TWI847563B - 具有邊緣密封組件的電光顯示器及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種電光顯示器包括一背板，其具有至少一個電極；一電光材料層，其設置成相鄰於該背板；以及一透光導電層，其設置在該電光材料層之與該背板相對的一側上。該電光顯示器亦包括一桿件，其橫向地設置成相鄰於該背板、該電光材料層及該透光導電層。一第一阻障層設置成相鄰於該透光導電層及該桿件的一第一側，以及一第二阻障層設置在該背板及該桿件的一第二側上。該第二側係該桿件之與該第一側相對的一側。一撓性阻障帶從該第一阻障層的一邊緣部分圍繞該桿件而延伸至該第二阻障層的一邊緣部分。
Description
[相關申請案之對照參考資料]
本申請案主張2022年2月25日提出之美國臨時專利申請案第63/313,974號的優先權，在此以引用方式將其全部內容併入本文。再者，以引用方式將本文提及的任何專利、公開申請案或其它公開作品的全部內容併入。
本發明係有關於一種具有邊緣密封件之電光顯示器。本發明亦提供用於生產這樣的電光顯示器之方法。本發明特別但不排它地意欲用於包括膠囊化電泳介質的顯示器。然而，本發明亦可以使用各種其它類型的電光介質，它們在具有固體外表面的意義上是「固體的」，但是這些介質可以且經常確實具有包含流體(液體或氣體)的內部空腔。這樣的「固態電光顯示器」包括膠囊化電泳顯示器、膠囊化液晶顯示器及下文論述之其它類型的顯示器。
電光顯示器包括一層電光材料，此術語在本文中以其成像技藝的傳統含義用於提及具有在至少一光學性質上不同的第一與第二顯示狀態之材料，所述材料可藉由對材料施加電場從第一顯示狀態變為第二顯示狀態。雖然光學性質通常是人眼可感知的顏色，但是它可以是另一種光學性質，例如，光透射、反射、發光或者在意欲用於機器讀取的顯示器之情況下，在可見光範圍之外的電磁波長之反射率變化的意義上之偽色。
術語「雙穩態(bistable)」及「雙穩性(bistability)」在本文中以該項技藝中之傳統含義用以提及顯示器包括具有在至少一光學性質方面係不同的第一及第二顯示狀態之顯示元件，以及以便在以有限持續時間之定址脈波驅動任何一給定元件後，呈現其第一或第二顯示狀態，以及在定址脈波終止後，那個狀態將持續至少數次，例如，至少4次；需要定址脈波的最短持續時間來改變顯示元件之狀態。美國專利申請案公開第2002/0180687號顯示一些具有灰度能力之以粒子為基礎的電泳顯示器不僅在其極端黑色及白色狀態中，而且在其中間灰色狀態中係穩定的，並且一些其它類型的電光顯示器亦同樣是如此。這種類型的顯示器可適當地稱為多穩態(multi-stable)而不是雙穩態，但是為了方便起見，術語「雙穩態」在此可以用以涵蓋雙穩態及多穩態顯示器。
已知數種類型的電光顯示器。一種類型的電光顯示器為像例如在美國專利第5,808,783；5,777,782；5,760,761；6,054,071；6,055,091；6,097,531；6,128,124；6,137,467；及6,147,791號中所述的旋轉雙色構件型(rotating bichromal member type)(雖然這類型的顯示器常常稱為一種「旋轉雙色球(rotating bichromal ball)」顯示器，但是術語「旋轉雙色構件」優選為更精確的，因為在上述一些專利中，旋轉構件不是球形的)。這樣的顯示器使用具有兩個或更多部分有不同光學特性的大量小物體(通常是球形的或圓柱形的)及一個內偶極。這些物體懸浮於基質內之填充有液體的液泡中，其中，該等液泡填充有液體，以便該等物體可以自由旋轉。藉由施加電場改變該顯示器之外觀，因而使該等物體旋轉至各種位置及改變該等物體之哪個部分可經由一觀看面被看到。此類型的電光介質通常是雙穩態的。
另一種類型的電光顯示器使用電致變色介質，例如，奈米變色薄膜之形式的電致變色介質，其包括一至少部分由半導體金屬氧化物所構成之電極及複數個附著至該電極之有可逆變色能力的染料分子；參見例如O'Regan, B., et al., Nature 1991, 353, 737；以及Wood, D., Information Display, 18(3), 24(March 2002)。亦參見Bach, U., et al., Adv. Mater., 2002, 14(11), 845。這種類型之奈米變色薄膜亦被描述於例如美國專利第6,301,038；6,870,657；及6,950,220中。這種類型之介質通常亦是雙穩態的。
另一種類型的電光顯示器數年來已成為密集研發的主題，它是以粒子為基礎的電泳顯示器，其中，複數個帶電粒子在電場之影響下經由懸浮流體移動。當相較於液晶顯示器時，電泳顯示器可具有良好的亮度及對比、寬視角、狀態雙穩定性及低功率耗損之屬性。然而，關於這些顯示器的長期影像品質之問題已經阻礙它們的廣泛使用。例如，構成電泳顯示器的粒子往往會沉降，導致這些顯示器的使用壽命不足。
如上所述，電泳介質需要流體之存在。在大部分習知技藝電泳介質中，此流體係液體，但是可使用氣體流體來生產該電泳介質；參見例如，Kitamura, T., et al., Electrical toner movement for electronic paper-like display, IDW Japan, 2001, Paper HCS1-1以及Yamaguchi, Y., et al., “Toner display using insulative particles charged triboelectrically”, IDW Japan, 2001, Paper AMD4-4。亦參見美國專利申請案公開第2005/0001810號；歐洲專利申請案第1,462,847；1,482,354；1,484,635；1,500,971；1,501,194；1,536,271；1,542,067；1,577,702；1,577,703；及1,598,694號；以及國際申請案第WO 2004/090626；WO 2004/079442；及WO 2004/001498號。當在一允許如此沉降之方位上(例如，在垂直平面中配置介質之符號中)使用該等介質時，這樣的以氣體為基礎的電泳介質似乎易受相同於以液體為基礎的電泳介質之因粒子沉降所造成之類型的問題所影響。更確切地，粒子沉降似乎在以氣體為基礎的電泳介質中比在以液體為基礎的電泳介質中更是嚴重問題，因為相較於液體懸浮流體，氣體懸浮流體之較低黏性允許該等電泳粒子之更快速沉降。
最近已公開轉讓給Massachusetts Institute of Technology (MIT)及E Ink Corporation或在它們的名義下之許多專利及申請案，其描述膠囊化電泳介質。這樣的膠囊化介質包括許多小膠囊，每個膠囊本身包括一包含懸浮在一流體懸浮介質中之電泳移動粒子的內相(internal phase)及一包圍該內相之膠囊壁。通常，該等膠囊本身係保持於一聚合物黏結劑中，以形成一位於兩個電極間之黏合層(coherent layer)。這種類型的膠囊化介質被描述在例如美國專利第5,930,026；5,961,804；6,017,584；6,067,185；6,118,426；6,120,588；6,120,839；6,124,851；6,130,773；6,130,774；6,172,798；6,177,921；6,232,950；6,249,271；6,252,564；6,262,706；6,262,833；6,300,932；6,312,304；6,312,971；6,323,989；6,327,072；6,376,828；6,377,387；6,392,785；6,392,786；6,413,790；6,422,687；6,445,374；6,445,489；6,459,418；6,473,072；6,480,182；6,498,114；6,504,524；6,506,438；6,512,354；6,515,649；6,518,949；6,521,489；6,531,997；6,535,197；6,538,801；6,545,291；6,580,545；6,639,578；6,652,075；6,657,772；6,664,944；6,680,725；6,683,333；6,704,133；6,710,540；6,721,083；6,724,519；6,727,881；6,738,050；6,750,473；6,753,999；6,816,147；6,819,471；6,822,782；6,825,068；6,825,829；6,825,970；6,831,769；6,839,158；6,842,167；6,842,279；6,842,657；6,864,875；6,865,010；6,866,760；6,870,661；6,900,851；6,922,276；6,950,200；6,958,848；6,967,640；6,982,178；6,987,603；6,995,550；7,002,728；7,012,600；7,012,735；7,023,430；7,030,412；7,030,854；7,034,783；7,038,655；7,061,663；7,071,913；7,075,502；7,075,703；7,079,305；7,106,296；7,109,968；7,110,163；7,110,164；7,116,318；7,116,466；7,119,759；及7,119,772號；以及美國專利申請案公開第2002/0060321；2002/0090980；2002/0180687；2003/0011560；2003/0102858；2003/0151702；2003/0222315；2004/0014265；2004/0075634；2004/0094422；2004/0105036；2004/0112750；2004/0119681；2004/0136048；2004/0155857；2004/0180476；2004/0190114；2004/0196215；2004/0226820；2004/0239614；2004/0257635；2004/0263947；2005/0000813；2005/0007336；2005/0012980；2005/0017944；2005/0018273；2005/0024353；2005/0062714；2005/0067656；2005/0078099；2005/0099672；2005/0122284；2005/0122306；2005/0122563；2005/0122565；2005/0134554；2005/0146774；2005/0151709；2005/0152018；2005/0152022；2005/0156340；2005/0168799；2005/0179642；2005/0190137；2005/0212747；2005/0213191；2005/0219184；2005/0253777；2005/0270261；2005/0280626；2006/0007527；2006/0024437；2006/0038772；2006/0139308；2006/0139310；2006/0139311；2006/0176267；2006/0181492；2006/0181504；2006/0194619；2006/0197736；2006/0197737；2006/0197738；2006/0198014；2006/0202949；及2006/0209388號；以及國際申請案公開第WO 00/38000；WO 00/36560；WO 00/67110；及WO 01/07961號；以及歐洲專利第1,099,207 B1；及1,145,072 B1號。
許多上述專利及申請案認識到在膠囊化電泳介質中包圍離散微膠囊的壁可以由連續相來取代，從而產生所謂的聚合物分散型電泳顯示器，其中電泳介質包含複數個離散小滴的電泳流體及連續相的聚合材料，並且即使沒有離散的膠囊膜與每個個別小滴相關聯，在這樣的聚合物分散型電泳顯示器內之離散小滴的電泳流體可以被視為膠囊或微膠囊；參見例如前述美國專利第6,866,760號。於是，為了本申請案的目的，這樣的聚合物分散型電泳介質被視為膠囊化電泳介質的亞種。
一種相關類型之電泳顯示器係所謂的「微胞電泳顯示器」。在微胞電泳顯示器中，沒有將帶電粒子及懸浮流體封裝入微膠囊中，而是將其保持在載體介質(carrier medium)(通常是聚合膜)內所形成之複數個空腔(cavities)中。參見例如國際申請案公開第WO 02/01281號及美國申請案公開第2002/0075556號，這兩件申請案係轉讓給Sipix Imaging, Inc.。
另一種類型的電光顯示器為由Philips所發展出來的電潤濕顯示器(electro-wetting display)且被描述於Hayes, R.A., et al., “Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting”, Nature, 425, 383-385(2003)中。美國專利第7,420,549號顯示這樣的電潤濕顯示器可製成雙穩態的。
其它類型的電光材料亦可用於本發明。特別感興趣的雙穩態鐵電性液晶顯示器(FLC's)在本技藝中係已知的。
雖然電泳介質常是不透光的(因為，例如，在許多電泳介質中，粒子大致阻擋通過顯示器之可見光的傳輸)且在反射模式中操作，但是可使一些電泳顯示器在所謂「光柵模式(shutter mode)」中操作，在該光柵模式中，一顯示狀態係大致不透光的，而一顯示狀態係透光的。參見例如，前述美國專利第6,130,774及6,172,798號；以及美國專利第5,872,552；6,144,361；6,271,823；6,225,971；及6,184,856號。介電泳顯示器(dielectrophoretic displays)(其相似於電泳顯示器，但是依賴電場強度之變化)可在相似模式中操作；參見美國專利第4,418,346號。
一種膠囊化或微胞電泳顯示器通常沒有遭遇傳統電泳裝置之群集(clustering)及沉降(settling)故障模式且提供另外的優點，例如，將顯示器印刷或塗佈在各種撓性及剛性基板上之能力。(文字「印刷」之使用意欲包括所有形式之印刷及塗佈，其包括但不侷限於：預計量式塗佈(pre-metered coatings)(例如：方塊擠壓式塗佈(patch die coating)、狹縫型或擠壓型塗佈(slot or extrusion coating)、斜板式或級聯式塗佈(slide or cascade coating)及淋幕式塗佈(curtain coating))；滾筒式塗佈(roll coating)(例如：輥襯刮刀塗佈(knife over roll coating及正反滾筒式塗佈(forward and reverse roll coating))；雕型塗佈(gravure coating)；濕式塗佈(dip coating)；噴灑式塗佈(spray coating)；彎月形塗佈(meniscus coating)；旋轉塗佈(spin coating)；刷塗式塗佈(brush coating)；氣刀塗佈(air-knife coating)；絲網印刷製程(silk screen printing processes)；靜電印刷製程(electrostatic printing processes)；熱印刷製造(thermal printing processes)；噴墨印刷製程(ink jet printing processes)；電泳沉積(electrophoretic deposition)；以及其它相似技術)。因此，結果的顯示器可以是可撓性的。再者，因為可(使用各種方法)印刷顯示介質，所以可便宜地製造顯示器本身。
電光顯示器通常包括一層電光材料及至少兩個設置在電光材料相對側上的其它層，這兩個層中的一個是電極層。在大多數這樣的顯示器中，這兩層都是電極層，並且電極層之一或兩者都被圖案化以限定顯示器的像素。例如，一個電極層可以被圖案化成數個細長列電極，而另一個被圖案化成與列電極成直角延伸的數個細長行電極，像素由列電極及行電極的交叉點來界定。或者，更常見的是，一個電極層具有單個連續電極的形式，而另一個電極層被圖案化成像素電極矩陣，每個像素電極界定顯示器的一個像素。在意欲與顯示器分離的觸控筆、列印頭或類似可移動電極一起使用的另一種類型的電光顯示器中，只有與電光層相鄰的一個層包含電極，位於電光層的相對側之層通常是意欲防止可移動電極損壞電光層的保護層。
三層電光顯示器的製造通常涉及至少一個積層操作。例如，在前述幾個MIT及E Ink專利及申請案中，描述一種用於製造膠囊型電泳顯示器的方法，其中將在黏結劑中包含膠囊的膠囊化電泳介質塗佈在可撓性基板上，所述可撓性基板在塑膠膜上包括銦錫氧化物(ITO)或相似的導電塗層(其充當最終顯示器的一個電極)，乾燥膠囊/黏結劑塗層，以形成牢固地黏附至基板上之電泳介質的黏合層。單獨地，製備背板，其包含像素電極陣列及適當配置成將像素電極連接至驅動電路的導體。為了形成最終顯示器，使用積層黏著劑將上面具有膠囊/黏結劑層的基板積層至背板上。(藉由用簡單的保護層(例如，塑料膜)代替背板，可以使用非常相似的方法來製備可與觸控筆或相似可移動電極一起使用的電泳顯示器，觸筆或其他可移動電極可以在其上滑動。)在這樣的方法之一種形式中，背板本身係可撓性的，並且藉由在塑膠膜或其它可撓性基板上印刷像素電極及導體來製備。藉由這種方法大量生產顯示器的明顯積層技術係使用積層黏著劑進行的輥積層(roll lamination)。相似的製造技術可用於其它類型的電光顯示器。例如，可以以與膠囊化電泳介質大致相同的方式將微胞電泳介質或旋轉雙色構件介質積層至背板上。
如前述美國專利第6,982,178號所論述，固態電光顯示器中使用的許多組件以及用於製造這樣的顯示器之方法源自在液晶顯示器(LCD)中使用的技術，其中液晶顯示器(LCD)當然也是電光顯示器，但使用液體介質而非固體介質。例如，固態電光顯示器可以使用在透明基板上之包括電晶體或二極體陣列及相應像素電極陣列的主動矩陣背板以及一個「連續」前電極(意指電極在多個像素上方，通常在整個顯示器上延伸)，這些組件與LCD中的組件大致上相同。然而，用於組裝LCD的方法不能用於固態電光顯示器。LCD通常是藉由在單獨的玻璃基板上形成背板及前電極來組裝，然後將這些組件黏合在一起，並在它們之間留下一個小孔；將所得組合件置於真空中；以及將組合件浸入液晶槽中，使得液晶流經背板與前電極之間的孔。最後，在液晶就位後，將孔密封，以提供最終顯示器。
這種LCD組裝方法不容易轉移到固態電光顯示器上。因為電光材料是固體的，所以在將背板與前電極彼此固定在一起之前，它必須存在於背板與前電極之間。再者，與將液晶材料簡單地放置在前電極與背板之間而沒有附接至任何一者的情況相比，通常需要將固體電光介質固定至兩者；在大多數情況下，固體電光介質形成在前電極上，因為這通常比在包含電路的背板上形成介質更容易，然後通常藉由用黏著劑覆蓋電光介質的整個表面並在加熱、加壓及可能的真空下進行積層，將前電極/電光介質組合積層至背板上。
電光顯示器通常很昂貴；例如，可攜式電腦中彩色LCD的成本通常是電腦總成本的很大部分。隨著電光顯示器的使用擴展到諸如成本比可攜式電腦低很多的行動電話及個人數位助理(PDA's)之裝置，因此存在降低這樣的顯示器之成本的巨大壓力。如上所述藉由印刷技術在撓性基板上形成一些固體電光介質層的能力開啟了藉由使用大量生產技術(例如，使用用於生產塗料紙、聚合物薄膜及類似介質的商業設備進行捲對捲塗佈(roll-to-roll coating))降低顯示器的電光組件成本之可能性。然而，這樣的設備價格昂貴，而且目前銷售電光介質的領域可能不足以證明專用設備的合理性，以致於通常可能需要在不會損壞相對脆弱的電光介質層的情況下將塗層介質從商業塗佈工廠運輸到用於電光顯示器的最終組裝之工廠。
再者，用於電泳顯示器的最終積層之大多數習知技藝方法實質上是分批法，此法為緊接在最終組裝之前將電光介質、積層黏著劑及背板放在一起，並期望提供更適合大量生產的方法。
前述美國專利第6,982,178號描述一種組裝固態電光顯示器(包括以粒子為基礎的電泳顯示器)的方法，所述方法非常適合於大量生產。實質上，此審查中申請案描述一種所謂的「前平面積層體」(「FPL」)，其依序包括透光導電層；與導電層電接觸的固體電光介質層；黏著層；以及離型片。通常，透光導電層將承載在透光基板上，透光基板較佳地是可撓性的，在這種意義上，基板可以手動纏繞在直徑為(例如)10英寸(254mm)的滾筒上而不會永久變形。使用於本專利及本文中的術語「透光的」意指如此表示的層透射足夠的光，以使觀看者能夠看透此層，以觀看電光介質的顯示狀態之變化，所述變化通常可以透過導電層及相鄰基板(如果存在)來觀看；基板通常是聚合物膜，並且通常具有約1至約25密耳(25至634μm)，較佳地，約2至約10密耳(51至254μm)的厚度。導電層傳統上是例如鋁或ITO的薄金屬層，或者可以是導電聚合物。塗佈有鋁或ITO的聚(對酞酸乙二酯)(PET)薄膜在市場上係可購得的，例如，來自E.I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington DE的「鋁化Mylar」(「Mylar」是註冊商標)，以及這樣的商品材料可以使用在前平面積層體中且具有良好的結果。
上述美國專利第6,982,178號亦描述一種用於在將前平面積層體併入顯示器中之前測試前平面積層體中的電光介質之方法。在這種測試方法中，離型片設置有導電層，並且在此導電層與電光介質的相對側上之導電層之間施加足以改變電光介質的光學狀態之電壓。然後，對電光介質的觀察將揭示介質中的任何缺陷，從而避免將有缺陷的電光介質積層至顯示器中所伴隨報廢整個顯示器的最終成本，而不僅僅是報廢有缺陷的前平面積層體。
上述美國專利第6,982,178號亦描述用於藉由在離型片上放置靜電荷從而在電光介質上形成影像來測試前平面積層體中的電光介質之第二種方法。然後，以與之前相同的方式觀察此影像來偵測電光介質中的任何缺陷。
上述2004/0155857描述一種所謂的「雙離型膜」，其實質上是前述美國專利第6,982,178號的前平面層積壓體的簡化形式。一種形式的雙離型片包括夾在兩個黏著層之間的固體電光介質層，其中兩個黏著層中之一或兩者被離型片覆蓋。另一種形式的雙離型片包括夾在兩個離型片之間的固體電光介質層。兩種形式的雙離型膜都意欲用於與由已經描述的前平面積層體組裝電光顯示器的方法大體相似的方法中，但是涉及兩個個別的積層；通常，在第一次積層中，將雙離型片積層至前電極，以形成前次組件，然後在第二次積層中，將前次組件積層至背板，以形成最終顯示器，但是如果需要的話，可以顛倒這兩個積層的順序。
美國專利第7,839,564號描述一種所謂的「倒置前平面積層體」，它是前述美國專利第6,982,178號所描述的前平面積層體的一種變型。此倒置前平面積層體依序包括透光保護層及透光導電層中之至少一者；黏著層；固體電光介質層；以及離型片。這種倒置前平面積層體用於形成在電光層與前電極或前基板之間具有積層黏著層的電光顯示器；通常薄的第二黏著層可以存在或可以不存在於電光層與背板之間。這樣的電光顯示器可以結合良好的解析度與良好的低溫性能。
前述美國專利第7,839,564號亦描述設計成用於使用倒置前平面積層體來大量製造電光顯示器的各種方法；這些方法的一些形式是設計成允許一次積層用於複數個電光顯示器的組件之「多工(multi-up)」方法。
上述美國專利第6,982,178號亦描述保護電光介質免受環境污染的重要性，因為一些電光介質對濕度及紫外線輻射敏感，並且大多數這樣的介質容易受到機械損壞。此專利在圖10中說明一種方法，其中在將前平面積層體積層至背板上的同一個積層操作中，將保護膜積層在前平面積層體上；這樣的保護膜可以保護電光介質免受水分、其它液體及一些氣體的侵入。然而，即使有這樣的保護膜，電光介質的邊緣仍然暴露在環境中，並且此專利教示顯示器包括邊緣密封件也是可取的，此邊緣密封件用於防止水分及其它污染物進入顯示器外邊緣周圍。在此專利的圖11-17中說明各種類型的邊緣密封件。這種邊緣密封件可以由黏附在FPL邊緣的金屬化箔或其它阻障箔、分配式密封劑(熱、化學及/或輻射固化)、聚異丁烯或丙烯酸酯基密封劑等組成。已經發現到，混合式輻射及熱固化密封劑(亦即，利用熱後烘烤進行紫外光固化)為顯示系統性能提供某些優點。已發現Threebond 30Y-491材料(來自俄亥俄州辛辛那提市的Threebond Corporation)具有良好的水蒸氣阻障性能、高溫下便於邊緣密封材料的分散之低黏度、良好的潤濕特性及可控制的固化性能。熟悉該項技藝且熟悉高級密封劑的人士將能夠識別提供可比較性能的其它密封劑。
上述美國專利第6,982,178號的圖20顯示一種具有前保護層及邊緣密封件的電光顯示器。這種顯示器包括薄膜電晶體(TFT)背板，這種背板通常類似於液晶顯示器所用的背板且具有像素電極矩陣及用於獨立控制施加至像素電極的電壓之相關薄膜電晶體及導體。帶連接封裝(tape connect package)連接至背板的周圍部分並設置有驅動積體電路(控制顯示器的操作)；帶連接封裝亦連接至印刷電路板，印刷電路板包含用於控制顯示器操作的附加電路。
在背板的上表面(如上述圖20所示)設置有積層黏著層、電光介質層、前電極及前基板。前電極及前基板均由塗有氧化銦錫的聚合物膜來方便形成，並且如前所述，這種塗膜很容易在市場上買到。積層黏著層、電光層、前電極及前基板均源自已積層至背板的前平面積層體。前電極及前基板的一部分延伸超出電光層，並且在前電極及前基板的延伸部分中，由銀墨水形成的導電孔將前電極電連接至設置在背板上的電路，同時黏著層將前電極的延伸部分固定至背板。
在前基板上依次設置第一層光學透明黏著劑、阻障膜、第二層光學透明黏著劑以及設置在其暴露表面上之具有防眩光塗層的另外相對厚保護膜。保護膜用於阻擋紫外線輻射到達電光層，並且亦防止大氣濕氣或其它污染物到達此層。
為了在電光層周圍形成完整的密封件，阻障膜、第二層光學透明黏著劑及保護膜在兩個維度上都比前基板大，使得這些層具有伸出或「懸垂」在前基板的外邊緣之上的周圍部分。為了完成電光層的密封，通常藉由針形分配器將可固化邊緣密封材料注入懸垂區域，並固化以形成完全包圍電光層的邊緣密封。
上述美國專利第7,649,674號的圖3顯示具有前保護或阻障層及邊緣密封件之電光顯示器的另一個實施例。這種顯示器亦包括上面設置有積層黏著層、電光介質層及包含有導電膜或塗層的前基板之背板。背板在長度及寬度尺寸上大於積層黏著層、電光介質層及前基板。於是，背板的周圍部分延伸超出皆圍繞它們周圍的這些層的外邊緣。
這種顯示器進一步包括積層或以其它方式施加至前基板上之前保護或阻障片。阻障片被製成在長度及寬度尺寸上都大於前基板，使得阻障片具有伸出或「懸垂」在前基板的外邊緣之上的周圍部分。阻障片的懸垂部分被「壓緊」在積層黏著劑、電光介質及前基板的邊緣上，並且被密封至背板的周圍部分以形成壓緊邊緣密封件。可以使用例如雷射或超音波焊接將阻障片熔化至背板的表面。或者，可以使用黏著劑將阻障片的懸垂部分固定至背板上。
上面總結的邊緣密封件(例如，併入美國專利第6,982,178號的圖20中之那些)可以有效地防止濕氣及其它環境污染物進入電光介質。然而，膠囊化電泳及其它電光介質(例如，有機發光二極體(OLED)及微胞介質)的優點之一是它們有足夠的撓性來用於撓性顯示器。然而，上述邊緣密封件及類似的邊緣密封件不適用於撓性顯示器，因為可固化邊緣密封材料一旦完全固化就會賦予顯示器剛性。這些類型的邊緣密封件亦會增加與在背板的周圍精確地分配密封材料有關之顯示器製造方法的複雜性。
上面總結之併入美國專利第7,649,674號的圖3中之邊緣密封件保持電光顯示器的撓性，因為它們不使用可固化的邊緣密封材料。然而，已經發現到，阻障片的壓緊部分黏附至背板的表面之區域可能是沿著電光顯示器的邊緣之濕氣擴散路徑。
減少或緩解邊緣濕氣擴散效應的措施通常包括增加在電光材料的外周圍之光學不活動區域的寬度及/或增加阻障片的壓緊部分之寬度。然而，實施這些緩解措施中的任何一者都會對包含電光顯示器的最終產品的設計強加取捨。例如，對於給定高度及寬度的顯示器外殼，增加在電光材料的邊緣周圍之不活動區域或阻障片的壓緊部分之寬度會有效地減少顯示器的可視區域且需要外殼具有較寬的邊框部分以隱藏這些不可用的區域。或者，如果可視區域的大小是固定的設計要求，則必須增加顯示器外殼的尺寸以實現需要的可視區域。
此外，當製作大型撓性顯示器(例如可能用於包覆巴士車或建築物的顯示器)時，邊緣更有可能在搬運及安裝期間受損。這對於售後市場的可變透射膜也是如此，其可能例如安裝在建築物中現有窗戶或車輛中現有窗戶(例如，客車的窗戶或汽車的天窗)上面。如果這樣的裝置之邊緣或角落受到損害，則濕氣進入可能會降低性能或甚至導致電氣短路或脫層。
於是，本文所述的邊緣密封技術包括用於解決傳統邊緣密封的缺陷之特徵。
因此，在一個態樣中，本文所呈現的專利標的提供一種電光顯示器，包括：一背板，其包括至少一個電極；一電光材料層，其設置成相鄰於該背板；一透光導電層，其設置在該電光材料層之與該背板相對的一側上；一桿件，其橫向地設置成相鄰於該背板、該電光材料層及該透光導電層；一第一阻障層，其設置成相鄰於該透光導電層及該桿件的一第一側；一第二阻障層，其設置在該背板及該桿件的一第二側上，該第二側係該桿件之與該第一側相對的一側；以及一撓性阻障帶，其從該第一阻障層的一邊緣部分圍繞該桿件而延伸至該第二阻障層的一邊緣部分。
在一些實施例中，該電光顯示器進一步包括在該撓性阻障帶內的一邊緣密封材料。該邊緣密封材料設置在相鄰於該電光顯示器的一第一角之該桿件的一第一端處；以及相鄰於該電光顯示器的一第二角之該桿件的一第二端處。
在一些實施例中，該邊緣密封材料係紫外光固化樹脂。在一些實施例中，該邊緣密封材料在60°C及90%相對濕度下具有2-3g/m
2/day之間的水蒸氣穿透率。在一些實施例中，該阻障帶進一步包括在接觸該第一阻障層的該邊緣部分、該桿件及該第二阻障層的該邊緣部分之該阻障帶之一表面上的一黏著層。
在一些實施例中，該桿件係圓柱形的且具有在大約0.254mm與大約2.54mm之間的平均直徑。在一些實施例中，該桿件整合至該阻障帶中。在一些實施例中，該桿件大致上沿著該阻障帶的一縱向中心來定位。
在一些實施例中，該阻障帶進一步包括設置在接觸該第一阻障層的該邊緣部分、該桿件及該第二阻障層的該邊緣部分之該阻障帶之一表面上的一電絕緣材料層。在一些實施例中，該阻障帶進一步包括設置在接觸該第一阻障層的該邊緣部分、該桿件及該第二阻障層的該邊緣部分之該阻障帶之與該表面相對的一表面上之一金屬箔層。在一些實施例中，該阻障帶包括設置在該阻障帶的一縱向表面之一前半部分上的一黏著材料層及設置在該阻障帶的該縱向表面之一後半部分上的一金屬箔層。在一些實施例中，該阻障帶包含一著色劑。
在另一個態樣中，本文所呈現的專利標的提供一種電光顯示器，包括：一背板，其包括至少一個電極；一電光材料層，其設置成相鄰於該背板；一透光導電層，其設置在該電光材料層之與該背板相對的一側上；以及一角阻障密封件，其設置在該電光顯示器之各自的角處。該角阻障密封件包括：一阻障材料，其在展開狀態下具有一正方形；第一、第二、第三折線，其中該第一折線與該第二折線彼此垂直，以及該第三折線與該第一折線及該第二折線大致成45度角，並且其中該第一、第二及第三折線平分彼此及該阻障材料，以及該第一折線及第二折線向上折疊，並且該第三折線向下折疊，以形成一第一角袋及一第二角袋。
在一些實施例中，該電光顯示器進一步包括使該正方形阻障材料在展開狀態下成為X形。在一些實施例中，該角阻障密封件進一步包括設置在該第一及第二角袋的一內表面上之一黏著層。
在一些實施例中，該電光材料層及該透光導電層設置在每個角阻障密封件的該第一角袋內，以及該背板設置在每個角阻障密封件的該第二角袋內。在一些實施例中，該電光材料層、該透光導電層及該背板設置在每個角阻障密封件的該第一角袋或該第二角袋內。
在一些實施例中，該電光顯示器進一步包括：一第一阻障層，其設置在該透光導電層及每個角阻障密封件的一第一表面上；以及一第二阻障層，其設置在該背板及每個角阻障密封件的一第二表面上。在一些實施例中，該第一及第二阻障層在兩個維度方面都大於該透光導電層、該電光材料層及該背板，以便使該第一及第二阻障層的周圍部分分別延伸超出該透光導電層、該電光材料層及該背板的邊緣，以及該第一及第二阻障層的周圍部分彼此固定，從而密封該電光顯示器的邊緣。
在一些實施例中，該電光顯示器進一步包括：一邊緣密封組件，其在該第一阻障層的一邊緣部分及該第二阻障層的一邊緣部分上方圍繞該電光顯示器的周圍延伸。在一些實施例中，該邊緣密封組件係為包含聚氯三氟乙烯或氧化鋁的一阻障帶。
在另一個態樣中，本文所呈現的專利標的提供一種用於形成電光顯示器之方法。該方法包括：提供一前平面積層體，其包括一電光材料層及一透光導電層；提供一背板，其包括至少一個像素電極，其中該背板在長度及寬度尺寸方面大於該前平面積層體；將該前平面積層體積層至該背板；在相鄰於該前平面積層體的外邊緣之該背板的周圍分配一可固化邊緣密封材料；部分固化該可固化邊緣密封材料；在該前平面積層體及部分固化的該邊緣密封材料上積層一阻障層，該阻障層的尺寸設定成懸垂在部分固化的該邊緣密封材料之上；將該阻障層的一懸垂部分黏附至該背板的表面；以及完全固化該可固化邊緣密封材料。
在一些實施例中，該阻障層的一表面包括一壓敏黏著劑層。在一些實施例中，部分固化該可固化邊緣密封材料包括固化該可固化邊緣密封材料約15至40秒之間。
在一些實施例中，該可固化邊緣密封材料在60°C及90%相對濕度下具有2-3g/m
2/day之間的水蒸氣穿透率。在一些實施例中，該可固化邊緣密封材料係為包括環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯或其組合的聚合物。在一些實施例中，該可固化邊緣密封材料係紫外光固化型的。
在另一個態樣中，本文所呈現的專利標的提供一種電光顯示器，其使用上述方法來形成。
在另一個態樣中，本文所呈現的專利標的提供一種可變透射窗，包括一顯示堆疊、一基板及一邊緣密封材料。該顯示堆疊包括設置在一上透光導電層的底面與一下透光導電層的頂面之間的一電光材料層以及設置在該上透光導電層的頂面上之一阻障層。在一些實施例中，一第一黏著層設置在該阻障層與該上透光導電層之間。該顯示堆疊設置於該基板上。在一些實施例中，該基板的長度及寬度大於該顯示堆疊的長度及寬度。在一些實施例中，一第二黏著層設置在該顯示堆疊與該基板之間。該邊緣密封材料沿著該顯示堆疊的一周圍邊緣設置且設置在該基板的一部分上。該邊緣密封材料包括設置在該阻障層的頂面之一部分上的一第一水平部分、設置成相鄰於該顯示堆疊的整個外邊緣之一垂直部分以及設置在該基板的頂面之一部分上的一第二水平部分。在一些實施例中，一第三黏著層設置在該邊緣密封材料與該顯示堆疊及該基板兩者之間。
在一些實施例中，該電光材料層包括複數個微胞。在一些實施例中，該電光材料層包括設置在該複數個微胞的開口端上之一密封材料層。在一些實施例中，該複數個微胞各自包括一突出結構。在一些實施例中，該突出結構由一個以上的幾何形狀形成。在一些實施例中，該突出結構由在圓柱形上形成的圓錐形所形成。
有鑑於以下描述，本發明的這些及其它態樣將變得顯而易見。
撓性(包括可捲曲)電光顯示器，特別是那些使用膠囊化電泳介質的電光顯示器，提供重要的新行銷機會；例如，可以以緊湊形式收存的大型顯示器可用作電子裝置上的附加顯示裝置，這些電子裝置目前僅配備有小型顯示螢幕，但更大的顯示螢幕通常會是有用的；這樣的裝置之範例包括可接收電子郵件的行動電話。然而，這種撓性電光顯示器通常需要密封，以防止會對顯示器的電光特性或操作壽命產生不利影響之水蒸氣及其它環境污染物的進入。美國專利第6,982,178、7,110,164及7,649,674號以及專利公開號第2004/0155857號都有論述電光顯示器的密封，但其中所考慮的大多數顯示器都是剛性的且形成在玻璃或類似的背板上，並且在為撓性顯示器選擇合適的密封技術時會出現額外的困難。需要仔細地考量所用密封材料的結構特性及阻障性能，並且也需要仔細地考量最終顯示器的結構，以便在撓性顯示器中提供足夠的密封。
如下面所詳細論述，有幾種方法可以使用基板、邊緣密封材料及組裝技術的組合來密封撓性顯示器。為了後續討論的目的，本文使用的術語「背板」與其在電光顯示器技藝以及上述專利及公開申請案中的傳統含義一致，表示具有一個以上的電極對剛性或撓性材料。背板亦可以具有用於定址顯示器的電子裝置，或者可以在與背板分離的單元中提供這樣的電子裝置。在撓性顯示器中，非常希望背板提供足夠的阻障性能，以防止濕氣及其它污染物經由顯示器的非觀看側進入(當然通常從遠離背板的一側觀看顯示器)。如果需要添加一個以上的額外阻障層至背板，以減少水分及其它污染物的進入，則阻障層的位置應該盡可能靠近電光層，以便在前阻障(下面論述的)與後阻障層之間存在很少或沒有低阻障材料的邊緣輪廓。
本文使用的術語「前基板」與其在電光顯示器技藝以及上述專利及公開申請案中的傳統含義一致，表示透光(並且較佳地透明)的剛性或撓性材料。前基板通常將包括至少一個電極，最常見的是延伸跨過整個顯示器的單個連續前電極。通常，前基板的暴露表面將形成觀看者藉以觀看顯示器的觀看面，但是，如在下面描述的一些實施例中，可以存在前基板與觀看面之間插入的附加層。如同背板一樣，前基板需要提供足夠的阻障性能，以防止水分及其它污染物經由顯示器的觀看側進入。
通常，電光顯示器包括一個以上的阻障層，以防止濕氣、灰塵、氣體等進入，或者防止顯示器內的流體流出。如果需要添加一個以上的附加層至前基板，以減少水分及其它污染物的進入，則阻障層的位置應該盡可能靠近電光層，以便當阻障層覆蓋在顯示器上時，相對於背面基板幾乎沒有或沒有邊緣輪廓。
如上述美國專利第7,649,674、6,982,178及7,110,164號以及專利公開第2004/0155857號中所論述，用於電光顯示器的一般前基板包括在PET上的ITO薄層，這樣的塗層薄膜很容易在市場上例如從Saint Gobain買到。在這樣的前基板中，ITO層充當阻障材料，但實際上不可避免地會有針孔及裂縫，水分及其它污染物會經由這些孔及裂縫滲透至電光材料。為了增加這樣的PET/ITO或類似的前基板之密封性能，需要將冗餘的阻障層積壓至前基板上，此冗餘的阻障層由均聚物(例如，聚氯三氟乙烯，可從Honeywell Corporation根據註冊商標「ACLAR」購得)或濺鍍陶瓷(例如，AlO
x，可從Toppan Printing Company根據商品名Toppan GX Film購得)形成。在其它實施例中，可以使用撓性玻璃，例如，來自Corning的WILLOW®牌玻璃。冗餘的阻障層應該很薄，以提供撓性顯示器，在理想情況下約為12μm，但如果仍然有足夠的撓性，則可以厚達5mil(127μm)。在需要黏著層將冗餘的阻障層附接至前基板的情況下，黏著層應該是透明的、無色的、薄的、撓性的、低潛變的(當顯示器彎曲或捲起時)，並且在顯示器的操作範圍內之所有溫度下都耐用。可使用某些交聯聚胺甲酸酯及聚丙烯酸酯作為這樣的黏著劑。合適的光學透明黏著劑可從Norland Adhesives購得。
或者，PET/ITO或類似的前基板的阻障性能可以藉由在前基板之與ITO層相對的表面上或在ITO層下面塗佈冗餘的金屬氧化層(例如，氧化鋁或氧化鋅層)來提高。ITO層與冗餘的金屬氧化層的組合提高前基板的阻障性能(例如，藉由減少水蒸氣經由ITO層中之不可避免的裂縫及針孔的遷移)而不會有基板的過度變黃，這種過度變黃是發生在有人試圖藉由增加ITO層的厚度來提高阻障性能時。不是使用簡單的金屬氧化層，而是可以使用包含陶瓷材料之更複雜的結構，例如，可從Vitex Systems, Inc., 3047 Orchard Parkway, San Jose, CA 95134 購得的Barix(註冊商標)密封材料；同樣，阻障層可以設置在遠離ITO層之前基板的表面上或在ITO層下面。Vitex Systems目前根據商品名 FlexGlass 200銷售帶有Barix及ITO層的聚合物薄膜，但聚合物薄膜為5mil(127μm)PEN。
前基板的阻障性能以及諸如撓性、成本及其它特殊特性亦可以藉由仔細選擇前基板中使用的聚合物及導電材料來控制。原則上幾乎可以使用任何撓性透光聚合物；合適的聚合物包括PET、PEN、聚碳酸酯、聚(偏二氯乙烯)(根據註冊商標「SARAN」出售)、聚氯三氟乙烯(根據註冊商標「ACLAR」及「CLARIS」出售)、三乙醯纖維素、JSR公司根據註冊商標「ARTON」出售的材料、聚醚碸(PES)以及兩種以上的這些材料之積層體。合適的透明導電材料包括 ITO、有機導電聚合物(例如，Baytron P(註冊商標))、碳奈米管以及具有小於約10
4歐姆/平方的電阻率之其它合適的導電透光導體(穿透率大於60%)。
現在將參考附圖僅以說明方式來描述依據本發明的顯示器之示例性實施例。在所有情況下，電光層可以是膠囊化電泳層、聚合物分散電泳層或上面論述之任何其它類型的電光層。顯示器可以包含一個或兩個積層黏著層，以將電光材料附接至前基板及/或背板。顯示器可以經由任一積層黏著層來觀看，並且顯示器可以藉由直接塗佈及積層或者藉由使用前平面積層體、倒置前平面積層體或雙離型膜來組裝，如「相關申請案的參考資料」中提及之專利及申請案所述。儘管如上所述，顯示器通常是經由前基板來觀看，但是在某些情況下，可以使用透光背板來提供雙面顯示器，或者在上述光柵模式下操作的顯示器。這樣的結構可以用於可變透射膜，由此可以以電子方式改變穿透薄膜的光量。在所有附圖中，電光顯示器被圖示成在頂部有顯示器的觀看面(或者稱為前表面)，以致於下文中對前表面及後表面的引用分別提及相關附圖中所示的上表面及下表面。
附圖中的圖1係顯出依據本文所呈現的專利標的之密封電光顯示器100的一個示例性實施例之示意性橫截面的剖視圖。具體地，圖1對應於圖2D中由橫截面割面線205所標識之剖面A-A。
電光顯示器100通常包括頂部透明電極110、電泳介質層120及底部電極130，底部電極130通常包括由薄膜電晶體(TFT)控制之像素主動矩陣的複數個像素電極。電泳介質120包含電泳粒子121及電泳粒子122。電泳粒子121及122可以具有不同的電荷及不同的光學特性。例如，電泳粒子121可以是黑色並帶正電荷，而電泳粒子122可以是白色並帶負電荷。然而，在一些實施例中，電泳介質120僅包括單一類型的電泳粒子，或者包括三個以上的電泳粒子，每個電泳粒子可能具有不同的光學、電光或化學性質。電泳介質120通常包括非極性溶劑(例如，異鏈烷烴)，並且亦可以包括分散的聚合物及電荷控制劑，以促進狀態穩定性(例如，雙穩性)，亦即，在沒有輸入任何額外能量的情況下保持電光狀態的能力。
圖1所示的電泳介質120由複數個微膠囊126分隔。然而，在一些實施例中，電泳介質120由複數個微胞(未顯示在圖1中)的壁分隔。由頂部電極110及電泳介質層120構成的結構(亦稱為FPL 125)通常設置在可以剛性或撓性的基板150上。在一些實施例中，FPL 125設置在背板155上，背板155係包括組織成複數個像素電極的底部電極130、薄膜電晶體陣列(未顯示在圖1中)及基板150的總成。可理解，在其它實施例中，底部電極130可以是單一電極，例如，碳糊電極或金屬箔(未顯示)。此外，在一些實施例中，底部電極130可以是透光的且由與頂部電極110相同或相似的材料製成。
電光顯示器100通常亦包括用於保護頂部電極110免受損壞的頂部保護或阻障層160，以及用於保護基板150免受損壞的底部保護或阻障層161。頂部阻障層160及底部阻障層161連同下面詳細論述的邊緣密封組件可以包住整個電光顯示器100，以防止水進入並限制顯示器內相對濕度的變化。如圖1所示，頂部阻障層160及底部阻障層161可以延伸超出頂部電極110及基板150的周圍。
電光顯示器100亦可以包括在頂部電極110與頂部阻障層160之間的黏著層140以及在基板150與底部阻障層161之間的黏著層141。雖然未顯示在圖1中，但是如需要的話，電光顯示器100可以包括一個以上的額外黏著層(例如，在頂部電極110與電泳介質層120之間，在電泳介質層120與背板155之間)。在一些實施例中，黏著劑層可以包含整合的表面處理劑成分，以提高黏附性，或者可以使用單獨的表面處理劑層(未顯示在圖1中)。(電泳顯示器的結構及其組成部分、顏料、黏著劑、電極材料等被描述在E Ink公司發表的許多專利及專利申請案(例如，美國專利第6,922,276；7,002,728；7,072,095；7,116,318；7,715,088；以及7,839,564號)中，在此以引用方式將其全部併入本文。)在一些實施例中，阻障層被製造成在至少一個表面上包含整合黏著劑材料或層。
電光顯示器100亦可以包括由沿著電光顯示器100的外周圍延伸之撓性阻障帶170形成的邊緣密封件。如圖1所示，黏著層142將撓性阻障帶170黏附至頂部阻障層160，並且黏著層143將撓性阻障帶170黏附至底部阻障層161。雖在圖1中被繪製成不同的層，在一些實施例中，阻障帶170包括具有良好阻障特性的外層及整合的內黏著層，內黏著層用於將阻障帶170固定至顯示器的頂部及底部阻障層(160、161)。
在一些實施例中，阻障帶170具有約12μm的厚度，但可以厚達0.005”(127μm)。阻障帶170可以由具有良好阻障特性的材料形成，這些材料包括聚合物(例如，諸如聚氯三氟乙烯或類似材料的均聚物)或在PET、PEN、PC或其它透明塑料上濺鍍陶瓷。或者，如果不需要透明度，則可以使用諸如鋁的金屬箔。這些材料設計成具有一定程度的撓性，但如果摺皺或彎曲角度過大可能會破裂。於是，電光顯示器100包括相鄰於電光顯示器100的外周圍來定位以在阻抗帶170的彎曲點處接觸阻抗帶170之桿180。因此，可以根據桿180的平均直徑185及位置來控制阻障帶170的彎曲半徑，從而最小化或去除阻障帶170的破裂。
在一些實施例中，桿180包括具有約0.020”(0.508mm)的平均直徑185之尼龍纖維。在一些實施例中，桿180具有在約0.010”(0.254mm)與約0.100”(2.54mm)之間的平均直徑185。熟悉該項技藝者將理解，桿180的平均直徑185可以根據電光顯示器100的厚度及阻障帶170的期望彎曲半徑來設定。桿180可以由諸如氟化有機化合物(例如，碳氟化合物或類似材料)、聚合物(例如，尼龍、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、高模數聚乙烯(HMPE)、聚碳酸酯、丙烯酸、聚苯乙烯或類似材料)。在一些實施例中，桿180由玻璃纖維形成。
圖2A至2D係說明依據本文所呈現的專利標的之用於製造具有邊緣密封組件的電光顯示器之方法的步驟之剖面底視圖(例如，從圖1所示之觀看者的相對側觀看)。圖2A係說明邊緣密封組件被添加至電光顯示器的剖面底視圖200A。圖2A所示的電光顯示器還沒有施加任何邊緣密封組件(例如，撓性阻障帶170、桿180、黏著層142及黏著層143)，但在其它方面大致上等同於關於圖1所述之電光顯示器100。
頂部阻障層160(未顯示在圖2A中)及底部阻障層161(以及它們對應的黏著層(如果是單獨的組件))的尺寸設計成可以使得它們懸垂在電光顯示器的每個邊緣上的量大致上等於將用於形成每個邊緣密封件的桿件之直徑。在一些實施例中，過大的阻障層材料片被施加至電光顯示器100的頂部及底部，並且接著被修剪成期望的尺寸。在一些實施例中，頂部阻障層160及底部阻障層161在被施加至電光顯示器100之前被預切割成預定尺寸。黏著層142及黏著層143被配製及施加，使得頂部及底部阻障層可以被固定至電光顯示器100而沒有使阻障材料的頂部及底部懸垂部分黏附在一起，但是黏著劑仍然足夠黏，以將桿組件保持在適當位置，直到它們被下面詳述的阻障帶永久固定到位為止。
如圖2A所示，桿181沿著電光顯示器100的外邊緣放置在頂部阻障層160與底部阻障層161的懸垂部分之間。在施加至電光顯示器100之前，桿181可以根據電光顯示器100的尺寸被預切割成預定長度。或者，在施加至電光顯示器100之後，桿181可以被修剪(由圖2A中的修剪291及虛線表示)至期望的長度(例如，與頂部阻障層160及底部阻障層161大致相同的長度)。
然後將阻障帶171施加至頂部阻障層160，使得阻障帶171的縱向中點171c定位成相鄰於桿181的外邊緣。在一些實施例中，將阻障帶171施加至頂部阻障層160，使得當阻障帶171隨後被施加至底部阻障層161時，縱向中點171c將大致上定位在桿181的垂直中點處或附近。例如，參見圖1中桿180之縱向中點170c的位置。
如箭頭290所示，然後將阻障帶171纏繞在桿181周圍，同時保持阻障帶171與桿181緊密接觸，直到阻障帶171被施加至底部阻障層161為止。桿181的圓形形狀及直徑防止阻障帶171在半徑處摺皺或彎曲，其中摺皺或彎曲可能導致阻障帶171在應用於電光顯示器期間或之後破裂。使用大致相似的過程來放置桿182並將阻障帶172施加至電光顯示器，使得當阻障帶172隨後被施加至底部阻障層161時，縱向中點172c將大致上定位在桿182的垂直中點處或附近。
雖然本文的實施例中所描述的阻障帶最初被施加至頂部阻障層160，然後隨後被施加至底部阻障層161，但是熟悉該項技藝者將理解到最初將阻障帶施加至底部阻障層161的過程係在本發明的範圍內。
圖2B係說明施加有阻障帶171及阻障帶172的電光顯示器之剖面底視圖200B。如圖2B中之修剪292及虛線所示，可以將阻障帶171及阻障帶172之延伸超出頂部阻障層160及底部阻障層161的邊緣之部分修剪掉。在一些實施例中，阻障帶171及阻障帶172根據電光顯示器100的尺寸被預切割成預定長度後來進行施加，使得它們不需要修剪。
圖2C係說明阻障帶170被施加至電光顯示器的剖面底視圖200C。在與上述大致相似的過程中，將桿180放置在頂部阻障層160與底部阻障層161之間，並且最初將阻障帶170施加至頂部阻障層160。然而，在將阻障帶170纏繞在桿180周圍之前，在電光顯示器的角處施加邊緣密封材料196。例如，可以使用針形分配器295在桿181及182與桿180的個別端部相遇之接合處施加邊緣密封材料196。
邊緣密封材料196可以由分配式密封劑(熱固化、化學固化及/或輻射固化)、聚異丁烯或丙烯酸酯基密封劑等組成。在一些實施例中，可固化邊緣密封材料196係具有低水蒸氣穿透率(WVTR)的紫外光固化樹脂。WVTR係給定材料的水蒸氣滲透率的量度，亦即，在一段給定時間內在指定溫度和濕度下通過給定材料區域的水蒸氣質量。在一些實施例中，邊緣密封材料196係在60℃及100%相對濕度下WVTR小於或等於約0.01g/m
2/day的材料。在一些實施例中，邊緣密封材料196係在60℃及90%相對濕度下具有約0.01至約2g/m
2/day的WVTR之材料。已經發現到，在60°C及90%相對濕度下具有2-3g/m
2/day的WVTR之邊緣密封材料196(例如，HumiSeal的UV500、Cemedine Co., Ltd.的UV A80)可以在一些實施例中作為防潮層是有效的。亦發現到，混合式輻射及熱固化密封劑(亦即，可用熱後烘烤進行紫外光固化)為顯示系統性能提供某些優點。例如，Threebond 3000/3100系列材料(來自俄亥俄州辛辛那提市的Threebond Corporation)具有良好的水蒸氣阻障性能(例如，低水蒸氣滲透性)、高溫下便於邊緣密封材料的分散之低黏度、良好的潤濕特性及可控制的固化性能。熟悉該項技藝且熟悉高級密封劑的人士將能夠識別提供可比較性能的其它密封劑。
然後使用紫外光照射裝置固化可固化邊緣密封材料196，以在桿181及182與桿180的端部相遇之電光顯示器100的角處形成防潮密封。如箭頭292所示，接著將阻障帶170纏繞在桿180周圍，同時保持阻障帶170與桿180緊密接觸，直到阻障帶170被施加至底部阻障層161(並且在阻障帶171及阻障帶172的端部上方)為止。桿180的圓形形狀及直徑防止阻障帶170在半徑處摺皺或彎曲，其中摺皺或彎曲可能導致阻障帶170在應用於電光顯示器期間或之後破裂。
最後，可以將延伸超出頂部阻障層160及底部阻障層161的邊緣之阻障帶170的任何部分修剪掉。在一些實施例中，阻障帶170根據電光顯示器100的尺寸被預切割成預定長度來進行施加，使得它不需要修剪。可以使用大致類似的過程在電光顯示器的另一邊緣添加邊緣密封件(未顯示在圖2C中)。
圖2D係說明包含依據本文所述的技術之邊緣密封件的電光顯示器(例如，電光顯示器100)之剖面底視圖200D。如上所述，本發明的邊緣密封組件及製造過程可以最小化或去除阻障帶材料的破裂，從而有利地防止濕氣及污染物滲入電光材料及電光顯示器的其它組件中。這樣的邊緣密封件可以提供等同於或優於傳統液體分配式邊緣密封件的性能，其中傳統液體分配式邊緣密封件較耗時且難以實施，此外因為邊緣密封液體必須圍繞每個電光顯示器的周圍分配及接著進行固化，所以更難以大規模生產運行。相較之下，使用本文所描述的邊緣密封技術能夠提前製備許多的組件，並且顯著減少固化時間，因為每個電光顯示器僅使用少量的可固化邊緣密封材料。
再者，與使用藉由將懸垂的頂部及底部阻障層材料夾緊及黏附在一起所形成之傳統壓緊邊緣密封件(例如，上述美國專利第7,649,674號的圖2及美國專利申請案公開第2020/0032081號的圖4)的電光顯示器相比，本文所描述的邊緣密封技術顯著地減小製成電光顯示器的周圍之阻障材料的寬度。傳統的壓緊邊緣密封件會在電光顯示器的每個邊緣增加15mm以上的寬度。因此，與包含具有傳統壓緊邊緣密封件的電光顯示器之顯示器之邊框相比，用於包含使用本文所述之邊緣密封技術生產的電光顯示器之顯示器的外殼之外邊界區域或邊框部分可以明顯做得更窄。於是，對於給定尺寸的顯示器外殼，包含具有在此所描述之本發明邊緣密封技術的電光顯示器之顯示器可以具有比包含傳統壓緊邊緣密封電光顯示器的顯示器更大之可視區域。本文描述之本發明邊緣密封技術亦藉由實現由盡可能緊密地以平鋪配置排列的幾個個別電光顯示器組成之複合顯示器的構造來增加顯示器應用的可擴展性。例如，周圍阻障材料的寬度減小允許個別的電光顯示部分彼此足夠靠近地定位，從而使複合顯示器具有無縫單一螢幕的外觀。
在一個替代實施例中，將連續部分的桿材料纏繞在電光顯示器的整個周圍。選擇用於桿件的材料，使得桿件不會因圍繞顯示器的每個角所需的彎曲半徑而變形或損壞。再者，一塊連續的阻障帶用於密封顯示器的邊緣。此實施例有利地去除諸如分別對桿件及阻障帶的每個部分進行尺寸設計及切割的製造步驟。它亦去除在每個角處使用紫外光固化邊緣密封材料的需要，因為阻障帶係一段連續的材料且在角處沒有空隙或開口。
圖3係依據本文所呈現的專利標的之具有整合桿380的黏著阻障帶370的示意性橫截面300。阻障帶370可由與上述阻障帶大致相似的材料製成，並且可包括覆蓋帶的至少一面之黏著層342及延伸於阻障帶370的長度之整合桿380。桿380可以大致上沿著阻障帶370的縱向中心定位。
圖4係顯示依據本文所呈現的專利標的之包含具有整合桿380的黏著阻障帶370之密封電光顯示器400的示例性實施例之示意性橫截面的剖視圖。可以將阻障帶370施加至電光顯示器的邊緣，使得整合桿380大致上直接相鄰於電光顯示器100的邊緣。然後可以將阻障帶370折疊起來並修剪成之前的尺寸，或者預先切割成所需的長度。可如上所述施加可固化邊緣密封材料來密封電光顯示器400的角。
電光顯示器400提供上述電光顯示器100的所有優點，並且提供進一步的優點，其中阻障帶370減少用於生產電光顯示器所需之製造步驟的數量，特別是通常必須手動執行的步驟。製造過程的速度亦大大地提高。例如，可以在單個操作中用頂部及底部阻障層塗佈整片或整捲電光顯示材料，然後可以從較大的片材上切下所需尺寸的個別電光顯示器。於是，當使用阻障帶370時，不再需要在從較大的片材上切下電光顯示器之後的第二次操作中將頂部及底部阻障層施加至電光顯示器，並且不再需要接著修剪過大片材的阻障層，使得它們懸垂於電光顯示器的每個邊緣上之量大致上等於桿的直徑。
在一個替代實施例中，將一塊連續的阻障帶370纏繞在電光顯示器的整個周圍上。選擇用於桿件的材料，使得桿件不會因圍繞顯示器的每個角所需的彎曲半徑而變形或損壞。此實施例有利地去除諸如分別地對阻障帶的每個部分進行尺寸設計及切割的製造步驟。它亦去除在每個角處使用紫外光固化邊緣密封材料的需要，因為阻障帶係一段連續的材料且在角處沒有空隙或開口。
除了上述邊緣密封組件的優異防潮性能之外，一些電光顯示器應用還可能受益於額外的有用特徵。例如，用於建築應用的可變透射窗膜通常應用於現有玻璃窗的外表面，以便在安裝期間節省大量時間及金錢。由於不斷變化的天氣條件，這樣的薄膜通常會暴露於極端溫度波動、濕氣及機械應力。
用於建築應用的可變透射窗膜亦可以在製造時被包在窗戶內部的玻璃窗格之間，以更好地保護及隔離此薄膜。然而，薄膜仍然會暴露在類似的溫度波動及建築結構所經歷的機械應力(例如，振動和彎曲)中。再者，可變透射窗膜、窗格玻璃、窗框及其他結構組件中使用的各種材料通常具有彼此顯著不同的特性(例如，熱膨脹係數、彈性模數等)，因此，會回應不斷變化的環境條件以不同的速率發生物理變化(例如，膨脹/收縮、彎曲、扭曲等)。
於是，本文所述的邊緣密封技術可以包括額外的特徵，這些特徵提供使這樣的應用在更惡劣的環境中可行所需之增加的耐用性及保護。例如，在一些實施例中，施加至電光顯示器的頂部及底部阻障層(例如，頂部阻障層160及底部阻障層161)之邊緣密封阻障帶的內表面包含電絕緣材料層。
絕緣材料防止電極(例如，頂部電極110及底部電極130)相互短路以及與在內部可以安裝電光顯示器100的結構或外殼內之其它組件短路。再者，本文所述的邊緣密封阻障帶可以保護電光顯示器100的不同層在搬運及最終使用安裝期間不在其邊緣處脫層。這有利地使得電光顯示器100能夠使用捲對捲製程來生產，而不需要額外的積層步驟來在從製成顯示材料捲切下部件之後添加保護層及/或阻障層。例如，傳統的製造技術要求從捲材上切下之顯示材料的每一部分都必須分段地進行積層，這是一個耗時的過程，並且容易給顯示器帶來缺陷，尤其是給可觀看區域帶來缺陷。相較之下，使用本文所述的邊緣密封阻障帶，裝置製造商可以在準備中簡單地從捲材上切下一塊顯示薄膜，根據需要進行電連接至薄膜電極，並用阻障帶纏繞邊緣，以供最終安裝在建築結構或產品外殼中。
在一些實施例中，阻障帶被製成多層堆疊的材料，這些材料根據它們所要暴露的環境條件而具有不同的特性。在一些實施例中，阻障帶包括在將暴露於外部環境的表面上之阻障材料(例如，金屬箔或類似材料)及在將被施加至電光顯示器的阻障層之表面上的絕緣材料(例如，聚醯亞胺或類似材料)。在一些實施例中，阻障帶係塗有陶瓷的PET膜。在一些實施例中，阻障帶由具有阻障及絕緣特性的材料製造成為單一多功能膜。
再者，可以根據製成電光顯示器的特定應用修改本文所述之邊緣密封阻障帶的構造。在一些實施例中，阻障帶被製造成使得其外表面的第一部分包含第一材料，而其外表面的第二部分包含具有與第一材料不同的特性之第二材料。例如，參考圖1，電光顯示器100可以是將被施加至現有玻璃窗的外表面之可變透射窗膜。阻障帶170可以被生產成使得其外表面的大致一半部分包含第一材料，而其外表面的大致一半部分包含具有與第一材料不同的特性之第二材料。例如，阻障帶170的外表面可以在縱向上分成大致相等的兩半，在前半部上係黏著部分170a，而在後半部上係阻障部分170b。黏著部分170a可以包含黏著劑或其它結合劑，以有助於將電光顯示器100施加至窗玻璃。面向外的阻障部分170b可以包含耐磨或耐候材料，以為電光顯示器100提供增加的耐用性。
在一些實施例中，電光顯示器100意欲用作獨立式裝置，並且阻障帶170的整個外表面係耐磨的，但不包含黏著劑。在一些實施例中，阻障帶170包含著色劑(例如，染料、顏料或用於著色的另一種物質)。在一些實施例中，阻障帶170以多種顏色中的任何一種來提供，以便能夠與上面或內部要安裝電光顯示器100的建築結構或產品外殼進行顏色匹配。
圖10係顯示依據本文所呈現的專利標的之包括密封電光顯示堆疊的可變透射窗1000之示例性實施例的示意性橫截面。可變透射窗1000通常包括頂部透明電極1010、電泳介質層1020及底部透明電極1030。頂部透明電極1010及底部透明電極1030係透光導電層，並且可以各自包括導電材料的連續平面層。或者，頂部透明電極1010及底部透明電極1030中的一者或兩者可以包括由薄膜電晶體(TFT)控制的複數個可單獨定址像素電極。
電泳介質1020包含複數個電泳粒子1021。電泳粒子1021可以具有不同的電荷及不同的光學特性。在一些實施例中，電泳粒子1021係黑色的且具有正電荷。在一些實施例中，電泳粒子1021係白色且帶負電荷。在一些實施例中，電泳介質1020僅包含單一類型的電泳粒子或包含三種以上的電泳粒子，每種電泳粒子可能具有不同的光學、電光或化學性質。
圖10所示之電泳介質1020被壁1027分隔成複數個微胞。然而，在一些實施例中，電泳介質1020由類似於圖1的電光顯示器100之複數個微膠囊分隔。在每個微胞中形成有突起結構1028。突起結構1028可以包括數種幾何形狀。在此範例中，突起結構1028係圓柱體上的圓錐體。突起結構1028具有突起基部、突起壁面、突起尖端及突起高度。突起尖端係突起結構1028的一個點或一組點，其距微胞開口的距離比突起結構1028的所有其它點短。在一些實施例中，如在上面提及的專利及公開物所論述，壁1027及突起結構1028由聚合材料形成。
在圖10的微胞之範例中，突起結構1028的尖端係圓錐體的尖端。突起高度係突起基部與突起尖端之間的距離。如果突起結構1028的尖端包括一個以上的點(例如，平面)，則突出高度為平面與突起基部的底面之間的距離。
微胞由密封層1012密封，密封層1012可以是例如紫外光固化的氟聚合物。在一些實施例中，密封層1012係與電泳介質1020中的流體不相容的親水性聚合物。用於密封層1012的密封組合物中之成分的範例可以包括但不限於熱塑性塑膠或熱固物及其前驅物。具體範例可以包括諸如單官能丙烯酸酯、單官能甲基丙烯酸酯、多官能丙烯酸酯、多官能甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸、纖維素、明膠等材料。可以將添加劑(例如，聚合物黏合劑或增稠劑、光引發劑、催化劑、硫化劑、填料、著色劑或表面活性劑)添加至密封組合物中，以改善物理機械特性及光準直膜。
密封組合物可以是用水作為密封溶劑的水溶性聚合物。合適的水溶性聚合物或水溶性聚合物前驅物的範例可以包括但不限於聚乙烯醇；聚乙二醇及其與聚丙二醇的共聚物及其衍生物，例如，PEG-PPG-PEG、PPG-PEG、PPG-PEG-PPG；聚(乙烯基吡咯烷酮) (poly(vinylpyrrolidone))及其共聚物，例如，聚(乙烯基吡咯烷酮)/乙酸乙烯酯(poly(vinylpyrrolidone)/vinyl acetate)(PVP/VA)；多醣類，例如，纖維素及其衍生物、聚(葡糖胺)、聚葡糖、瓜爾膠及澱粉；明膠；三聚氰胺-甲醛(melamine-formaldehyde)；聚(丙烯酸)、其鹽類形式及其共聚物；聚(甲基丙烯酸)、其鹽類形式及其共聚物；聚(順丁烯二酸)、其鹽類形式及其共聚物；聚(2-甲基丙烯酸二甲胺乙酯)(poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate))；聚(2-乙基-2-噁唑啉)(poly(2-ethyl-2-oxazoline))；聚(2-乙烯基吡啶)(poly(2-vinylpyridine))；聚(烯丙胺)；聚丙烯醯胺；聚乙烯亞胺；聚甲基丙烯醯胺；聚(苯乙烯磺酸鈉)(poly(sodium styrene sulfonate))；用四級銨基團(quaternary ammonium groups)官能化的陽離子聚合物，例如，聚(2-甲基丙烯醯氧基乙基三甲基溴化銨)(poly(2-methacryloxyethyltrimethylammonium bromide))、聚(烯丙胺鹽酸鹽)(poly(allylamine hydrochloride))。密封材料亦可以包括用水作為配製溶劑的水分散性聚合物。合適的聚合物水分散液範例可以包括聚氨酯水分散液及乳膠水分散液。水分散液中合適的膠乳包括聚丙烯酸酯、聚乙酸乙烯酯及其共聚物，例如，乙烯/乙酸乙烯酯以及聚苯乙烯共聚物(例如，聚苯乙烯丁二烯及聚苯乙烯/丙烯酸酯)。
可變透射窗1000包括用於保護頂部電極1010免受損壞的保護層或阻障層1060。第一黏著層(亦即，黏著層1040)設置在頂部電極1010與阻障層1060之間。阻障層1060連同下面詳細論述的邊緣密封組件可以大致上包圍可變透射窗的1000的整個表面，以防止水的進入並限制可變透射窗1000的結構內之相對濕度的變化。
可存在於例如黏著劑組合物中的附加成分的範例可以包括但不限於丙烯酸樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇縮丁醛、醋酸丁酸纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚氨酯、聚醯胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、環氧化物、多功能丙烯酸酯、乙烯基、乙烯醚以及其寡聚物、聚合物及共聚物。黏著層亦可以包含聚氨酯分散液及選自由下列組成之群組的水溶液聚合物：聚乙烯醇；聚乙二醇及其與聚丙二醇的共聚物；聚(乙烯基吡咯烷酮)及其共聚物；多醣類；明膠；聚(丙烯酸)、其鹽類形式及其共聚物；聚(甲基丙烯酸)、其鹽類形式及其共聚物；聚(2-甲基丙烯酸二甲胺乙酯)(poly(2-dimethylaminoethyl methacrylate))；聚(2-乙基-2-噁唑啉)(poly(2-ethyl-2-oxazoline))；聚(2-乙烯基吡啶)(poly(2-vinylpyridine))；聚(烯丙胺)；聚丙烯醯胺；聚甲基丙烯醯胺；以及用四級銨基團(quaternary ammonium groups)官能化的陽離子聚合物。黏著層可以在積層之後藉由例如熱或諸如紫外線的輻射來進行後固化。
在一些實施例中，黏著層可以包含整合的表面處理劑成分，以提高黏附性，或者可以使用單獨的表面處理劑層(未顯示在圖10中)。(電泳顯示器的結構及其組成部分、顏料、黏著劑、電極材料等被描述在E Ink公司發表的許多專利及專利申請中(例如，美國第6,922,276；7,002,728；7,072,095；7,116,318；7,715,088；以及7,839,564號)中，在此以引用方式將其全部併入。)在一些實施例中，阻障層被製造成在至少一個表面上包含整合黏著劑材料或層。
可以將由阻障層1060、黏著層1040、頂部透明電極1010、電泳介質1020的密封微胞及底部透明電極1030組成的顯示堆疊結構施加至基板1050上。第二黏著層(黏著層1041)將顯示堆疊黏附至基板1050。在一些實施例中，顯示堆疊被積層至基板1050。
基板1050可以是用於形成窗戶的玻璃片之材料。基板1050可以是一種玻璃，例如，透明浮法玻璃、著色/有色玻璃、太陽能玻璃(亦即，紅外線吸收/反射玻璃)、自清潔玻璃(例如，Pilkington Activ)、低反射率玻璃(例如，Pilkington Optiview)、高級薄玻璃(例如，Pilkington Microfloat)、高光學純度玻璃(例如，Pilkington Optiwhite)或由多種玻璃材料形成的多層結構。太陽能玻璃的一個範例是綠色玻璃，它具有75%(或更高)的可見光透射率並吸收0.9至1.3微米波長頻帶中約35%的紅外線。基板1050亦可以是任何玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或其它用於形成窗格的合適透明片。
可變透射窗1000亦可以包括由沿著可變透射窗1000的外周圍延伸之邊緣密封材料或撓性阻障帶1070形成的邊緣密封件。邊緣密封件用於防止在可變透射窗1000的外邊緣之濕氣及其它污染物的進入。如圖10所示，第三黏著層(亦即，黏著層1042)將撓性阻障帶1070的第一水平部分黏附至阻障層1060的頂部之一部分，將撓性阻障帶1070的垂直部分黏附至構成顯示堆疊的層之外垂直邊緣，以及將撓性阻障帶1070的第二水平部分黏附至基板1050的表面。雖然在圖10中繪製成不同的層，但是在一些實施例中，阻障帶1070包括具有良好阻障特性的外層及整合內黏著層，整合內黏著層用於將阻障帶1070固定至構成顯示堆疊的層及基板1050。
在操作中，當藉由第一電壓波形在頂部透明電極1010與底部透明電極1030之間施加電場時，帶電電泳粒子1021朝底部透明電極1030移動並由突起結構1028的圓錐形部分之斜面引導至在突起結構1028的任一側之通道。電泳粒子1021在通道中的定位導致可變透射窗1000的打開或透明狀態。圖10中所示的兩個最左邊的微胞在可變透射窗1000處於打開狀態時電泳粒子1021的位置之說明性範例。
為了從打開狀態轉變為不透明或關閉狀態，藉由第二電壓波形在頂部透明電極1010與底部透明電極1030之間施加電場來使帶電電泳粒子1021以第二速度朝頂部透明電極1010移動。圖10中所示的三個最右邊的微胞是在可變透射窗1000處於關閉或不透明狀態時電泳粒子1021的位置之說明性範例。在圖10中顯示兩個最左邊的微胞處於打開狀態，而同時顯示三個最右邊的微胞處於關閉狀態，這僅僅是顏料光柵機制(pigment shuttering mechanism)的說明。對於包括單個頂部透明電極1010及單個底部透明電極1030的可變透射窗1000，所有微胞通常將處於相同狀態。
注意到，當移動電泳粒子1021時，還必需賦予一些橫向速度分量。如果沒有，則它們將簡單地向上移動，從它們在通道中的起始位置朝垂直方向但沒有朝橫向移動。在這種情況下(沒有橫向)，不會有效地形成關閉狀態，因為關閉狀態會具有相對高的透光率。感應電荷電滲透(ICEO)可用於提供這樣的運動。例如，由具有比關閉光學狀態還高百分比的透光率之電泳粒子1021周圍的電解液運動所引起的流體流動導致流體被吸向兩極處的電泳粒子1021並在赤道處被排出。因為其它電泳粒子1021可能夾帶在流體中，並且因為電泳粒子1021可能具有不同的尺寸及因而可能會在適當高的施加場(通常＞1V/微米)及低頻率(通常在10–1000Hz AC的範圍內)下經歷不同大小的ICEO速度，所以可以誘導粒子的無秩序運動，導致它們的位置混亂，即使它們最初集中在一個區域。
形成有可變透射窗1000的結構之可變透射窗可以比在頂部及底部包括阻障層的顯示堆疊更便宜地被製造。例如，這樣的可變透射窗可以使用更少的層來生產，因為不需要底部阻障層及相應的黏著層，並且在密封層與頂部透明電極之間不需要積層黏著層。這亦減少製造顯示堆疊所需之步驟的數量。再者，這些層的省略使得這種可變透射窗整體上更薄，並且增加它的透光率。此外，可變透射窗1000的產品品質及製造產量更高，因為阻障層1060可以在捲對捲製造程序中被施加至顯示堆疊，而不是在顯示堆疊黏附至基板1050之後的第二次積層過程中被施加。
如上所述，傳統的分配式熱固性邊緣密封件在電光顯示器的周圍進行施加及固化會是耗時的。藉由去除在相鄰顯示邊緣上的阻障帶段相遇所在之電光顯示器的角之外的分配式邊緣密封液之使用，上述邊緣密封阻障帶可部分地改進傳統的分配式邊緣密封件。
圖5A至5F說明本文所述之本發明邊緣密封技術及完全去除需要固化之分配式熱固性阻障材料的使用之相關製造技術的其它態樣。特別地，描述一種阻障密封件，其可以由撓性阻障材料形成且定位在電光顯示器的每個角處，以在不使用可固化的邊緣密封材料的情況下密封這些角。
圖5A係說明依據本文所呈現的專利標的之製造用於電光顯示器的角阻障密封件501之方法的步驟之示圖500a。圖5A顯示角阻障密封件501(大致正方形的阻障材料片501)的頂視圖。可以修剪角阻障密封件501(由圖5A中的修剪591及虛線來表示)，以移除部分502，從而產生X形阻擋材料片。
在一些實施例中，角阻障密封件501係由諸如退火鋁或錫的延展性薄片金屬形成的金屬箔。在一些實施例中，角阻障密封件501塗有或疊合至塑料膜，以使其不導電且亦保護金屬免受機械損壞。在一些實施例中，角阻障密封件501由與上述阻障帶或阻障層相似的材料形成。
在一些實施例中，角阻障密封件501由大致正方形的材料形成，其每邊的長度在約5mm至約50mm之間。在一些實施例中，角阻障密封件501由具有淨厚度(例如，在約12μm至約127μm之間的厚度)的陶瓷塗佈PET形成。在一些實施例中，角阻障密封件501由厚度在約6μm至50μm之間的類鋁箔材料形成，但是更厚的材料可與能夠加工更厚的金屬材料之金屬成型工具結合使用。
角阻障密封件501可以用手或藉由諸如自動模切或雷射切割的機械化過程來修剪。在一些實施例中，第一切割過程用於從捲材或更大的片材切割出正方形的阻障材料，而第二不同的切割過程用於從角阻障密封件501移除部分502。
圖5B係說明依據本文所呈現的專利標的之製造用於電光顯示器的角阻障密封件501之方法的附加步驟之示圖500b。圖5B顯示已移除部分502之X形角阻障密封件501的頂視圖。角阻障密封件501在摺痕503、504a及504b(摺痕504a及摺痕504b統稱為「摺痕504」)中的每一者處被折疊或摺皺，然後展開成其原始形狀。摺痕503及504將角阻障密封件501的頂面分成在交叉點506處相遇的個別面A-F。
圖5C係顯示使角阻障密封件501在摺痕503處摺皺的示圖500c。如箭頭592所示，摺痕503係所謂的「谷摺痕」；形成谷摺痕，使得角阻障密封件501的側面在摺痕503處向上折疊，直到面A、B及C的頂面與面D、E及F的頂面相遇為止。在形成摺痕503之後，將角阻障密封件501展開成其原始形狀。
圖5D係顯示使角阻障密封件501在摺痕504a處摺皺的示圖500d。如箭頭593所示，摺痕504a係所謂的「山摺痕」；形成山摺痕，使得角阻障密封件501在摺痕504a處折疊，直到面B、C及D的底面與面A、E及F的底面相遇為止。在形成摺痕504a之後，角阻障密封件501展開成其原始形狀。然後，形成摺痕504b(未顯示於圖5D中)，使得角阻障密封件501在摺痕504b處折疊，直到面A、B及F的底面與面D、D及E的底面相遇為止。在形成摺痕504b之後，角阻障密封件501再次展開成其原始形狀。
雖然在此以特定順序描述摺痕，但是熟悉該項技藝者將理解，可以以任何順序形成摺痕503、504a及504b，而不改變角阻障密封件501的最終構造。
角阻障密封件501可以用手或藉由諸如壓模的機械化過程來折疊。在一些實施例中，機械化折疊及手工折疊的組合用於形成摺痕503、504a及504b。
圖5E係說明在執行依據本文所呈現的專利標的之製造方法的附加步驟之後用於電光顯示器的角阻障密封件501之等角圖500e。如上所示，在形成摺痕503、504a及504b中的每一者之後，角阻障密封件501展開成其原始形狀。為了達到圖5E所示的角阻障密封件501的構造，摺痕503、504a及504b接著沿著相同的折線同時重新折疊，以形成兩個角袋：在表面A、B及C之間形成的第一角袋，以及在表面D、E及F之間形成的第二角袋。
一旦已經如上所述製備角阻障密封件501，就可以將它施加至電光顯示器的角上。在一個實施例中，先將前平面積層體疊合至背板上，並將所得結構切割成所需的顯示器尺寸。然後，可以將角阻障密封件501放置在顯示器的每個角處。在一些實施例中，將顯示積層體的每個角塞進角阻障密封件501的兩個角袋中之一。在一些實施例中，可以將角阻障密封件501的內表面(在圖5E中的面A、C、D及F)可以塞入或楔入前平面層層體與背板之間，使得前平面積層體的角被容納在表面A、B及C之間形成的角袋中，而背板的角被容納在表面D、E及F之間形成的角袋中。
圖5F係在每個角處定位有角阻障密封件501之電光顯示器500的等角視圖500F。在一些實施例中，角阻障密封件501不需要任何黏著劑來永久保持在適當位置，因為它們被隨後疊合至電光顯示器500的頂表面及底表面之頂部阻障層及底部阻障層所覆蓋。然後，可以將諸如上述撓性阻障帶的繞包式邊緣密封件施加至電光顯示器500的每個邊緣。或者，角阻障密封件501仍然允許使用傳統的壓緊邊緣密封，例如，藉由設計頂部及底部阻障層的尺寸，使得它們根據需要延伸超出顯示器及角阻障密封件501的邊緣。
在一些實施例中，角阻障密封件501在阻障材料的底面上生產有黏著劑，使得角袋的內表面可以黏附至電光顯示器的角上。這能夠在頂部及底部阻障層的積層之後，將角阻障密封件501施加至電光顯示器的角上，接著可以使用諸如上述撓性阻障帶的繞包式邊緣密封件來完成邊緣密封過程。這種構造對於使用ITO作為頂部及底部電極的電光顯示器會是有利的，其中ITO在建築應用中係常見的。例如，頂部及底部阻障層可以捲對捲地積層至電光顯示器上，從而最大限度地減少每單位積層步驟。具有黏著劑的角阻障密封件501有效地密封頂部及底部阻障層表面的角而無需紫外光固化樹脂，並且撓性阻障帶黏附至角阻障密封件501的所有表面以及任何暴露的頂部及底部阻障層材料，以形成圍繞整個電光顯示器的全面邊緣密封。
於是，關於圖5A至5F描述的角阻障密封件501提供勝過傳統角密封組件及密封方法的幾個優點。例如，角阻障密封件501能夠在電光顯示器的周圍之所有位置處形成優異的防潮密封，並且減小在完成電光顯示器的邊緣處之阻障材料所需的寬度，從而與使用傳統壓緊邊緣密封的電光顯示器相比，導致電光顯示器的有效及觀看區域增加。此外，與通常用於傳統邊緣密封的濺鍍氧化物型阻障膜相比，由諸如退火鋁或錫的延展性薄片金屬形成的角阻障密封件501可以製造得更薄但在機械上更堅固。
將角阻障密封件501併入電光顯示器的邊緣密封過程中亦減少製造程序所需的材料及設備的種類。例如，使用角阻障密封件501可去除對與在顯示器的角處分配熱固性阻障材料相關的材料及設備的需要，並且同樣去除對紫外光固化系統的需要。當在安裝位置(亦即，實地)構建顯示器以及不可能例如如上面關於圖1-4所述切割邊珠、包覆及固化邊緣時，角邊緣密封件501亦是可用的。
使用本文揭露之角阻障密封件501亦可以加快製造時間。例如，角阻障密封件501可以事先與電光顯示器的其它組件個別地形成，甚至可以是從第三方獲得的單項零件。角阻障密封件501因此可以是庫存零件，其在製造作業的存貨中保持大量並且在顯示器生產期間根據需要從中提取。再者，角阻障密封件501使電光顯示器組裝作業更容易調整，因為製造程序不會因使用諸如紫外光固化站的專用設備而成為瓶頸，其中專用設備在製造現場上可能供不應求。這允許任意數量的組裝技術人員並行工作，以在製造現場上將角阻障密封件501施加至製造中的電光顯示器。
最後，與上述阻障帶相似，角阻障密封件501可以多種顏色中的任何一種來提供，以使角件在視覺上不那麼顯眼。例如，由金屬箔製成的角阻障密封件可以在一個表面上具有彩色薄膜或塗料，以便更緊密地匹配安裝有電光顯示器的產品外殼或建築結構的顏色。
在一些實施例中，部分502沒有如上面圖5A所述從角阻障密封件501被移除。在本實施例中，完成的角阻障密封件501覆蓋顯示器的更多有效區域，但是有利地使得阻障密封件501能夠由簡化且更容易形成的形狀(例如，正方形)來製造。
可以藉由將頂部阻障層壓緊密封至背板基板的表面來形成其它類型的傳統邊緣密封。例如，為了形成上面總結之美國專利第7,649,674號的圖3中所包含的邊緣密封件，將伸出或「懸垂」在顯示積層體的外邊緣之阻障片的周圍部分向下「壓緊」在顯示器的其它層上並密封至背板的周圍部分。
圖6係顯示被施加至電光顯示器的傳統壓緊邊緣密封件之示意性橫截面的剖面側視圖600。如圖6所示，FPL 625已疊合至背板655，並且頂部阻障層660的懸垂部分黏附至背板655的表面，以形成壓緊邊緣密封件。尺寸A–F標識與壓邊密封件相關之電光顯示器的某些區域之尺寸。
尺寸A意指電光材料的一部分，其通常設定為黑色並在操作期間保持不變，以正好在觀看區域內之顯示器的周圍呈現清晰的黑色邊界(例如，直接與顯示器邊框的內邊緣相鄰或重疊)。
尺寸B表示在電光顯示器的操作期間未使用或未驅動(例如，不施加電壓以改變尺寸B的區域中之電光介質的光學狀態)之FPL的邊界部分之寬度。此區域未被使用的一個原因是考慮到FPL的邊緣附近之結構在從較大片材切割出來時可能遭受的任何損壞及/或FPL在較大片材的邊緣處之任何缺陷。例如，電光介質內的微胞可能在邊緣處被切斷或不完整，包圍微膠囊的壁也是如此。由尺寸A及B表示之區域的組合可以稱為FPL的無效區域，因為那個區域不能用於主動地顯示影像。
當施加壓緊邊緣密封件時，通常在頂部阻障層660與背板655的表面之間產生氣隙662。尺寸C標識在背板655表面處之氣隙662的寬度。尺寸D標識黏附至背板655的表面之頂部阻障層660的部分之寬度。在一些實施例中，壓敏黏著劑用於將頂部阻障層660黏附至背板655的表面。最後，尺寸E表示在頂部阻障層660的端部與背板655的外邊緣之間的背板655之表面處的區域之寬度。
包含這些壓緊邊緣密封件的電光顯示器通常在顯示器的表面上具有足夠的濕氣擴散保護，但是在邊緣處具有相對較弱的濕氣擴散保護。如上面在傳統壓緊邊緣密封件的討論中所提及，阻障片的壓緊部分黏附至背板表面的區域會是電光顯示器的邊緣處之濕氣擴散路徑。已經觀察到，用於將頂部阻障層660黏附至背板655的表面之壓敏黏著劑會是沿著電光顯示器的邊緣之主要濕氣擴散路徑。
減少或減輕邊緣濕氣擴散影響的手段包括增加尺寸A及/或尺寸B，進而增加無效區域的寬度，及/或增加尺寸D的寬度。這些手段可以有效地增加距離並使任何濕氣在對電光顯示器正用於顯示影像的區域之性能產生負面影響之前必須進出電光顯示器的路徑變窄。氣隙662中的空氣亦提供防止濕氣擴散的手段。
雖然這些手段可以提高電光顯示器在其邊緣處防止氣濕擴散的保護水準，但是增加上述任何尺寸的寬度通常與用於減小覆蓋尺寸A-E所示之顯示器部分的邊框之寬度及/或減小顯示器外殼的整體尺寸之設計目標相衝突。
下面描述之本發明的壓緊邊緣密封件包括解決傳統壓緊邊緣密封件的缺陷之特徵。特別地，描述一種壓緊邊緣密封件及一種其相應的生產過程，其包括用低WVTR紫外光固化樹脂填充在傳統壓緊邊緣密封件的形成期間會產生氣隙(例如，氣隙662)的區域。
圖7A至7E係說明依據本文所呈現的專利標的之用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖700A至700E。
圖7A係說明用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖700A。在圖7A中，FPL 725疊合至背板755的表面，其中背板755包括大致透明基板及電極。然而，熟悉該項技藝者將理解，包含由不透明材料形成的背板755之電光顯示器係在本發明的範圍內。
圖7B係說明用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖700B。在圖7B中，分配器795可用於在FPL 725的周圍施加邊緣密封材料796。在一些實施例中，分配器795係定量流體分配系統，其可調節邊緣密封材料796的分配壓力及速度，以在FPL 725周圍施加量一致的邊緣密封材料796。
在一些實施例中，邊緣密封材料796係在60℃及90%相對濕度下具有小於約0.0001g/m
2/day的WVTR之材料。在一些實施例中，邊緣密封材料796係在60℃及90-100%相對濕度下具有約0.0001至約0.01g/m
2/day之間的WVTR之材料。在一些實施例中，邊緣密封材料796係在60℃及90%相對濕度下具有約0.01至約2g/m
2/day之間的WVTR之材料。已經發現，在60°C及90%相對濕度下具有2-3g/m
2/day的WVTR之邊緣密封材料796(例如，HumiSeal的UV500、Cemedine Co., Ltd.的UV A80)可以在一些實施例中作為防潮層係有效的。
圖7C係說明用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖700C。在圖7C中，使用紫外光照射裝置或其它固化系統來部分固化(由箭頭794表示)邊緣密封材料796，使得它不再自由流動但保持彈性及柔軟的。在一些實施例中，邊緣密封材料796固化約25秒。在一些實施例中，邊緣密封材料796固化約15至40秒。雖然圖7C顯示從邊緣密封材料796的頂部及底部進行固化，但是可以從頂部及/或底部進行邊緣密封材料796的固化，前提是背板755是由UV透明材料形成。
圖7D係說明用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖700D。在圖7D中，頂部阻障層760疊合在FPL 725及部分固化的邊緣密封材料796上。可延展的邊緣密封材料796流動而足以填充通常會變成氣隙(例如，在圖6中的氣隙662)的空間。
圖7E係說明用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖700E。在圖7E中，使用紫外光照射裝置或其它固化系統來完全固化(由箭頭794表示)邊緣密封材料796。在一些實施例中，邊緣密封材料796固化大於60秒。阻障層760的壓緊部分亦黏附至背板755的表面。雖然圖7E顯示從邊緣密封材料796的頂部及底部進行固化，但是可以從頂部及/或底部進行邊緣密封材料796的固化，前提是頂部阻障層760及背板755是由UV透明材料形成。
圖7D及圖7E中顯示的頂部阻障層760被描繪成連續的材料層。然而，要注意的是，與關於圖7A-7E所描述的方法大致相似的方法可用於使用阻障帶產生強化壓緊邊緣密封件，其中阻障帶在顯示堆疊疊合至基板之後被施加在顯示堆疊的周圍。例如，這種方法可用於為圖10所描述的可變透射窗1000形成強化壓緊邊緣密封件。
包含本文所述之強化壓緊邊緣密封件可降低邊緣濕氣擴散的影響並改善電光顯示器的整體防潮。圖8及圖9係說明使用用於包含傳統及強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之經驗證COMSOL濕氣傳輸模型運行的模擬結果之曲線圖。
圖8係說明電泳介質內的相對濕度為距FPL的邊緣之距離的函數之四條曲線的曲線圖800。曲線805ag繪製在周圍溫度70°C及相對濕度23%的環境下操作5天之包含具有氣隙的傳統壓緊邊緣密封件之電光顯示器的模擬邊緣濕氣曲線。曲線805uv繪製在相同的環境條件下操作相同時間之包含強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之模擬邊緣濕氣曲線。曲線810ag繪製在周圍溫度70°C及相對濕度23%的環境中操作10天之包含具有氣隙的傳統壓緊邊緣密封件之電光顯示器的模擬邊緣濕氣曲線。曲線810uv繪製在相同條件下操作相同時間之包含強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之模擬邊緣濕氣曲線。
如圖8所示，強化壓緊邊緣密封件在5天及10天的時間段都優於傳統邊緣密封件，並且減少FPL在其邊緣附近經歷之相對濕度的下降。這導致在顯示器的整個表面之電光性能更加一致。尤其是當顯示器(例如，用於公車站時間表的顯示器)遭遇惡劣條件(例如，在戶外且經受大的溫度波動)時，強化壓緊邊緣密封件亦增加顯示器的耐用性。
圖9係說明電泳介質內的相對濕度為距FPL的邊緣之距離的函數之四條曲線的曲線圖900。曲線905ag繪製在周圍溫度70°C及相對濕度23%的環境下操作5天之包含具有氣隙的傳統壓緊邊緣密封件之電光顯示器的模擬邊緣濕氣曲線。對於曲線905ag，尺寸C(圖6)為1mm，而尺寸D(圖6)為2.16mm。曲線905uv繪製在相同的環境條件下操作相同時間之包含強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之模擬邊緣濕氣曲線。對於曲線905uv，尺寸C(圖6)亦為1mm，而尺寸D(圖6)減少至1.5mm。
同樣地，曲線910ag繪製在周圍溫度70°C及相對濕度23%的環境中操作10天之包含具有氣隙的傳統壓緊邊緣密封件之電光顯示器的模擬邊緣濕氣曲線。對於曲線910ag，尺寸C(圖6)為1mm，而尺寸D(圖6)為2.16mm。曲線910uv繪製在相同環境條件下操作相同時間之包含強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之模擬邊緣濕氣曲線。對於曲線910uv，尺寸C(圖6)亦為1mm，而尺寸D(圖6)減少至1.5mm。
圖9中的曲線說明即使當尺寸D減小時，強化壓緊邊緣密封件設計提供優於傳統氣隙邊緣密封件設計的改進邊緣濕氣擴散性能。因此，與包含具有傳統壓緊邊緣密封件之電光顯示器的顯示器之邊框相比，包含使用本文所述之強化壓緊邊緣密封技術生產的電光顯示器之顯示器的外殼之外邊界區域或邊框部分明顯更窄。於是，對於給定尺寸的顯示器外殼，與包含傳統壓緊邊緣密封電光顯示器的顯示器相比，包含具有本文所述之強化壓緊邊緣密封技術的電光顯示器之顯示器可以具有更大的可視區域或更小的顯示器外殼。
本文所述的強化壓緊邊緣密封件包括提供強化保護以防止顯示器邊緣處的濕氣擴散同時保持或減小顯示器在邊緣處的無效及未使用部分之尺寸的特徵。例如，與傳統壓緊邊緣密封件中存在的空氣相比，強化壓緊邊緣密封件的固化邊緣密封材料796形成優異的防潮層，因此允許顯示器的無效及/或未使用邊緣部分的尺寸之減少。再者，相關發明方法的部分固化步驟確保紫外光固化邊緣密封材料796在將頂部阻障層760施加至FPL 725之前保持柔軟而不會太黏，以致於它滲入FPL 725的層上或之間。此步驟亦確保邊緣密封材料796不會乾得太快，以致於形成比FPL 725高之有問題的UV樹脂硬塊或收縮而在固化後留下氣隙。因此，部分固化的邊緣密封材料796能夠符合且填充通常會成為壓緊邊緣密封件下方之氣隙的空間。
本發明之各種類型的顯示器中之電極配置可以屬於上述E Ink及MIT專利及申請案中描述的任何類型。因此，例如，顯示器可以是直接驅動型的，其中背板具有複數個電極，每個電極具有個別的連接器，藉由控制器可以控制施加電壓至特定電極。在這樣的直接驅動顯示器中，通常提供覆蓋整個顯示器的單個連續前電極，但是其它前電極配置亦是可能的。根據所使用之電光材料的類型，可以使用被動矩陣驅動配置，其中背板(通常)承載複數個細長平行電極(「行電極」)，而在電光材料的相對側上提供與行電極成直角延伸的複數個細長平行電極(「列電極」)，一個特定行電極與一個特定列電極之間的重疊界定顯示器的一個像素。本顯示器亦可以屬於主動矩陣類型，通常具有覆蓋整個顯示器的單個連續前電極及在背板上的像素電極矩陣，每個像素電極界定顯示器的一個像素且具有相關聯的電晶體或其它非線性元件，主動矩陣顯示器以傳統方式進行掃描，以逐列方式寫入顯示器。最後，本顯示器亦可以屬於觸控筆驅動類型，(通常)在背板上具有單個電極且沒有永久性前電極，顯示器的寫入藉由在顯示器的整個前表面上移動觸控筆來實現。
本發明的邊緣密封件及密封技術主要結合電泳顯示器來進行描述，但是熟悉該項技藝者將理解，這些發明邊緣密封件及密封技術非常適用於其它電光顯示器技術。因此，例如，本發明可以用來生產用於電子書閱讀器、可攜式電腦、平板電腦、行動電話、智慧卡、招牌、手錶、電子貨架標籤及快閃驅動器中使用之液晶顯示器及有機發光二極體(OLED)顯示器的邊緣密封件。
對於熟悉該項技藝者來說顯而易見的是，在不脫離本發明的範圍之情況下，可以對上述本發明的具體實施例進行許多的變更及修改。於是，整個前面的描述應該解讀為說明性的而非限制性的。
100:密封電光顯示器
110:頂部透明電極
120:電泳介質(層)
121:電泳粒子
122:電泳粒子
125:FPL
126:微膠囊
130:底部電極
140:黏著層
141:黏著層
142:黏著層
143:黏著層
150:基板
155:背板
160:頂部保護或阻障層
161:底部保護或阻障層
170:阻障帶
170a:黏著部分
170b:阻障部分
170c:縱向中點
171:阻障帶
171c:縱向中點
172:阻障帶
172c:縱向中點
180:桿
181:桿
182:桿
185:平均直徑
196:邊緣密封材料
200A:剖面底視圖
200B:剖面底視圖
200C:剖面底視圖
200D:剖面底視圖
205:橫截面割面線
290:箭頭
291:修剪
292:箭頭
292:修剪
295:針形分配器
300:示意性橫截面
342:黏著層
370:黏著阻障帶
380:整合桿
400:密封電光顯示器
500:電光顯示器
500a:示圖
500b:示圖
500c:示圖
500d:示圖
500e:等角圖
500f:等角視圖
501:角阻障密封件(大致方形的阻障材料片)
502:部分
503:摺痕
504:摺痕
504a:摺痕
504b:摺痕
506:交叉點
591:修剪
592:箭頭
593:箭頭
600:剖面側視圖
625:FPL
655:背板
660:頂部阻障層
662:氣隙
700A:剖面圖
700B:剖面圖
700C:剖面圖
700D:剖面圖
700E:剖面圖
725:FPL
755:背板
760:頂部阻障層
794:箭頭
795:分配器
796:邊緣密封材料
800:曲線圖
805ag:曲線
805uv:曲線
810ag:曲線
810uv:曲線
900:曲線圖
905ag:曲線
905uv:曲線
910ag:曲線
910uv:曲線
1000:可變透射窗
1010:頂部透明電極
1012:密封層
1020:電泳介質層
1021:電泳粒子
1027:壁
1028:突起結構
1030:底部透明電極
1040:黏著層
1041:黏著層
1042:黏著層
1050:基板
1060:保護層或阻障層
1070:撓性阻障帶
A-A:剖面
A:面
B:面
C:面
D:面
E:面
F:面
圖1係顯示依據本文所呈現的專利標的之密封電光顯示器的一個示例性實施例之示意性橫截面的剖視圖。
圖2A至2D係說明依據本文所呈現的專利標的之用於製造具有邊緣密封組件的電光顯示器之方法的步驟之剖面頂視圖。
圖3係依據本文所呈現的專利標的之具有整合桿的黏著阻障帶之示意性橫截面。
圖4係顯示依據本文所呈現的專利標的之結合具有整合桿的黏著阻障帶之密封電光顯示器的一個示例性實施例之示意性橫截面的剖視圖。
圖5A至5F係說明依據本文所呈現的專利標的之製造用於電光顯示器的阻障角密封件之方法的步驟之示圖。
圖6係顯示應用於電光顯示器的傳統壓緊邊緣密封件之示意性橫截面的剖面側視圖。
圖7A至7E係說明依據本文所呈現的專利標的之用於製造具有強化壓緊邊緣密封件的電光顯示器之方法的步驟之示意性剖面圖。
圖8係說明電泳介質內的相對濕度為距FPL的邊緣之距離的函數之四條曲線的曲線圖。
圖9係說明電泳介質內的相對濕度為距FPL的邊緣之距離的函數之四條曲線的曲線圖。
圖10係顯示依據本文所呈現的專利標的之包含密封電光顯示堆疊的可變透射窗之一個示例性實施例的示意性橫截面。
應該強調的是附圖係示意性的且不是按比例繪製的。特別地，為便於說明，附圖中各層的厚度不是相當於它們的實際厚度。再者，在所有附圖中，各層的厚度相對於它們的側面尺寸被大大地誇大了。
100:密封電光顯示器
110:頂部透明電極
120:電泳介質(層)
121:電泳粒子
122:電泳粒子
125:FPL
126:微膠囊
130:底部電極
140:黏著層
141:黏著層
142:黏著層
143:黏著層
150:基板
155:背板
160:頂部保護或阻障層
161:底部保護或阻障層
170:阻障帶
170a:黏著部分
170b:阻障部分
170c:縱向中點
180:桿
185:平均直徑
A-A:剖面
Claims (28)
- 一種電光顯示器，包括：一背板，其包括至少一個電極；一電光材料層，其設置成相鄰於該背板；一透光導電層，其設置在該電光材料層之與該背板相對的一側上；一桿件，其橫向地設置成相鄰於該背板、該電光材料層及該透光導電層；一第一阻障層，其設置成相鄰於該透光導電層及該桿件的一第一側；一第二阻障層，其設置在該背板及該桿件的一第二側上，該第二側係該桿件之與該第一側相對的一側；以及一撓性阻障帶，其從該第一阻障層的一邊緣部分圍繞該桿件而延伸至該第二阻障層的一邊緣部分。
- 如請求項1之電光顯示器，進一步包括：一邊緣密封材料，其在該撓性阻障帶內，該邊緣密封材料設置在：相鄰於該電光顯示器的一第一角之該桿件的一第一端處；以及相鄰於該電光顯示器的一第二角之該桿件的一第二端處。
- 如請求項2之電光顯示器，其中該邊緣密封材料係紫外光固化樹脂。
- 如請求項2之電光顯示器，其中該邊緣密封材料在60℃及90%相對濕度下具有2-3g/m2/day之間的水蒸氣穿透率。
- 如請求項1之電光顯示器，其中該阻障帶進一步包括在接觸該第一阻障層的該邊緣部分、該桿件及該第二阻障層的該邊緣部分之該阻障帶之一表面上的一黏著層。
- 如請求項1之電光顯示器，其中該桿件係圓柱形的且具有在大約0.254mm與大約2.54mm之間的平均直徑。
- 如請求項5之電光顯示器，其中該桿件整合至該阻障帶中。
- 如請求項7之電光顯示器，其中該桿件大致上沿著該阻障帶的一縱向中心部分來定位。
- 如請求項1之電光顯示器，其中該阻障帶進一步包括設置在接觸該第一阻障層的該邊緣部分、該桿件及該第二阻障層的該邊緣部分之該阻障帶之一表面上的一電絕緣材料層。
- 如請求項1之電光顯示器，其中該阻障帶進一步包括設置在接觸該第一阻障層的該邊緣部分、該桿件及該第二阻障層的該邊緣部分之該阻障帶之與該表面相對的一表面上之一金屬箔層。
- 如請求項1之電光顯示器，其中該阻障帶包括設置在該阻障帶的一縱向表面之一前半部分上的一黏著材料層及設置在該阻障帶的該縱向表面之一後半部分上的一金屬箔層。
- 如請求項1之電光顯示器，其中該阻障帶包含一著色劑。
- 一種電光顯示器，包括：一背板，其包括至少一個電極；一電光材料層，其設置成相鄰於該背板；一透光導電層，其設置在該電光材料層之與該背板相對的一側上；以及一角阻障密封件，其設置在該電光顯示器之各自的角處，該角阻障密封件包括：一阻障材料，其在展開狀態下具有一正方形；第一、第二、第三折線，其中該第一折線與該第二折線彼此垂直，以及該第三折線與該第一折線及該第二折線大致成45度角，並且其中，該第一、第二及第三折線平分彼此及該阻障材料，以及該第一折線及第二折線向上折疊，並且該第三折線向下折疊，以形成一第一角袋及一第二角袋。
- 如請求項13之電光顯示器，進一步包括使該正方形阻障材料在展開狀態下成為X形。
- 如請求項13之電光顯示器，其中該角阻障密封件進一步包括設置在該第一及第二角袋的一內表面上之一黏著層。
- 如請求項13之電光顯示器，其中： 該電光材料層及該透光導電層設置在每個角阻障密封件的該第一角袋內，以及該背板設置在每個角阻障密封件的該第二角袋內。
- 如請求項13之電光顯示器，其中：該電光材料層、該透光導電層及該背板設置在每個角阻障密封件的該第一角袋或該第二角袋內。
- 如請求項13之電光顯示器，進一步包括：一第一阻障層，其設置在該透光導電層及每個角阻障密封件的一第一表面上；以及一第二阻障層，其設置在該背板及每個角阻障密封件的一第二表面上。
- 如請求項18之電光顯示器，其中該第一及第二阻障層在兩個維度方面都大於該透光導電層、該電光材料層及該背板，以便使該第一及第二阻障層的周圍部分分別延伸超出該透光導電層、該電光材料層及該背板的邊緣，以及其中該第一及第二阻障層的周圍部分彼此固定，從而密封該電光顯示器的邊緣。
- 如請求項18之電光顯示器，進一步包括：一邊緣密封組件，其在該第一阻障層的一邊緣部分及該第二阻障層的一邊緣部分上方圍繞該電光顯示器的周圍延伸。
- 如請求項18之電光顯示器，其中該邊緣密封組件係為包含聚氯三氟乙烯或氧化鋁的一阻障帶。
- 一種用於形成電光顯示器之方法，該方法包括：提供一前平面積層體，其包括一電光材料層及一透光導電層；提供一背板，其包括至少一個像素電極，其中該背板在長度及寬度尺寸方面大於該前平面積層體；將該前平面積層體積層至該背板；在相鄰於該前平面積層體的外邊緣之該背板的周圍分配一邊緣密封材料；部分固化該邊緣密封材料；在該前平面積層體及部分固化的該邊緣密封材料上積層一阻障層，該阻障層的尺寸設定成懸垂在部分固化的該邊緣密封材料之上；將該阻障層的一懸垂部分黏附至該背板的表面；以及完全固化該邊緣密封材料。
- 如請求項22之方法，其中該阻障層的一表面包括一壓敏黏著劑層。
- 如請求項22之方法，其中部分固化該邊緣密封材料包括固化該邊緣密封材料約15至40秒之間。
- 如請求項22之方法，其中該邊緣密封材料在60℃及90%相對濕度下具有2-3g/m2/day之間的水蒸氣穿透率。
- 如請求項22之方法，其中該邊緣密封材料係為包括環氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸酯或其組合的聚合物。
- 如請求項22之方法，其中該邊緣密封材料係紫外光固化型的。
- 一種電光顯示器，其使用如請求項22之方法來形成。
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