專利名稱：反射型顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體上涉及反射型顯示器。
背景技術(shù)：
顯示器可以為反射型(即用環(huán)境光照明顯示器)、發(fā)射型(即用從顯示器的光源所發(fā)出的光照明顯示器)、透射型(即通過控制開關(guān)調(diào)制從光源發(fā)出的光)或者透反射型(即使用環(huán)境光和/或從顯示器的光源所發(fā) 出的光來照明顯示器)。一些反射型顯示器是電泳顯示器，其在理論上單獨(dú)采用電泳以在外部電場(chǎng)的作用下使帶電粒子在電泳介質(zhì)中移動(dòng)。然而，實(shí)際上，一些電泳顯示器的構(gòu)造需要對(duì)流的流體流動(dòng)和/或電化學(xué)來移動(dòng)帶電粒子。


通過參考下面的詳細(xì)說明及附圖，本公開的各示例的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)相似、但可能并不相同的部件。為簡潔起見，具有前面描述過的功能的那些附圖標(biāo)記或特征可能結(jié)合它們出現(xiàn)于其中的其他附圖中加以描述或者可能并不結(jié)合它們出現(xiàn)于其中的其他附圖加以描述。圖IA和IC分別是反射型顯示器的一個(gè)例子在著色狀態(tài)和透明狀態(tài)(clearstate)下的示意性截面圖；圖IB和ID分別是圖IA和IC中所示的反射型顯示器的例子的示意性頂視圖；圖2是反射型顯示器的另一例子的透視性示意圖，其中為清楚起見移去了頂部基板，并且其中示意性地示出了電觸點(diǎn)；圖3A到3D是可用在這里披露的反射型反射器的示例中的第一和第二電極的幾何形狀的不同例子的示意性頂視圖，其中示意性地示出了電觸點(diǎn)；圖4是多個(gè)顯示器像素和電連接所述多個(gè)顯示器像素的電極的電路的例子的示意性平面圖；圖5是多個(gè)顯示器像素和電連接所述多個(gè)顯示器像素的電極的電路的另一例子的示意性平面圖；圖6是兩個(gè)電絕緣的顯示器段的例子的示意性平面圖，所述兩個(gè)電絕緣的顯示器段中的每一個(gè)都包括多個(gè)顯示器像素和連接所述多個(gè)顯示器像素的電極的電子電路；圖7A-7H是合起來示意性地示出用于形成反射型顯示器的方法的一個(gè)例子的截面圖；以及圖8A-8G是合起來示意性地示出用于形成反射型顯示器的方法的另一例子的截面圖。
具體實(shí)施例方式在下面的詳細(xì)描述中，關(guān)于所描述的附圖的方位采用方向性的術(shù)語，諸如“頂”、“底”、“前”、“后”等。本公開的各例子的部件可以布置在多個(gè)不同的方位，并且因此所述方向性的術(shù)語是用作圖示目的而不是限制性的。應(yīng)理解，在不脫離本公開的范圍的情況下，可以采用其他的例子，并且可以做出結(jié)構(gòu)上或邏輯上的改變。如這里所用的，術(shù)語“之上”并不限于任何具體的方位，并且可以包括之上、之下、隔壁、鄰近和/或上面。另外，術(shù)語“之上”可以涵蓋位于第一部件和第二部件之間的插入部件，其中第一部件位于第二部件“之上”。同樣如這里所用的，術(shù)語“鄰近”不限于任何具體的方位，并且可以包括之上、之下、隔壁和/或上面。另外，術(shù)語“鄰近”可以涵蓋位于第一部件和第二部件之間的插入部件，其中第一部件“鄰近”第二部件。一些電泳顯示器結(jié)構(gòu)單獨(dú)利用電泳確實(shí)能夠使帶電粒子移動(dòng)。然而，這些結(jié)構(gòu)可能需要特殊的制造工藝，或者不能實(shí)現(xiàn)全色工作所必需的面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，或者可能導(dǎo)致極其不均勻的電場(chǎng)，該極其不均勻的電場(chǎng)對(duì)顯示 器的工作以及優(yōu)化具有有害影響。這里公開的反射型顯示器的例子包括由顯示器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)電極限定的像素壁。在一些情況下，這有利地消除對(duì)分開的像素壁的需求，否則這些分開的像素壁可以由非電極材材料制造出來并且然后與電極對(duì)準(zhǔn)。這里公開的電極像素壁的制造可以經(jīng)由卷裝進(jìn)出(roll-to-roll)工藝實(shí)現(xiàn)。這里公開的反射型顯示器的電極的幾何形狀被選擇為在顯示器的工作期間生成基本均勻的電場(chǎng)。如這里所用的，“基本均勻的電場(chǎng)”指的是設(shè)備區(qū)域上的電場(chǎng)(或其一個(gè)分量)的特性變化遠(yuǎn)低于(例如，< 10%)電場(chǎng)或其相應(yīng)分量的平均值。在Xy平面內(nèi)的均勻性取決于電極圖案。例如，圖3A至圖3D中所示的結(jié)構(gòu)的電場(chǎng)將是角度均勻的(S卩，與z坐標(biāo)和角坐標(biāo)無關(guān))，但不是徑向均勻的。對(duì)于其中電場(chǎng)恒定的完全均勻性來說，電極是彼此平行的，如圖IC和ID中所示。在圖IC中示出了沿z方向的均勻性，其中電場(chǎng)線被標(biāo)為EF。盡管這里給出幾個(gè)示例幾何形狀，但是應(yīng)理解，任何使得能夠生成基本均勻的電場(chǎng)的電極幾何形狀都可以被認(rèn)為適合于這里公開的反射型顯示器。這里公開的設(shè)備能夠單獨(dú)經(jīng)由帶電顏料粒子的電泳運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)光閘功能(即，在著色狀態(tài)和透明/清晰狀態(tài)之間切換)，而不需要對(duì)流和/或電化學(xué)。人們認(rèn)為其降低顯示器的工作電壓，這至少部分是因?yàn)閹щ婎伭狭Ｗ友仉妶?chǎng)線而行。不受任何理論約束的是，人們還認(rèn)為，電極幾何形狀及由此得到的基本均勻的電場(chǎng)有助于獲得希望的切換品質(zhì)，即i)切換速度，ii)顏料遷移率(mobility)，iii)孔徑比，iv)均勻性，v)低工作電壓，以及vi)在沒有穩(wěn)態(tài)電流情況下的工作。這些品質(zhì)中的一個(gè)或多個(gè)可以延長顯示器的壽命。這里公開的電極可以具有允許顏料粒子在暴露于具體偏壓下時(shí)使像素透明的任何幾何形狀。進(jìn)一步結(jié)合圖1A-1D、圖2以及圖3A-3D示出并討論了單個(gè)像素的幾何形狀的例子。進(jìn)一步結(jié)合圖4-6示出并討論了多個(gè)像素的幾何形狀的例子。應(yīng)理解，參考一個(gè)例子所描述的那些材料和尺寸可以適用于這里公開的其他例子?，F(xiàn)在，參考圖IA到1D，示出在著色狀態(tài)(參看圖IA和1B)下和透明狀態(tài)(參看圖IC和1D)下反射型顯示器10的一個(gè)例子。反射型顯示器10的該例子包括兩個(gè)透明的基板12、14。適合的透明基板材料的例子包括非導(dǎo)電材料，諸如化學(xué)惰性聚合物(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚芳醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)等)，玻璃(剛性的或柔性的)，或者其他適合的非導(dǎo)電光學(xué)透明/清晰材料?；?2、14可以具有任何適合的厚度，這至少部分取決于顯示器10的期望整體厚度。在一個(gè)例子中，基板厚度介于約50 μ m到約500 μ m的范圍。然而，應(yīng)理解，基板可以比該給定的范圍更厚或更薄。另外，基板12、14可以具有任何適當(dāng)?shù)拿娣e，這至少部分取決于顯示器10的期望整體尺寸。對(duì)于小型顯示器10來說，基板12、14的面積可以小至Icm2，其例如可以用光刻方法來處理。對(duì)于大型顯示器(例如數(shù)字廣告牌)來說，基板12、14可以為數(shù)米寬、數(shù)米長，并且在寬幅的卷裝進(jìn)出工具上被處理?；迕娣e可以是介于這些例子之間的任何面積。圖IA至ID中所示的顯示器10包括單個(gè)像素P (在圖IB和ID中用黑體示出)，但應(yīng)理解，在基板12、14之間可以形成多個(gè)像素P (例如，參看圖4-6)?；逯?例如基板14)設(shè)置在顯不器10內(nèi)，使得它的一個(gè)表面22A先于顯不器10的其他部件接收到環(huán)境光。另一個(gè) 基板(例如基板12)設(shè)置成使得它的一個(gè)表面24A鄰近反射器20。在一個(gè)例子中，基板12直接接觸反射器20。適合的反射器20的例子包括諸如鋁或銀(結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的)的金屬，鍍氧化鈦的紙，鍍氧化鈦的塑料，等?；?2、14通過電極16、18相互分隔開。電極16、18為獨(dú)立式結(jié)構(gòu)，它們的相對(duì)兩端連接到基板12、14之一(即，一端連接到基板12，而另一端連接到基板14)。電極16、18可以經(jīng)由粘合劑連接到基板12、14。適合的粘合劑包括例如環(huán)氧樹脂、丙烯酸基粘合劑、可UV固化的粘合劑，等等。也可以用物理方法來將電極16、18連接到基板12、14。適合的物理方法的一個(gè)例子是局部熔化基板12、14。電極16、18由諸如金屬(例如招、銅、金、鎳、鉬、銀、鶴等)的任何導(dǎo)電材料形成。在一個(gè)例子中，電極16、18由光學(xué)中性的(例如黑色)、穩(wěn)定的(即不會(huì)經(jīng)歷變色)并且吸收有限量的分子氫的金屬形成。這樣的金屬的一個(gè)例子是鎳。在一個(gè)例子中，電極16、18是金屬導(dǎo)線。盡管各個(gè)電極16、18被示出為具有矩形截面，但是電極16、18也可以具有圓形、橢圓形、或更復(fù)雜的截面。電極16、18可以被制成為具有范圍在約Ιμπι到約100 μ m之間的寬度W。人們認(rèn)為，該范圍內(nèi)的寬度W(以及特別是更小的寬度)提高單個(gè)像素P以及整個(gè)顯示器10的透明度和透明狀態(tài)。透明度是通光孔徑的函數(shù)，通光孔徑被定義為，在通過顯示器10的任何基板12、14的吸收被假定為可忽略不計(jì)的情況下像素未被電極16、18覆蓋的有效面積。在一個(gè)例子中，電極16、18的線寬W可以為幾微米或亞微米以使通光孔徑最大化，以使顯示器的透明度為90%或更高。另外，每個(gè)電極16、18具有范圍為約5μπι至約50μπι的高度H。在一個(gè)例子中，顯示器10中的每個(gè)電極16、18的高度H為約30 μ m。人們認(rèn)為，這些高度H產(chǎn)生更加飽和的著色狀態(tài)。因而，可以采用相對(duì)小的顏料負(fù)載，其在電極16、18之一處導(dǎo)致有效的壓縮。有效的壓縮提高通光孔徑，并且也使得電極16、18之間的空間s減小。在一個(gè)例子中，電極16、18之間的空間s的范圍為從約100 μ m至約1000 μ m。較小的空間s致使切換速度的提高和/或工作電壓的降低。應(yīng)理解，該高度H可以自該給定范圍變化(例如，電極16、18可以厚于50 μ m)，其至少部分取決于顯示器10的期望整體尺寸。此外，電極16、18可以在可用狀態(tài)下獲得，或者可以采用諸如光刻或電子束平版印刷術(shù)的常規(guī)技術(shù)來制造，或者通過諸如壓印平版印刷術(shù)的更高級(jí)的技術(shù)來制造。參考圖7和8來討論如何制造電極16、18的一個(gè)例子。在圖IA至ID中示出的電極16、18的幾何形狀是平行線幾何形狀，其中每個(gè)電極16平行于每個(gè)另一電極18。雖然示出了兩個(gè)電極16、18，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以包括任何數(shù)目的該幾何形狀的電極16、18。還應(yīng)當(dāng)理解，采用該平行線幾何形狀的至少一個(gè)正電極和一個(gè)負(fù)電極。該平行線幾何形狀的每個(gè)電極16、18形成像素P的一個(gè)壁。這樣,在這個(gè)例子中，每個(gè)像素P的兩個(gè)壁是電極16、18。應(yīng)當(dāng)理解，在這樣的幾何形狀下，這個(gè)像素P的其他壁是非電極像素壁。在圖IB和ID中所示的例子中，像素P具有方形或矩形的形狀，并且因此形成兩個(gè)非電極像素壁26、28來包圍/密封由基板12、14的表面22B和24B、電極16和18以及非電極像素壁26和28所限定的空間30。非電極像素壁26、28可以由任何非導(dǎo)電材料形成，諸如介電材料、玻璃等。這些壁26、28可以限定在基板12內(nèi)，或者可以是沉積在電極16、18和基板12、14之間的材料。這些非導(dǎo)電像素壁26、28用于將墨限制在給定像素P內(nèi)的目的，并且因此壁26和28之間的距離可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電極16和18之間的距離。該平行線幾何形狀相對(duì)于整個(gè)顯示器10的期望厚度而言是可縮放的。將電可尋址的顏料分散體32引 入空間30中。該電可尋址的顏料分散體32包括載體流體和帶電顏料34。載體流體可以是極性流體(例如水)，非極性流體(例如碳?xì)浠衔?、鹵化或部分鹵化的碳?xì)浠衔?、?或硅氧烷)，或者各向異性的流體(例如，液晶)。非極性載體流體的一些特定例子包括全氯乙烯、環(huán)己胺、十二烷、礦物油、異鏈烷烴(isoparaffinic)流體、環(huán)戍娃氧燒、環(huán)己娃氧燒、環(huán)辛甲基娃氧燒及其組合物。載體流體還可以包括諸如鹽、荷電介質(zhì)、穩(wěn)定劑及分散劑的表面活性劑。應(yīng)理解，載體流體可以是任何能使得帶電粒子進(jìn)行流體運(yùn)動(dòng)的合適介質(zhì)。在一個(gè)例子中，顏料34由能夠無限期地保持穩(wěn)定電荷的帶電材料構(gòu)成，從而使得顯示器10的重復(fù)工作不會(huì)影響顏料34上的電荷。應(yīng)當(dāng)理解，具有保持穩(wěn)定電荷的有限能力的顏料34在它們保持它們的電荷時(shí)也可以用在這里公開的例子中。顏料34的一些例子具有通過吸收和/或散射特定部分的可見光譜而改變?nèi)肷涔獾墓庾V組成的性質(zhì)。結(jié)果，顏料34看起來是著色的，這提供希望的光學(xué)效果?？梢允褂萌魏沃念伭?，諸如紅、品紅、黃、綠、藍(lán)、青、黑、白等。每種顏料34的直徑一般在約IOnm至I μπι的范圍內(nèi)。所用的顏料粒子34的尺寸也可以取決于被選作該顏料34的材料的折射率。在圖IA至ID中所示的平行線幾何形狀能夠使顏料粒子34在兩個(gè)電極16、18之間進(jìn)行一維流動(dòng)。在著色狀態(tài)(圖IA和IB中所示)下，顏料34基本均勻地分布在電極16和電極18之間。當(dāng)向電極16、18施加適當(dāng)偏壓(在圖IC和ID中用+和-符號(hào)示出)時(shí)，取決于顏料34的極性，基本均勻的電場(chǎng)將顏料34壓縮到一個(gè)電極(正極或負(fù)極)附近。壓縮的粒子34對(duì)應(yīng)于像素P的透明/清晰狀態(tài)。該透明/清晰狀態(tài)示出在圖IC和ID中。圖2示出顯示器10’的另一個(gè)例子的透視圖，其中為清楚起見移去了頂部基板14。電極16’和18’的幾何形狀合起來形成互相貫穿的網(wǎng)狀物，其使得當(dāng)向電極16’、18’施加偏壓時(shí)能生成基本均勻的電場(chǎng)，并確保著色狀態(tài)和透明狀態(tài)的基本均勻性。在這個(gè)例子中，該基本均勻的電場(chǎng)幾乎獨(dú)立于ζ坐標(biāo)和角坐標(biāo)，這確保像素P’對(duì)稱地清晰。然而，應(yīng)當(dāng)理解，在該例子中電場(chǎng)沿著半徑(即，連接中心電極18’與電極16’的線)是不均勻的。在該例子中，沿半徑方向的電場(chǎng)要比中心電極18’附近的大，并且因此獲得透明狀態(tài)(或者著色狀態(tài))在時(shí)間上是不均勻的。取決于極性，該像素P’內(nèi)的切換可以快速發(fā)生然后慢下來，或者相反。在圖2中所示的例子中，電極16’的幾何形狀為帶有開口 36的六邊形形狀，該開口 36限定在六邊形的一個(gè)側(cè)面上。電極16’的材料、高度H、寬度W以及截面基本上與前面參考圖1A-1D所描述的一樣。電極16’的六邊形形狀可以是完全對(duì)稱的，或者可以稍微不那么完全對(duì)稱(即，基本對(duì)稱)。當(dāng)討論電極16’的對(duì)稱性時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解并不考慮開口 36。舉例來說，圖2中所示的六邊形形狀可認(rèn)為是基本對(duì)稱的，因?yàn)槿绻陂_口 36內(nèi)存在有電極材料的話，則該六邊形將是對(duì)稱的?；緦?duì)稱的六邊形具有如下這樣的形狀，即當(dāng)圍繞中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)60度時(shí)，該形狀將與其自身相重合，其中從原始形狀的偏離小于六邊形整體尺寸的5%。電極18’布置在電極16’的中心區(qū)域A處。中心區(qū)域A包括用于電極16’的幾何形狀的中心點(diǎn)C及圍繞該中心點(diǎn)C的某預(yù)定半徑R。應(yīng)當(dāng)理解，該預(yù)定半徑R可以是任何將導(dǎo)致如下這樣的中心區(qū)域A的適合的數(shù)字，該中心區(qū)域A使得在電極18’被布置在該區(qū)域A內(nèi)時(shí)能導(dǎo)致生成基本均勻的電場(chǎng)。這樣，最大半徑R對(duì)應(yīng)于距中心點(diǎn)C最遠(yuǎn)的點(diǎn)，在該點(diǎn)處可以放置電極18’以使得電極16’、18’依然在被施加偏壓時(shí)生成基本均勻的電場(chǎng)。該預(yù)定半徑R可以至少部分地根據(jù)電極16’、18’的形狀而變化。在圖2中所示的例子中，電 極16’具有不同于電極18’的幾何形狀的幾何形狀。電極18’的幾何形狀基本為圓柱形。該基本為圓柱形的電極18’可以是中空?qǐng)A柱體或?qū)嵭膱A柱體。雖然針對(duì)電極18’示出的是基本為圓柱形的幾何形狀，但是應(yīng)當(dāng)理解，設(shè)想其他基本對(duì)稱的幾何形狀也適合于電極18’。例如，圖2中所示的電極18’可以具有與電極16’的形狀相匹配的基本為六邊形形狀的截面。任何會(huì)使得基本均勻的電場(chǎng)能被生成的幾何形狀都是可接受的。在一個(gè)例子中，如果電極18’具有小于電極16’直徑的10%的直徑，那么電極18’可以具有任何期望的截面，諸如方形、六邊形、其他多邊形、圓形、橢圓形等。在一個(gè)例子中，電極16’、18’和基板12、14 (未示出后者)組成顯示器10’的一個(gè)像素P’。在圖4-6中示出了具有多個(gè)像素P’的例子。開口 36形成在電極16’的一個(gè)側(cè)面上，以使尋址電路40能夠可操作地連接到電極18’。開口 36可以是電極16’中的完全裂口(如圖所示)，或者可以形成在一個(gè)側(cè)面上、使得部分電極材料仍保留(例如，該開口是穿過電極材料的孔)。開口 36的輪廓將取決于尋址電路40的幾何形狀。舉例來說，如果尋址電路40是穿過開口 36的直壁(如圖2中所示)，那么開口 36是電極16’中的完全裂口。然而，如果尋址電路40是導(dǎo)線，那么開口 36可以是穿過電極16’的側(cè)面而形成的孔。在本例子中，可以在孔內(nèi)圍繞尋址電路40設(shè)置電絕緣材料，以確保尋址電路與電極16’電絕緣。雖然在圖2中并未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以將電可尋址的顏料分散體32引入到在電極16’與18’之間限定的空間30內(nèi)。開口 36可以用絕緣材料密封(在圖2中并未示出)，以將電可尋址的顏料分散體32容納在像素P’內(nèi)。圖2中所示的點(diǎn)到六邊形幾何形狀使顏料粒子34能夠在兩個(gè)電極16’與18’之間進(jìn)行一維徑向流動(dòng)。在著色狀態(tài)下，顏料34基本均勻地分布在電極16’與18’之間。當(dāng)向電極16’、18’施加適當(dāng)?shù)钠珘簳r(shí)(利用連接至IJ電極18’的尋址電路40和電壓控制器41，以及連接到電極16’的尋址電路42和電壓控制器43)，基本角度均勻的電場(chǎng)和顏料34的徑向?qū)ΨQ的流動(dòng)將顏料34根據(jù)顏料34的極性壓縮到一個(gè)電極(正極或負(fù)極)附近。在一個(gè)例子中，顏料34可以壓縮在六邊形電極16’的壁周圍，使大部分空間30是透明的。在另一個(gè)例子中，顏料34可以壓縮在中心電極18’周圍，使大部分空間30是透明的。盡管圖2中示出了六邊形形狀的電極16’，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以采用任何基本對(duì)稱的形狀。其他適合的基本對(duì)稱的形狀包括基本對(duì)稱的多邊形(即，在繞中心點(diǎn)作特定旋轉(zhuǎn)(取決于側(cè)面的數(shù)目)后會(huì)與其自身相重合的形狀，其中與原始形狀的偏離小于該多邊形的整體尺寸的5%)、圓形、橢圓形等。這些基本對(duì)稱的形狀可以是拉伸的，或者具有彎曲的或波浪線的壁(與直壁相反，例如，6瓣花的形狀)，或者以如下其它方式被扭曲，該其它方式不破壞電極16’或18’的電連續(xù)性并且在工作時(shí)保持基本均勻的電場(chǎng)。在一些實(shí)例中，因?yàn)檎麄€(gè)平面可能并不是覆蓋有同樣的圓和/或橢圓，所以圓形和/或橢圓形形狀的電極16’可能是較不希望的。這些其他適合的幾何形狀中的某些的例子被示出在圖3A至3D中。如所示出的，在每個(gè)電極16’中都形成有開口 36，以將電極18’可操作地連接到尋址電路40。圖4和5示出當(dāng)顯示器10’包括多個(gè)像素P’時(shí)電極16’、18’的幾何形狀的例子。在這些圖中沒有示出基板12、14以及反射器20。如這兩幅圖中所示的，電 極16’被制成為多個(gè)整體形成的六邊形。每個(gè)六邊形對(duì)應(yīng)于單個(gè)像素P’，并且因此電極16’限定所述多個(gè)像素P’中的每一個(gè)像素的壁。應(yīng)當(dāng)理解，電極16’可以具有其他整體形成在一起的幾何形狀(諸如上面所述的那些)?？梢圆捎貌黄茐南鄳?yīng)電極16’或18’的電連續(xù)性并且保持在電極16’、18’之間形成的電場(chǎng)的基本均勻性的任何幾何形狀。在每個(gè)六邊形的中心區(qū)域A處放置一個(gè)電極18’。這樣，一個(gè)六邊形(由電極16’形成)和一個(gè)電極18’構(gòu)成單個(gè)像素P’的部分。每個(gè)電極16’的六邊形都包括至少一個(gè)限定在其中的開口 36。在圖4和5中所示的例子中，開口 36被限定在每個(gè)六邊形的同一側(cè)中。舉例來說，每個(gè)六邊形的開口 36形成在用44標(biāo)記的那一側(cè)中。由于這些六邊形彼此整體地被形成，因此一些六邊形(例如，在圖4中用虛線畫出了其一個(gè)示例的輪廓并用16’H標(biāo)記)包括兩個(gè)開口 36。具有兩個(gè)開口 36的六邊形與相鄰的六邊形共享這些開口 36中的至少一個(gè)。例如，當(dāng)在圖4上向下看時(shí)，六邊形16’ H與緊靠它右側(cè)的六邊形共享其開口 36，并且緊靠六邊形16’ H左邊的六邊形與六邊形16’H共享其開口 36。開口 36被形成為使得尋址電路40能夠被可操作地連接到每個(gè)電極18’。應(yīng)當(dāng)理解，這些開口 36可以被配置在其他期望的位置處，該位置至少部分地取決于所用的尋址電路40的配置。應(yīng)當(dāng)理解，可以密封任意或全部開口 36。在圖4的例子中，設(shè)置在每個(gè)像素P’行I，2，3，4，5的端部E處的六邊形的開口 36被密封。在該例子中，引入到各行1，2，3，4，5的像素P’內(nèi)的電可尋址顏料分散體32可以流動(dòng)穿過各行1，2，3，4，5中的任何像素P’。例如，引入到行I的像素P’內(nèi)的電可尋址顏料分散體32可以移動(dòng)到任何行I的像素P’。在圖5的例子中，密封所述多個(gè)中的每個(gè)六邊形的開口 36。在該例子中，每個(gè)像素P’與每一其他像素P’流體隔離。這樣，引入到一個(gè)像素P’內(nèi)的電可尋址顏料分散體32不能移動(dòng)到任何其他像素P’。雖然在圖4和5中示出了密封的開口 36的兩個(gè)例子，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以將密封物46放置在任何希望的開口 36處。例如，可以在每隔一個(gè)六邊形處放置密封物46，從而使得兩個(gè)像素P’是彼此流體相連的，但與剩余的像素P’是流體隔離的。一般地，將密封物46至少放置在所述多個(gè)的端部E處的開口 36處，使得電可尋址顏料分散體32被容納在該多個(gè)內(nèi)。在這里公開的任何例子中，像素P’可以使相同顏色或不同顏色的墨32被引入其內(nèi)。當(dāng)處于流體相通(即，密封物46放置在行的端部)時(shí)，相鄰的像素P’使得相同顏色的墨32被引入其內(nèi)。然而，當(dāng)像素P’彼此間流體隔離(即，密封物46放置在相鄰像素P’之間)時(shí)，可以將任何顏色引入到任一像素P’內(nèi)。在圖4中所示的例子中，行1，2，3，4，5中的每一行可用不同的顏色填充。在圖5中所示的例子中，每個(gè)像素P’可用相同的顏色或不同的顏色填充。在圖6中所示的例子中，第一和第二多個(gè)像素52、54可用不同的顏色填充，或者行1，2，3，1’中的每一行可用不同的顏色填充。當(dāng)多個(gè)像素P’被一起激活時(shí)，可能希望用相同的顏色填充每個(gè)像素P’。作為一個(gè)例子，具有圖4和5中所示的結(jié)構(gòu)的像素P’可以全部用相同的單個(gè)顏色來填充。作為另一個(gè)例子，圖6中第一多個(gè)像素52中的像素P’可以用一種顏色來填充，而第二多個(gè)像素54中的像素P’可以用不同的顏色來填充，這至少部分地是因?yàn)檫@兩部分多個(gè)像素52、54是彼此獨(dú)立地被激活。然而，在一些實(shí)例中，通過混合僅僅一些原色來產(chǎn)生具有復(fù)合顏色的多個(gè)像素P’可以是有益的。例如，如果想要灰 色-到-透明的光閘，在交替的像素P’內(nèi)用良好顯影的黑墨和良好顯影的白墨來填充所述多個(gè)像素P’(即，黑/白/黑/白/等)可能是適合的。密封物46可以由任何會(huì)在開口 36處形成流體(例如，墨)屏障的電絕緣材料形成。對(duì)密封物46而言，電絕緣材料是期望的，以使得電極16’、18’保持電連接斷開。在一個(gè)例子中，密封物46由電鍍或陽極化的電介質(zhì)形成。例如，可以采用電泳沉積來沉積膠質(zhì)電介質(zhì)，或者可以采用陽極氧化法來形成氧化物。在一些例子中，當(dāng)電極16’、18’由鋁形成時(shí)，密封物46由氧化鋁形成，當(dāng)電極16’、18’由鉭形成時(shí)，密封物46由氧化鉭形成，以及當(dāng)電極16’、18’由任何導(dǎo)電材料形成時(shí)，密封物46由膠質(zhì)陶瓷形成。電極16’還可操作地電連接到尋址電路42。如圖4和5中所示，電路40、42被配置成使得每個(gè)像素P’通過電路40、42被操作；電路42控制電極16’，而電路40控制電極18’。電路40包括將每個(gè)電極18’電連接到單個(gè)電壓控制器41的導(dǎo)線。電路42包括將每個(gè)電極16’電連接到單個(gè)電壓控制器43的導(dǎo)線。這可能是特別有利的，因?yàn)樗械碾姌O16’、18’都可以通過相應(yīng)的控制器41、43來控制。盡管并未示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以使用外部電路(例如，晶體管，驅(qū)動(dòng)器，等)來設(shè)定電壓。當(dāng)向電極16’和18’施加偏壓時(shí)，取決于粒子34的極性，帶電粒子34(在圖4和5中未示出)將移動(dòng)為鄰近電極16’或電極18’的六邊形壁。應(yīng)當(dāng)理解，在圖4和5中所示的例子中，所有的像素P’共同被激活?，F(xiàn)在參考圖6，示出多個(gè)像素P’的另一個(gè)例子(注意，基板12、14和反射器20同樣沒有示出，但是該多個(gè)像素52、54的每一個(gè)都形成在相同的基板12上)。在該例子中，包括兩部分電隔離開的多個(gè)像素52、54。第一多個(gè)像素52包括三個(gè)像素P’行1，2，3，這些像素行經(jīng)由電路40、42和控制器41、43被電尋址。第二多個(gè)像素54包括單個(gè)行I’，該行經(jīng)由電路40’、42’和控制器41’、43’被電尋址。電路40、42與電路40’、42’是電連接斷開的，從而使得所述多個(gè)像素52、54可被分別地尋址。每一多個(gè)像素52、54中的像素P’可以以如這里所描述的任何希望的方式被配置。另外，各自的多個(gè)像素52、54可以包括與所希望的一樣多數(shù)目的像素P’，其中如前所述，任一行I，2，3，4，5，I’中的像素P’是流體相連的或相隔離的。這兩部分多個(gè)像素52、54之間的空間50保持透明，這至少部分地是因?yàn)闆]有將電可尋址的顏料分散體32引入到該空間50中以及因?yàn)樵摽臻g50沒有電連接到所述多個(gè)像素52、54中的任一個(gè)?，F(xiàn)在，參考圖7A至71，示出了用于形成反射型顯示器10、10’的方法的兩個(gè)例子。一個(gè)例子示出在圖7A-7E和7G-7I中，而另一個(gè)例子示出在圖7A-7C和7F-7I中。盡管示出了兩個(gè)例子，但是應(yīng)當(dāng)理解，顯示器10、10’的電極16、16’、18、18’可以借助于諸如光刻的其他方法來形成。這里公開的例子可以有利地用卷裝進(jìn)出工藝來實(shí)施。用在該方法的這些例子中的電極16、16’、18、18’以及基板12、14的材料已經(jīng)在前面進(jìn)行過說明，并且因此這里將不再重復(fù)?，F(xiàn)在參考圖7A，將可壓印材料56沉積在導(dǎo)電基板58上。在一個(gè)例子中，可壓印材料56完全覆蓋導(dǎo)電基板58的表面。可壓印材料56可以具有多組分配方,并且在一些實(shí)例中是合成的。在一個(gè)例子中，該可壓印材料是具有諸如光敏引發(fā)劑、稀釋劑等的一種或多種添加劑的聚合物。一些可壓印材料是可UV固化的(例如，在UV曝光下發(fā)生固化)，而其他的是可熱固化的(例如，在升高的溫度下為液體，而在低溫度(如室溫)下為固體)?？蓧河〔牧?6的高度/厚度至少部分地將取決 于電極16、16’、18、18’的期望高度H。該可壓印材料56最終被用作電極16、16’、18、18’的圖案，因此，可壓印材料56的高度/厚度被至少沉積達(dá)到電極16、16’、18、18’的期望高度。如圖7B中所示，壓印該可壓印材料56以形成凹陷60。壓印包括對(duì)可壓印材料58的一部分進(jìn)行物理擠壓以形成期望圖案中的凹陷60。凹陷60的圖案限定電極16、16’、18、18’的圖案/幾何形狀。這樣，凹陷圖案可以為平行線幾何形狀、點(diǎn)和六邊形幾何形狀、或者將形成電極16、16’、18、18’的期望幾何形狀的任何其他幾何形狀。在圖7C中，把將形成電極16、16’、18、18’的材料62沉積到凹陷60內(nèi)。如所示出的，用材料62完全填充凹陷60。在其他實(shí)例中，材料62可能不完全地填充凹陷60。由于材料62形成電極16、16’、18、18’，因此材料62可以為前面所提出的用于電極16、16’、18、18’的任何材料。該材料62可以經(jīng)由電鍍法被沉積。在方法的該例子中，在沉積材料62之后，將材料62和剩余的可壓印材料56兩者轉(zhuǎn)移到透明基板12?？梢栽诓牧?6、62上和/或在基板12上沉積粘合劑，并且然后可以將基板12放置成與材料56、62相接觸。材料56、62將轉(zhuǎn)移到基板12，并且可以剝離掉導(dǎo)電基板58。該轉(zhuǎn)移工藝可以是卷裝進(jìn)出工藝。舉例來說，當(dāng)執(zhí)行該工藝時(shí)，可以不斷地分散粘合劑，并且不斷地將所形成的結(jié)構(gòu)(粘附到56和62的12)從原始的基板58剝離下來。在轉(zhuǎn)移之后，去除可壓印材料56，如圖7E中所示。圖7E示出從圖7D旋轉(zhuǎn)180°并且從其去除可壓印材料56的基板12?？梢圆捎眠x擇性蝕刻工藝來將該可壓印材料56去除，而不會(huì)有害地影響到材料62。這樣，在一個(gè)例子中，沒有可壓印材料56殘留在顯示器10(或10’)內(nèi)。由于去除了該可壓印材料56，因此與該可壓印材料56的穩(wěn)定性有關(guān)的任何負(fù)面問題都不會(huì)影響到顯示器10 (或10’)。一旦該可壓印材料56被去除，導(dǎo)電電極16、18 (或16’、18’ )的網(wǎng)狀物就保留在基板12上。雖然在圖7系列中并未示出，但是任何開口都可以被填充例如來形成非導(dǎo)電壁26,28或密封物46?？梢允褂弥T如光刻、陽極氧化、電泳沉積等的工藝來形成所述非導(dǎo)電壁26,28或密封物46。在形成各個(gè)像素P、P’的空間30后，可以將電可尋址顏料分散體32引入到其內(nèi)，如圖7F處所示。電可尋址顏料分散體32的引入可以借助于諸如噴墨打印機(jī)的數(shù)字設(shè)備來完成。當(dāng)將多種顏色引入到像素P、P’內(nèi)時(shí)，噴墨打印可能是尤其理想的。由于這里公開的各個(gè)例子都是毯式光閘，因此也可以使用類似注射器的分配器用電可尋址顏料分散體32來填充大的面積。在一些實(shí)例中，在粘附另一個(gè)基板(例如基板14)時(shí)可以將過量的電可尋址顏料分散體32擠出。然后，可以將粘合劑涂敷到電極16、18(16’、18’)，并將另一個(gè)基板14粘合到其，由此將電可尋址顏料分散體32密封在空間30內(nèi)。這在圖7G中被示出。如圖7H中所示，然后，可以將反射器20粘合到或者基板12或者基板14，這取決于顯示器10的期望結(jié)構(gòu)。在圖8A至8G中示出了該方法的另一個(gè)例子。方法的該例子包括無電鍍沉積，并且不包括圖7C和7D中所示的轉(zhuǎn)移工藝。在該例子中，初始的基板是非導(dǎo)電基板12，并且將可壓印材料56沉積到其上(參看圖8A)。方法的 該例子包括在材料56中形成凹陷60，如圖SB中所示，并且如前面參考圖7B所描述的那樣。在該例子中，采用無電鍍的工藝來播下(seed)材料62，并且然后將材料62電鍍至期望厚度，如圖SC中所示。如圖8D中所示，然后采用前面參考圖7E所述的技術(shù)將可壓印材料56去除。該可壓印材料56的去除在電極
16、18(由材料62形成)之間形成空間30。方法的該例子繼續(xù)形成非導(dǎo)電壁26、28或密封物46，用電可尋址顏料分散體32填充電極16、18之間的空間30(在圖8E中示出，并且參考圖7F被描述)，粘附基板14(在圖8F中示出，并且參考圖7G被描述)，以及粘附反射器20(在圖8G中示出，并且參考圖7H被描述)。應(yīng)當(dāng)理解，貫穿本方法的各個(gè)例子中所用的各種粘合劑都適合于用來將例如金屬(例如，電極16、16’、18、18’和反射器20)粘附到塑料、玻璃等(例如，基板12、14)上。這樣的粘合劑可以是光學(xué)透明的。然而，應(yīng)當(dāng)理解，如果粘合劑只覆蓋金屬線(例如，電極16、16’、18、18’ )的頂部，那么這樣的粘合劑可以不是光學(xué)透明的，這至少部分地是因?yàn)殡姌O
16、16’、18、18’本身可以是不透明的。應(yīng)當(dāng)理解,這里給出的各個(gè)范圍既包括所說的范圍，又包括這些所說范圍內(nèi)的任何值或子范圍。舉例來說，范圍為約Inm至約I μπι的尺寸應(yīng)當(dāng)解釋為既包括約Inm至約I μ m這樣清晰敘述的數(shù)量限制,也包括諸如IOnm, 50nm, 220nm等的單個(gè)量以及諸如50nm到500nm等的子范圍。另外，當(dāng)采用“約”來描述一個(gè)值時(shí)，這意味著它涵蓋了從該敘述值的少量的變化(最高達(dá)+/-5% )。雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了幾個(gè)例子，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言清楚的是，所公開的例子是可以修改的。因此，前面給出的說明應(yīng)被認(rèn)為是非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種反射型顯示器，包括 第一透明基板； 第二透明基板； 第一和第二電極，其連接到第一透明基板和第二透明基板中的每一個(gè)，并且限定第一和第二透明基板之間的空間；以及 第一和第二電極的幾何形狀，用以在向第一和第二電極施加電壓時(shí)生成基本均勻的電場(chǎng)。
2.如權(quán)利要求I所述的反射型顯示器，其中第一和第二電極的幾何形狀是平行線幾何形狀。
3.如權(quán)利要求I所述的反射型顯示器，其中該第一電極的幾何形狀是六邊形，其中在所述六邊形的一個(gè)側(cè)面中具有開口，以及其中該第二電極的幾何形狀是設(shè)置在該六邊形的中心區(qū)域處的圓柱體。
4.如權(quán)利要求I所述的反射型顯示器，其中任何第一電極或第二電極限定該反射型顯示器的像素的壁。
5.如權(quán)利要求I所述的反射型顯示器，還包括在該第一和第二透明基板之間的所述空間內(nèi)的電可尋址顏料分散體。
6.如權(quán)利要求I所述的反射型顯示器，還包括與該第一透明電極或第二透明電極之一直接鄰近的反射器。
7.如權(quán)利要求I所述的反射型顯示器，其中該顯示器包括多個(gè)像素，以及其中該第一電極的幾何形狀限定所述多個(gè)像素中的每個(gè)像素的外壁。
8.如權(quán)利要求7所述的反射型顯示器，其中 該第一電極的幾何形狀包括多個(gè)基本對(duì)稱的形狀，所述每個(gè)基本對(duì)稱的形狀在至少一個(gè)側(cè)面中具有開口，并且每個(gè)基本對(duì)稱的形狀的每一側(cè)面限定所述外壁的一部分； 該顯示器包括多個(gè)第二電極，所述多個(gè)第二電極中的每一個(gè)設(shè)置在所述多個(gè)基本對(duì)稱的形狀中相應(yīng)的一個(gè)基本對(duì)稱的形狀的中心區(qū)域處；以及 第二電極中的每一個(gè)的幾何形狀具有選自方形、基本對(duì)稱的多邊形、圓形以及橢圓形的截面形狀。
9.如權(quán)利要求8所述的反射型顯示器，還包括電連接所述多個(gè)第二電極中的每一個(gè)的尋址電路。
10.如權(quán)利要求8所述的反射型顯示器，還包括設(shè)置在所述基本對(duì)稱的形狀的每個(gè)開口內(nèi)的介電屏障。
11.如權(quán)利要求8所述的反射型顯示器，還包括設(shè)置在位于所述多個(gè)像素的端部處的至少一個(gè)所述基本對(duì)稱的形狀的開口內(nèi)的介電屏障。
12.如權(quán)利要求7所述的反射型顯示器，還包括 與所述多個(gè)像素電連接斷開的第二多個(gè)像素； 具有限定所述第二多個(gè)像素中的每一個(gè)像素的外壁的幾何形狀的第三電極；以及 設(shè)置在所述第二多個(gè)像素中的各像素的中心區(qū)域處的第四電極。
13.如權(quán)利要求12所述的反射型顯示器，其中 該第三電極的幾何形狀包括多個(gè)基本對(duì)稱的形狀，每個(gè)基本對(duì)稱的形狀在一側(cè)面中具有開口 ；以及 每個(gè)第四電極的幾何形狀具有選自方形、基本對(duì)稱的多邊形、圓形以及橢圓形的截面形狀。
14.如權(quán)利要求13所述的反射型顯示器，還包括電連接每個(gè)第四電極的尋址電路。
15.一種用于制造反射型反射器的方法，包括 在導(dǎo)電基板上建立可壓印材料； 對(duì)可壓印材料進(jìn)行壓印，以形成暴露出導(dǎo)電基板的凹陷，該凹陷限定隨后形成的第一電極的幾何形狀和隨后形成的第二電極的幾何形狀； 將導(dǎo)電材料沉積到凹陷中，由此形成第一電極和第二電極； 將至少第一電極和第二電極轉(zhuǎn)移到第一透明基板； 用電可尋址墨填充第一電極和第二電極之間的空間；以及 將第二透明電極粘附到第一和第二電極，由此密封第一電極和第二電極之間的所述空間。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述轉(zhuǎn)移包括將第一和第二電極以及所述可壓印材料兩者都轉(zhuǎn)移到第一透明基板，以及其中在填充之前，該方法還包括去除所述可壓印材料。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該第一和第二電極的幾何形狀是平行線幾何形狀，以及其中該方法還包括密封第一電極和第二電極之間的任何開口。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中第一電極的幾何形狀包括多個(gè)基本對(duì)稱的多邊形，并且第二電極的幾何形狀包括設(shè)置在每個(gè)所述多個(gè)基本對(duì)稱的多邊形的中心區(qū)域處的圓柱體，以及其中該方法還包括密封所述多個(gè)基本對(duì)稱的多邊形中的至少一個(gè)基本對(duì)稱的多邊形中的開口。
19.一種用于制造反射型顯示器的方法，包括 在非導(dǎo)電基板上建立可壓印材料； 對(duì)可壓印材料進(jìn)行壓印，以形成暴露出所述導(dǎo)電基板的凹陷，該凹陷限定隨后形成的第一電極的幾何形狀和隨后形成的第二電極的幾何形狀； 采用無電鍍沉積將導(dǎo)電材料沉積到凹陷中，由此形成第一電極和第二電極； 去除可壓印材料以生成第一電極和第二電極之間的空間； 用電可尋址墨填充該空間；以及 將第二透明電極粘附到第一和第二電極，由此密封第一電極和第二電極之間的所述空間。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該第一電極的幾何形狀限定該反射型顯示器的像素的壁，該壁具有限定在該壁中的開口，并且其中該方法還包括在該開口內(nèi)形成流體屏障。
全文摘要
一種反射型反射器，包括第一透明基板和第二透明基板。第一和第二電極連接到第一透明基板和第二透明基板的每一個(gè)，并限定第一和第二透明基板之間的空間。在向第一和第二電極施加電壓時(shí)第一和第二電極的幾何形狀生成基本均勻的電場(chǎng)。
文檔編號(hào)G02F1/167GK102854691SQ201210282469
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者P·科尼洛維奇 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)