的是以这样的方式施加热，将叠层粘合温度升高以足以引 起叠层胶粘刑(其典型地是聚氨醋)中的塑性流动.存在许多可用来描 述塑性流动的量度标准，其对于本领域技术人员是众所周知的，为了 本目的，可以说明的是粘合层温度应该等于或高于叠层胶粘刑的体积 和剪切模量相等时的温度(下文称作交点).可简单地通过以下方法实 现达个温度水平，将该背平面加热到比该交点高很多的温度并且在压 力(通过未受热的辊或芯轴所施加的)条件下涂復该FPL.
在改进的方法中，还可以加热该辊或芯轴，使得可以实现粘合层
温度的更精细的控制.在另一种变化中，辊、背平面和FPL本身可被 加热以进行更高度的控制.在这最后的变化中，PPL的预热使得处理量 得到明显的改进，因为在进入发生层压的区域前，该胶粘刑被预软化. 在所有实施方案中，导热板(铜、铝等)可用来提高所选择的加热元件 的热均匀性.
堆放控制用于LCD工业的传统的起偏器层压机可将塑料薄膜极精 确地(± 0. 2咖-± 0, 3rani堆放精确度对于最新技术机器是寻常的)置 于玻璃村底上.当考虑FPI/s的热叠层时，然而，人们发现叠层温度 不能如此高以使得FPL往往在层压过程期间滑动.存在四个影响FFL 滑动的主要参数
1. 叠层胶粘剂材料的选择；
2. 叠层胶粘刑厚度；
3. 叠层温度，和
4. 在层压期间施加于FPL上的力.
例如，对于当前优选的聚氨酯叠层胶粘剂在PPL中以18pm厚使 用来说，有必要将玻璃背平面控制在温度小于85"以防止在层压过程 中FPL在玻璃上的明显滑动(假设层压过程中在FPL上的正常张力和使 用未受热的辊).对于15jim厚的胶粘刑，温度小于95TC,滑动是可接 受的(对于该过程中在FPL上的正常张力).因此，上述四个参数应该 被控制以免在层压过程中FPL的明显滑动.期望滑动小于l咖，更令 人想望地小于0. 5 nun,和最令人想望地小于0. 3 mm.
工作台设计
就FPL层压工具而言，本发明提供两个FPL支承工作台的改进. 第一个改进是支承工作台的热控制.该温度控制使能够预热FPL及由 此的FPL上的胶粘刑，使得大大地增加层压速度.加热可通过传导、 对流或輻射加热完成.FPL的加热当然不应该如此强烈以至于损害 PPL,
其次，工作台应该平滑，以至其不刮伤PPL的塑料表面。工作台 可用聚四氟乙埽(例如"TBFL0N"，注册商标，其售自E.I. duPontde Nemours & Co., Wilmington, Delaware,美国)或一些相似的柔软、 非刮伤塑料材料涂布或构成.或者，工作台可由金属构成，并且用非
刮伤表面涂布或阳极化.多孔石真空工作台是可用的，但这些工作台
可增加工具刮伤PPL的倾向.
本发明还提供以下的对于将PPL层压到背平面的进一步改进
提供容易调节辊所接触FPL的起始位置的能力.提供容易调节辊 落下到PPL的起始位置的能力.(在常规LCD型设备中，辊总是在薄膜 的边缘落下，这对于PPL层压是不合需要的.对逸种机器的简单调整 使能够改变FPL的起始位置和长度，而不是辊的起始位置；提供这种 调整是期望的.)
提供加热滚筒以产生更好的温度均匀性和控制，剔除在运行期间 叠层粘合层温度漂移的可能性.
各种薄膜工作台的变型，包括设置真空孔以最佳匹配FPL的成品 形状；加热工作台(其可对确保均匀的叠层温度具有次要的影响，尽管 对辊加热是更重要的)；在工作台上提供平整表面以使FPL的刮伤最小 化，
制造混合显示器
如已经提到的，本发明提供数个制造混合显示器的方法.本发明 这个方面涉及设计方法学，其能够制造混合显示器，即使用由异质材 料组成的前后表面所构造的显示器.本发明这个方面适用于各种类型 的电光显示器.
如已指出，制造混合显示器是极复杂的，因为出现几乎在传统的 显示器单元制造中不存在的问趙.本发明提供用于制造混合显示器的 方法和装置并且包括以下
1. 常注意由CTE和CHE不匹配产生的面板曲率和使用应力释放或 降低方法和装置以修正曲率；
2. 谨慎地控制在制造过程中的环境条件；和/或
3. 产生一种平衡的零应力曲率，其匹配产品机壳或结构所需的曲率.
在本发明一个实施方案中，弯曲降低方法包括蠕变机理.加热混 合显示器到阈值以上的温度.然后面板温度逐渐地降低，在某些情况 下经过较长的时间，以释放由该显示器面板间的不均匀膨胀产生的结 构应力.
在另一个实施方案中，弯曲降低方法通过强制显示器暂时呈现相
反的曲率并且使显示器"弹"回而降低混合显示器的曲率.例如，显 示器可被压在重物和弯曲表面之间以强制补偿其先天曲率.
在进一步的实施方案中，将第三层粘附于后面板的背面以补偿面 板叠层和后面板之间的物理差异，其否则将导致更大的曲率度.在许
多以下物理性能中，額外的笫三层可不同于后面板CTE、 CHE、杨氏 模量和厚度.
在又一个实施方案中，调节面板叠层和后面板至不同温度使得当 它们被粘附以形成混合显示器时，曲率降低(如果没有剔除的话)。面 板中至少一个可为辊所移动的巻材.
根据本发明的这个方面，还改进制造过程的其他方面以降低显示 器曲率的风险，例如，在封边过程和结构化过程中.
困12举例说明上述2004/0027327的图20所示类型的和使用FPL 工艺所制造的电泳显示器单元(通常指定1210).显示器单元1210可 为柔性的，即，可弯的或可辊的而无永夂变形.在这个构造中，显示 器1210的前平面1212是塑性的并且背平面1214由玻璃形成而且具有 TFT阵列，可能在前平面1212上存在进一步的保护层1215,该保护 层1215可为抗紫外线的保护层或抗氧气或湿气进入显示器1210的隔 离物.或者，保护层1215可提供額外的耐冲击性或可提高某些光学效 果，例如，具有抗反射涂层.
电泳介质层1216位于前平面1212和背平面1214之间.电泳层 1216可包括一个或多个在粘合刑1220中的囊1218(为了清楚，从图 12省略掉电泳粒子)，导电层1222用作显示器1210的公共前电极， 并且被置于前平面1212和电泳层1216之间.在一个实施方案中，导 电层1222包括薄的透光导电材料，例如，ITO、氣化铝，或导电聚合 物.示意地显示电路板1224，其与背平面1214连接，用于寻址电泳 层1216以及导电层1222.
胶粘刑层1226可被置于电泳层1216和背平面1214之间.可能在 显示器1210中存在进一步的层和零件用于各种的功能，例如，阻挡膜 (进一步防止外部污染物如水分)、接触垫(用于检测寻址电泳层 1216)、助胶粘剂层等.部分的那些实施方案更详细地描述于上述 2004/0027327和2004/0155857中.密封1230可闺绕一个或多个显示 器1210的边.在一个实施方案中，如已经描述过的，在前平面1212
和胶粘刑层1226之间的并且包括前平面1212和胶粘刑层1226的层首 先作为FPL 1232制造其随后被层压至背平面1214,保护层1215可认 为是部分PPL，如果在FPL被层压至背平面1214之前其附着于前平面 1212.在说明中为简单起见，在附困中所示的FPL 1232包括保护层 1215.当完成FPL 1232的制造时，释放片层(未示)临时附着于相对 电泳层1216的胶粘刑层1226.在将FPL 1232层压至背平面1214前， 除去幹放片层.
可用于制造前平面1212和/或保护层15的材料的实例包括热稳定 的聚(对苯二甲酸乙二酯)(例如，Melinex级504，来自Dupont Teijin Films, Wilmington, Delaware,美国)和高性能娃酸硼玻璃(1737, 来自Corning Incorporated, Corning, New York, 美国)，在其他 实施方案中，PET薄膜可被聚萘二甲酸乙二醇酯(PBN)、聚醚砜(PES) 代替，或在不超出本发明的范围的条件下，其他光学上透明或近透明 的薄膜可被构造.
在不超出本发明范围的条件下，类似于图1所示的其他显示器单 元结构可被构造.其他实施方案包括封装的电泳和相似的电光显示器 单元，其使用
l.金属箔背平面，其表面包含一个或多个有源的或无源的电子电 路或装置，
2.塑料薄膜背平面，其表面包含一个或多个有源的或无源的电子 电路或装置，
3. FPL，其包括在电泳介质和显示器的观察器间表面上的刚性或 柔性的滤色阵列，或
4. 塑料或玻璃衬底，具有有源的或无源的电子电路或装置和滤色 阵列(无论在哪种情况下，前平面叠层有效地变成背平面叠层).
电子显示器设计和集成领城的技术人员可容易地识别其他显示器 结构，其中本发明的原理在不超出本发明范围的条件下可被应用，
在困12所示的显示器单元中，在构成显示器1210各个层的材料 之间，特别在FPL 1232和背平面1214之间，机械性能具有显著差异. 例如，可用于制造FPL 1232的热稳定PET材料典型地具有CTE约18 ppm/1C和CHE约7 ppin / X相对湿度(相对湿度)，而构成背平面1214 的玻璃具有CTE约3. 76 ppm/1C和CHE约0 ppm/X相对湿度.由于这
些性能的差异，显示器单元1210显现极不规则的机械性能.例如，当 遇到热或湿气时，显示器面板1210将向下弯曲(在图12的側视图中， 成"皱眉状")，在冷却或干燥时，显示器面板1210将向上弯曲(在 困12中，成"橄笑状").这个性能明显地在最终产品中是不希望 的.而且，普通的层压过程需要高温以将FPL 1232连接至玻璃/ TFT 背平面1214.因此，无特殊措施，在混合显示器制造期间，面板弯曲 几乎必然发生.
为了剔除或降低弯曲/扭曲现象，提供了数个方法和有关的装置以 在制造期间和/或在制造后剔除或最小化面板弯曲.为了实践本发明， 可将各个方法或这些方法的内容结合.
再次参考困12，在笫一方法中，部分或全部显示器面板10经历热 循环以降低在面板制造中用于层压採作的在高温下与CTE和CHE不匹 配有关的应力.在一个实施方案中，部分或全部显示器面板在烘箱或
加热器中受热通过阈温(例如5ox:或6ox:)达笫一时间段(例如，6
-IO小时)，其后在笫二时间段和或许更长的时间段，温度匀变下降. 冷却/退火过程使得聚合物粘合刑1216和叠层胶粘刑通过蠕变机理释 放内在应力，所述聚合物粘合剂1216将封装的电泳材料1218粘合在 一起，所迷叠层胶粘刑将封装的电泳材料1218粘附至基底层(例如， 导电层1222 ).重要的是在适温适时下产生显示器单元1210以充分 地緩和系统至期望的状态.在一个实施方案中，在第二时间段中温度 逐渐地降低(例如，l-2度/小时)至周围温度.降温率不必是常数 并且可改变.
困13A举例说明降低翘曲的第二方法，"回弹"机制，其可与如 上所述的蠕变机理耦合.显示器1210的弯曲部分临时放在具有曲率的 曲线矫正表面，所述曲率与显示器1210的曲率相反，该矫正表面的曲
率可为平滑的.在一个实施方案中，矫正表面简单地构成平整表面上 的突出1340,显示器单元1210针对矫正表面1340被固定，例如，通 过在另一倒上的重物1342,也许在高温条件下，例如，60TC.如困13B 所示，显示器单元1210被强制呈现由突出1340所限定的曲率.在合 适的时间(其可从数分钟到数天)以后，移开重物1342，或显示器面 板1210被另外释放.显示器面板1210然后回弹，在某些情况下，逐 渐地至期望的形状即，平面或具有规定的曲率.回弹工艺也可是温度
控制的，例如，温度逐渐地从先前髙温降低至周围温度.
图14举例说明用于防止如困12中所示的混合显示器中的翘曲的 进一步方法.在这个方法中， 一种或多种与背平面1214不同的材料的 一个或多个层1446被连接到背平面1214的背面，并且与其余的包括 FPL 1232在内的显示^ 1210—起被层压作为一个最终产品.选择具 有特定的CTE、 CHE、杨氏模量或厚度的附加层1446中的材料，使得 在层压和随后过程中，显示器1210显现无或极少的翘曲.由于附加层 1446,显示器IO主要显现轴向膨胀和收缩而没有很大的翘曲，因为它 在机械上是对称结构.附加层1446弥补在FPL 1232和背平面1214 之间的CTE、 CHE、杨氏模量或厚度的差异，其否则将导致恝曲.在一 个实施方案中，附加层1446由用于制造FPL 1232的材料如热穗定的 PET、 PEN或PES组成，
困15举例说明用于控制翘曲的进一步方法，其通过在层压过程 前、中和/或后调节(即加热或冷却)PPL 1232背平面1214至不同温度 而进行.在图15中，褶曲上的褶曲(flex-on-flex)结构或巻对巻层 压过程被显示作为这个方法的实施例.剥去其幹放片层1233的FPL 1232的巻材被层压至形成在柔性基底上的背平面1214的巻材.背平 面1214的巻材可使用由聚合物半导体形成的晶体管，如一些上述E Ink 和MIT专利和公开的申请所述.这种巻对巻层压可使两个巻材通过維 持在不同温度的对辊1548和1550之间的钳口而进行.由迅速通过辊 1548和1550， FPL 1232和背平面1214分别被加热或冷却至不同的平 均温度，在层压前和/或中引起FPL 1232和背平面1214的差异膨胀. 巻对巻层压过程后，该结合的"显示器"巻材被切割产生单独的显示 器单元1210.以受控方式设置差异膨胀以实现期望的最终显示器单元 1210的总弯曲变化.
还可以使用其他层压过程.例如，在"片对片"的过程中，其中 单独的FPL切片被层压至单独的背平面，每个FPL片可被预加热或冷 却至不同于背平面的温度.其他合适的层压过程包括"巻材对片"过 程，其中剥去任何释放片层的FPL的连续巻材被层压至多个夹具中排
列的背平面.
因为加热潜在地导致面板扭曲，在显示器制造过程中的其他步驟 (包括加热)还可以由本发明改进.因为封装的电泳介质典型地使用
含水的涂布技术制造，该材料在一定程度上固有地吸水.然而，当水 被吸收到系统中时，该材料的电气性质可不利地改变.为在很宽的环 境条件范围内确保适度均一的搮作，必须密封显示器以防止湿气进
入，例如，通过上迷2004/0027327所公开的边封和前阻挡膜技术。 在一些密封方法中，使用加热并且可有助于面板翘曲.
在一个特定的图16所举例说明的边封形态中，密封剂1652被吸 入环绕显示器单元1210周边的薄腔或缺口.该腔顶面1654由PPL 1232 支架上的前保护性薄板1215的突出部分形成，腔底面1656由背平面 1214的前表面形成.在显示器的一个形式中，显示器面板1210使用
由紫外輻射和/或加热固化的液体粘合刑密封.包含胶粘刑的液体密 封刑1652利用表面张力作用可被吸入该腔，但由于胶粘刑的粘度使这 些这些作用变緩.为了高生产率，期望最佳化吸入速芈.为此，密封 方法的以下方面可被控制或得到改善
1. 增加面板温度减少胶粘刑粘度；
2. 增加密封刑分配器头部的温度减少胶粘剂粘度；
3. 将足够大的胶粘剂珠沉积以完全填充该腔以及恰恰在腔外留下 胶粘刑的倒角；
4. 最佳化腔高度(其典型地为100Mffl- 300 jim);
5. 保证胶粘刑基本上润饰全部形成腔的材料；
6. 环绕面板周边，特别在拐角处，制造均一宽度的腔；
7. 利用具有XY (面板的平面中)传动控制和Z (高于面板的高度) 校正的调配系统；
8. 利用调配系统具有xy6 ( 0维度增加了旋转能力，例如调配针 靠近末端以直角弯曲)传动控制和Z校正的调配系统；和/或9.利用通 过机器视觉和适当的软件算法能够跟踪边特征的调配系统.
该边封可由毛细管吸入过程与腔设计、材料选择和处理控制系统 的正确组合而形成.例如，具有公称尺寸为1.5 mm宽x 0.22 mm高 的薄腔可用可UV固化的胶粘刑(例如Nagase Chemtex Corporation XNR-5516型，Nagase ft Co. ， Ltd.，东京，日本)填充.当面板被 保持在高温(例如，40TC-70X:)时，可实现快速吸入以降低胶粘剂 的粘度.还优选在紫外线照射期间控制面板的温度.例如，当以UV 用量40mW/cm2固化300 - 400秒时面板可被控制在40°C.
如上所述密封方法的最关鍵方面之一包括加热面板减少胶粘刑粘 度(其可引起应力在显示器材料中发展和导致翘曲).为最小化或降
低这种翘曲作用，根据本发明的一个方法，加热限于密封刑1652所施 加的面板1210的周边.这个加热可由辐射、传导或对流装置进行.如 果必须施加本体加热，那么可使用本发明其它弯曲緩和法中的一个， 优选在胶粘剂固化前.
在一些实施方案中，显示器面板1210将固定在机壳或最终产品内 的其他结构中以保证它对观察者呈现平的或均一弯曲表面.在边封已 被形成而使面板与机壳或结构相一致以后，显示器面板1210的弯曲是 不希望的，因为它将附加应力叠加到叠层和边封上.根据本发明的另 一个方面，制造显示器面板以具有"零应力"平衡曲率，其在常见工 作温度和相对湿度范围内匹配或基本上匹配最终结构化产品的期望曲 率.在一个实施方案中，该"零应力"平衡曲率被设置在或接近该操 作环境范闺的中点.
例如，大多数电光显示器的典型的工作条件是约Or-401(:并且 10X-90X相对湿度，但在有些情况下，搮作在更宽的温度和湿度范围 内进行.此外，检测电光显示器通常包括热冲击试验，其使显示器经 受暴露于极低和极高温度(例如，-30"C-+80TC)的循环.对于此宽 的温度范闺，期望通过把面板的平衡曲率设置在环境范围的中点附近 (例如温度约20 - 25TC和40 - 60X相对湿度)而使面板将受到的应力 最小化.
一种制造具有无应力曲率的显示器面板的方法是选择具有匹配机 械性能如CTE和CHE的前后面板材料.这种设计方法学可被用于除上 述讨论到的塑料在玻璃上的结构以外的显示器结构，例如，金属或塑 料薄膜背平面、滤色阵列(CFA)在前平面上的结构、CFA在背平面上的 结构等等.例如，对于不锈钢箔背平面，CTE为约17ppm/t:， CHE为 约Oppm/W相对湿度.在这种情况下，与塑料在玻璃上的情况相比， 弯曲显著地降低，但可能的是可使用如上所迷的非零或部分弯曲降低 技术.对于塑料背平面显示器，期望使用相同的FPL和背平面材料. 如果这个不可能的话，并且CTE或CHB不匹配产生，可使用如上所述 的相同的弯曲降低技术.
在结合滤色阵列(CFA)的显示器中，本文中所述的挑战结合了 CFA
子象素与具有精确度的背平面上的寻址元件校准的要求.对于在金属
或塑料薄膜背平面上的玻璃CFA来说，CTE / CHE不匹配将导致与上 述实施例中所述的相反的性能；加热或增湿导致"微笑状"，冷却或 干燥导致"皱眉状".尽管这个相反的性能，但相同的如上所述的弯 曲緩和或还原过程可被使用以减少或剔除系统中的弯曲.然而，在这 个结构中，优选使用边封以在进行弯曲缓和过程前锁住在校准后的状 态中的FPL. 如果边封太柔顺，前和背平面的差异膨胀和收缩将在与 温度有关的显示器中导致不希望的色移.
在优选实施方案中，制造褶曲CFA结构，其中柔性CFA连接到具 有与柔性CFA紧密相配的CTE的金属箔底板.例如，柔性CFA可构造 在热稳定的PET (CTE为约18 ppm/TC, CHE为约7 ppm/X相对湿度) 上，并且背平面可构造在不锈钢箔(CTE为约17 ppm/t:， CHE为约O ppm/X相对湿度)上.前PET薄膜可使用前阻挡膜与湿气隔绝.薄膜选 项包括Si(h，SO,，SiO, ITO或其他透明陶器阻挡膜，或聚合物的材料如 AclarTM ( Honeywell International Corporation, Morristown， 新泽西，美国).由于CHE作用，使用这个隔离物使得PET的膨胀和 收缩最小化.就这类組装物而言，可以在受控的环境条件下在高分辨 率褶曲CPA (子象素间距为数百个像素/英寸)的相当大的薄板(很多 个数十厘米)上精确校准(精确度范围在数微米)柔性有源基质背平 面.当然，降低分辨率的实施方案可容易地由本领域技术人员构造.
在另一个实施方籴中，CFA的彩色田案直接构造在单个玻璃村底上 的TFT之下或直接在其之上，并且通过TFT和滤色器观看显示器.有 利地，这个构造不需要任何对准.
然而，在优选实施方案中，使用如上所述的和在上述2004/0155857 中所述的"双重释放薄膜"，将电光层连接于TFT/CFA.根据这种方 法，电光层或薄膜被涂布到幹放材料，然后从该释放材料转移到 TFT/CFA.双重释放方法使用胶粘刑薄膜将电光层的前表面连接到 TFT/CFA,并且使用叠层胶粘刑的第二层将该所得的结构连接到背平 面.双重释放方法提供两个根本的优点，即电光层前表面提供比其中 叠层胶粘刑面对观察者的另一种方法更好的光学特性，以及因为在最 接近于TFT的一倒上只存在薄的胶粘刑，由于降低了像素间的串像而 改进了显示器的分辦芈.
除了以上特別指出的以外，对于本发明所用的，制造电泳及其他
同，对于制造封装的电泳介质所使用的这种优选材料和方法的深入讨
论，读者可参考上述E Ink和MIT的专利和申请.
权利要求
1. 一种用于形成电光显示器所用的子配件的方法，该方法特征为:将电光介质(502)层沉积于第一释放片层(500)上；将叠层胶粘剂(504)层沉积于第二释放片层(506)；和其后，在有效引起叠层胶粘剂(504)粘附于电光介质(502)的条件下，使第一释放片层(500)上的电光介质(502)与第二释放片层(506)上的叠层胶粘剂(504)接触，从而形成子配件，其包括夹在两个释放片层(500，506)之间的叠层胶粘剂(504)和电光介质(502)。
2. 用于显示彩色图像的设备，该设备包括具有多个像素的电光显示 器(1000， 1002)，其中每个像素可独立地设置为透光的光学状态或基本 上不透明的光学状态，发光装置(1006)被安排闪烁至少两个不同颜色 光的单独脉冲到电光显示器(IOOO， 1002)的一个表面上。
3. 用于产生不同颜色光脉沖的设备，该设备包括光源和被安排接受来自光源的光的滤光配件，该滤光配件包括具有透光状态和具有第一光学特性的着色状态的第一电光层 (1100);第一电极(1102， 1104)，其净皮安排向第一电光层(IIOO)施加电场， 所述电场能够使第一电光层(1100)在其透光状态和着色状态之间切 换；具有透光状态和具有不同于第一光学特性的第二光学特性的着色 状态的第二电光层(1106);和第二电极(1108， 1110)，其被安排向第二电光层(1106)施加电场， 所述电场能够使笫二电光层(1106)在其透光状态和着色状态之间切 换。
4. 一种制造混合显示器的方法，该方法包括(a) 提供前平面叠层，其包括电光层和基底，该前平面叠层具有第 一热膨胀系数(CTE);和(b) 通过将前平面叠层层压至背平面制造电光显示器，所述背平面 包j舌至少一个电极，该背平面具有第二CTE，该方法特征为(c) 将显示器加热至阈温以上的温度，从而制造具有曲率的加热的 显示器；和(d)逐渐地降温至周围温度以释放结构应力使得曲率充分降低，所 述结构应力是由于前平面叠层和背平面的任何不均匀膨胀造成的。
5. —种制造混合显示器的方法，该方法包括将前平面叠层粘附至背平面，所述前平面叠层包括具有第一热膨胀 系数(CTE)的第一材料，所述背平面包括具有第二CTE的笫二材料，从 而制造具有第一曲率的混合显示器(1232)，该方法特征为通过强制显 示器暂时呈现相对于第一曲率的第二曲率而降低混合显示器(1232)的 曲率。
6. —种制造混合显示器的方法，该方法包括(a) 提供前平面叠层，其包括具有第一热膨胀系数(CTE)的第一材 料；和(b) 将背平面粘附于前平面叠层，所述背平面包括具有第二CTE的 第二材料，该方法特征为(c) 通过将笫三面板粘附至背平面而制造混合显示器，所述第三面 板包括不同于第二材料的材料，使得与只由前平面叠层和背平面而不 是第三面板组成的显示器相比，混合面板的总曲率充分地降低。
7. —种制造混合显示器的方法，该方法特征为(a) 调节前平面叠层至第一温度，所述前平面叠层包括具有第一热 膨胀系数(CTE)的第一材料；(b) 调节背平面至第二温度，所述背平面包括具有第二CTE的第二 材料；和(c) 将温度调节过的前平面叠层粘附于温度调节过的背平面以制 造混合显示器。
全文摘要
封装的电泳显示器，通过在一定温度将电泳介质层压至背平面(110)制成，所述电泳介质包括多个在聚合物粘合剂(106′)中的离散小滴(104)，每个小滴(104)包括多个分散在悬浮液中的带电粒子，所述背平面(110)具有至少一个电极，在该温度时聚合物粘合剂(106′)流动并且将电泳介质固定至背平面(110)。
文档编号G09F9/37GK101382719SQ20081017001
公开日2009年3月11日 申请日期2004年10月22日 优先权日2003年10月24日
发明者G·M·杜塔勒, R·J·保利尼, S·J·奥奈尔, T·H·怀特赛斯 申请人:伊英克公司