[发明专利]用于光电显示器的部件和方法

说明书

本发明涉及用于形成光电显示器的过程和部件。更具体地说，本 发明涉及用于形成含有固态光电媒质的光电显示器(这种显示器在下 文中为了方便，称作是“固态光电显示器”)的过程和部件，通常该 光电媒质具有固态外表面，尽管该媒质可能(通常具有)具有内部液 体或者是气体填充的空间，并且涉及使用这样的光电媒质来组装显示 器的方法。这样，术语“固态光电显示器”包括封装的电泳显示器、 封装的液晶显示器、以及下面要讨论的其他类型的显示器。

如在材料或者显示器中使用的术语“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。在公开的美 国专利申请号No.2002/0180687的申请中已知，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， 5777782，5706761，6054071，6055091，6097531，6128124，6137467， 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，Nature 1991，353，737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。