專利名稱：具有改進的性能的電致變色顯示模塊和合成物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此處所描述的實施例涉及電致變色顯示可能對其是有利的電子顯示模塊(諸如銀行卡、跟蹤卡(tracking card)和其他類型的顯示卡)。特別地，在此處描述了采用結(jié)構(gòu)和電致變色油墨合成物的獨特組合的模塊。
背景技術(shù)：
銀行卡、信用卡和其他形式的電子數(shù)據(jù)卡這 些年來已變得越發(fā)復(fù)雜。特別地，發(fā)現(xiàn)并入進這樣的卡以及其他形式的智能卡、智能標(biāo)簽和各種其他設(shè)備中的顯示技術(shù)現(xiàn)在正變得更加普遍。以這種方式，這樣的卡設(shè)備可以包括用戶友好的顯示器，所述用戶友好的顯示器可以連同所述卡一起而被使用。例如，所述顯示器可以允許所述卡用戶利用安全特性(諸如一次性密碼(one-time password, OTP)產(chǎn)生)。不同于膝上計算機，個人數(shù)字助理(PDA)、或者甚至蜂窩電話(cell phone)、電子數(shù)據(jù)卡(諸如常規(guī)的銀行卡)通常是較低成本的物品(items)。換句話說，它們可以被大量生產(chǎn)并且被大量存儲為“坯件(blanks)”，激活之前缺乏任何實質(zhì)上的電子數(shù)據(jù)。在銀行卡的情況下，客戶賬戶訪問信息(customer account access information)可以在激活的時候例如被銀行出納員或所述客戶加載到所述卡上。然而，除非激活，所述卡保持為小的(換句話說，可任意處理的)、擱置的最小值的坯件，其中可能很少關(guān)注其存儲的形式。考慮到如上所述的電子數(shù)據(jù)卡的特性，在向其提供顯示能力時可以避免較大的、更復(fù)雜的、較高成本的和較不耐久的顯示技術(shù)選擇。例如，可以避免較高成本的液晶顯示器(IXD)、有機發(fā)光二極管(OLED)、電致發(fā)光(EL)、場發(fā)射顯示器(FED)以及其他顯示技術(shù)。相反地，如下文所述，一般地更耐久的、較低成本的電致變色顯示技術(shù)的選擇經(jīng)常是優(yōu)選的。電致變色顯示器是在其中電化學(xué)反應(yīng)通過電致變色合成物而發(fā)生的顯示器，所述電致變色合成物包括電活性油墨材料。以該方式，像素被激活以以字母、數(shù)字或其他符號的形式顯示圖案。所述顯示器自身具有層疊的配置，所述層疊的配置包括位于底板之上的透明的導(dǎo)電前板。所述底板用作基底以容納用于創(chuàng)建所述顯示器的圖像的電路，而在其上提供所述電致變色合成物，被夾在所述底板和所述透明的導(dǎo)電前板之間。粘合密封件(adhesive seal)也被放置在所述底板和所述前板之間圍繞所述電致變色合成物的周邊處以便有助于固定住所述合成物。上述電致變色合成物由具有電活性、變色成分和分配在其中(disbursedtherein)的遮光劑的常規(guī)聚合物和溶劑組成。此外，在所述顯示卡的制造中，灌注試劑(通常是二氧化硅(煅制二氧化硅(fumed silica)))作為輔助劑而被添加到所述合成物。各種其他試劑也可以被并入到所述合成物中以幫助修整(tailor)其反應(yīng)性、流變性和其他特性。然而，所述顯示卡的總的壽命很大程度地由所述合成物能夠多久保持其流體特性確定。換句話說，當(dāng)所述合成物的流動性被降低時，通過所述顯示器引起的電致變色性的可見感知減小。相似地，在所述合成物內(nèi)產(chǎn)生的大的顆粒的出現(xiàn)可能抑制由所述顯示器產(chǎn)生的圖像的可見性。
如上所述，所述合成物被常規(guī)的粘合密封件保持在所述前板和所述底板之間的地方。此外，所述合成物的流體特性主要由所述溶劑提供。遺憾地是，粘合密封件隨時間易于通過合成物的溶劑而泄露。例如，諸如碳酸丙烯(propylene carbonate)的常規(guī)溶劑可能最初組成所述合成物的大約40%。然而，取決于各種因素(諸如粘合劑選擇和密封件設(shè)計)，通?？梢钥吹竭@樣的合成物從制造經(jīng)過大約I至3年的過程具有所述總的合成物的12%或更少的溶劑。在這樣的情況下，所述顯示器的可見性將會不再是有效的。此外，取決于溶劑和聚合物選擇，利用太多諸如煅制二氧化硅的灌注試劑趨向于(tends to)隨時間引起顆粒產(chǎn)生。例如,在許多情況下,不合理尺寸的顆?？赡茉谒龊铣晌镏谐霈F(xiàn)，但是它們進一步具有隨煅制二氧化硅“絮凝(flocculate) ”以及在尺寸上增加的趨勢。這些不合理尺寸的一般無害的顆?？赡苁浅跏嫉?聚合物-油墨相互作用的結(jié)果，如經(jīng)常是在其中聚氧化乙烯(PEO)和二氧化鈦(titania，二氧化鈦)被采用的情況。這些顆?？赡芫哂杏邢薜某叽纾瑢λ鲲@示圖像的可視性沒有直接的影響。然而，隨時間，這些初始的顆粒趨向于隨諸如煅制二氧化硅的灌注試劑絮凝。在某些情況下，這可能最終導(dǎo)致相當(dāng)大的(substantial)顆粒的產(chǎn)生,其可能包括在尺寸上超過100至200微米的顆粒。隨著如上所述的這樣的大的顆粒的大量的顆粒產(chǎn)生，在所述顯示器處的圖像的可見性可能是不可能的。在任何情況下，在相當(dāng)大的顆粒產(chǎn)生和溶劑泄漏的組合的問題之間，常規(guī)的電致變色顯示卡可以具有實質(zhì)上小于大約3年的使用壽命。結(jié)果，電致變色顯示卡對于每天較長時期使用而言保持為相當(dāng)?shù)夭荒軐嵭?，諸如以信用卡的形式。

發(fā)明內(nèi)容
提供了改進性能的電致變色顯示設(shè)備。所述改進的顯示器可以包括超過三年的有效的可見性。這樣的改進可以通過使用電致變色合成物而被實現(xiàn)，所述電致變色合成物采用在20°C具有小于大約0.03托(torr)的揮發(fā)性的溶劑，在其中聚合物是可溶解的(solublized)。可接受的溶劑/聚合物可溶性被進一步優(yōu)選以減少來自于例如絮凝或聚合物分解或結(jié)晶的顆粒形成。此外，可以在其底板處提供所述設(shè)備的顯示部分，用于容納所述合成物。也可以提供跨越所述底板的大部分而被布置的密封件。所述密封件可以限定所述顯示器的周界并有助于在適當(dāng)?shù)奈恢酶綦x所述電致變色合成物。所述密封件進一步被用于阻止溶劑從所述電致變色合成物中的損失。附圖的簡要描述圖IA是電致變色顯示模塊的實施例的立體、部分截面圖。圖IB是電致變色顯示模塊的可替代的實施例的立體、部分截面圖。圖2是從圖IA的2-2截取的所述電致變色顯示模塊的側(cè)面、橫截面視圖。圖3是從圖2的3-3截取的電致變色顯示器和合成物的實施例的放大圖。圖4A是用于電致變色顯示模塊的圖案化的底板基底的實施例的側(cè)面、橫截面視圖。圖4B是具有放置于其上的密封件的實施例的圖4A的所述基底的側(cè)面、橫截面視圖。圖4C是具有被遞送到其上的圖3的所述電致變色顯示合成物的圖4B的所述基底的側(cè)面、橫截面視圖。
具體實施例方式參考某些電致變色顯示模塊描述了實施例。特別地，描述了用作諸如信用卡、借記卡(debit card)、標(biāo)識卡、以及其他ISO適用的(compliant)手持卡類型的卡的模塊。然而，諸如賀卡顯示器的各種其他模塊類型可以采用如在此處所詳述的結(jié)構(gòu)和電致變色合成物的這些或類似的實施例。不考慮所述模塊或卡類型，被采用的結(jié)構(gòu)和電致變色合成物的所述獨特的組合可以將所述顯示器的所述使用壽命擴展到實質(zhì)上超過三年。因此，此處所描述的實施例特別良好地適合于在用于每日使用的手持卡中使用?，F(xiàn)在參考圖IA和

圖1B，電致變色顯示模塊100、160的實施例的立體、部分截面圖被描繪。如所示，所述模塊100、160可以被合適地 調(diào)整尺寸并被配置用作常規(guī)尺寸的電子卡，或并入常規(guī)尺寸的電子卡中。例如，在一個實施例中，所述顯示模塊100、160可以是小于大約I. 5平方英寸的相對靈活的設(shè)備并適合于例如通過熱層壓(hot lamination)而集成到小于大約8平方英寸的標(biāo)準(zhǔn)顯示卡中。附加參考圖2，圖IA和圖IB的所述模塊100、160可以包括顯示部分101，在其處可視顯示可以通過像素的激活而被產(chǎn)生(參見225)。在一個實施例中，所述模塊100、160被配置為以這種方式借助于42個像素產(chǎn)生直到大約6個數(shù)字。在所述顯示器部分101的所述可視顯示可以由微控制器140引導(dǎo)，所述微控制器140可以被直接并入到在其底板201處的所述模塊100、160的主體中。更特別地，出于所述微控制器140的電路線125可以伸展到所述顯示部分101以引導(dǎo)通過在其處的電致變色顯示合成物200的成像?？梢栽谒龅装?01和所述前板215之間圍繞所述顯示部分101的周邊111提供下面進一步詳述的密封件110、115，以便幫助將所述合成物200保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩３鑫⒖刂破?40和電路之外，所述的底板201可以容納諸如電阻器、電池、傳感器、開關(guān)、射頻天線或晶體的其他部件。實際上，如在圖IA和圖IB中所描繪的，常規(guī)的總線150可以被并入所述模塊100、160的主體中?？偩€150可以被采用以提供所述顯示模塊100、160的部件(features)(諸如所述微控制器140)和在所述模塊100、160外部的其他部件之間的電連接性。例如，所述總線150可以通過觸點149而被電耦合到電源或者其他可選的部件，諸如附加的處理器、膜片開關(guān)、生物統(tǒng)計(biometric)傳感器或交互式的讀/寫設(shè)備(諸如常規(guī)的RFID天線)。以這種方式，例如，外部電源可以從所述觸點149被伸展到所述微控制器140并最終通過電路線125伸展到所述顯示部分101，用于供以動力并通過在其處的所述合成物200產(chǎn)生所期望的圖像。附加參考圖3，上述合成物200包括電致變色油墨成分和在聚合物-溶劑混合物中分配(disbursed)的遮光劑350。所述油墨材料200可以被選擇性地激活以便在所述顯示部分101處產(chǎn)生圖像。此外，特別參考圖IA的所述實施例并如下面進一步詳述的，密封件110可以被采用，其被特別地配置為實質(zhì)上將溶劑從所述合成物200泄漏的速率降低到超出所述顯示部分101。因此，如下面所描述的，特別當(dāng)采用此處所詳述的合成物200的類型時，所述模塊100的壽命可以被延長?，F(xiàn)在特別參考與圖IB的實施例成對比的圖IA的實施例，所述密封件110、115在尺寸上是顯著不同的。特別地，圖IA的所述密封件110看來像是延伸跨越所述模塊100的大部分，而圖IB的所述密封件115具有更常規(guī)的尺寸，限于其顯示部分101的較近的鄰近部(proximity)。盡管圖IB的所述顯示部分101中的所述合成物200呈現(xiàn)了特定的實施例，如關(guān)于圖2所詳述的，圖IA的所述合成物200和所述密封件110兩者是優(yōu)選的實施例。結(jié)果，圖IA的所述模塊100的使用壽命可能超出圖IB的模塊的使用壽命。從尺寸上講，圖IB的所述密封件115可能遠離所述顯示部分101而延伸到垂直距離d4，水平距離d5。如所描繪的，所述密封件115的這種相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的和均勻的尺寸可以轉(zhuǎn)化為至多大約0. 075英寸乘以大約0. 12英寸。然而,經(jīng)由比較，圖IA的所述密封件110可能被延伸超過這樣的尺寸，甚至不改變所述顯示部分101的位置或所述模塊100的總的尺寸。更特別地，與圖IB的所述密封件115的更標(biāo)準(zhǔn)的距離d4、d5相比，圖IA的所述密封件110可以具有包括各種擴展的可達距離d1、#的尺寸。如在所述實施例中所示的，這可以包括超過0. 075英寸(優(yōu)選地超過大約0. 5英寸)的垂 直延伸的可達距離和大于大約0. 12英寸(優(yōu)選地在大約0. 15英寸和大約0. 20英寸之間或更多)的水平延伸的可達距離d1。除如下面所述的由所述密封件110在溶劑損失方面提供的益處之外，在所述模塊100的潛在結(jié)構(gòu)中引起的改變可能也具有益處。例如，所述密封件110的增加的尺寸為接下去的層壓和其他處理提供了結(jié)構(gòu)上的支持。此外，所述較大的密封件110為緊鄰在其之上的模塊層提供更寬的支持的基座(參見圖2的所述透明前板215和導(dǎo)電層275)。附加參考圖2，利用所描述的距顯示部分101的至少兩側(cè)的延伸的可達距離d1、d2可以實質(zhì)上減少在其處從所述合成物200的溶劑泄露。因此，所述模塊100自身的有效壽命可以被延長。實際上，在在其中采用常規(guī)的溶劑并使用延伸超出大約0. 15英寸乘以大約0. 5英寸的延伸的可達距離d1和d2的一個實施例中，可以看到溶劑損失率中的80%的減少。所述溶劑損失率中的該減少可以歸因于通過和/或圍繞所述密封件110的泄露中的實質(zhì)上的減少以及作為采用這樣的距離d1、#的結(jié)果的減少的密封件破裂的可能性。現(xiàn)在繼續(xù)參考圖2，顯示了從圖IA的2-2截取的所述電致變色顯示模塊100的側(cè)面橫截面視圖。圖2揭示了所述模塊100采用尺寸上延伸的密封件110，結(jié)合被配置用于減少的顆粒產(chǎn)生的電致變色顯示合成物200的實施例。如此處所描述的，對于模塊100的這樣的實施例，有效的成像壽命可以被延長到實質(zhì)上超出大約三年。換句話說，除如由所述密封件110提供的溶劑從所述合成物200泄露中的減少之外，所述模塊100采用具有延長的成像壽命的合成物200，所述延長的成像壽命歸因于如下面所描述的顆粒產(chǎn)生中的顯著減少。繼續(xù)參考圖2，附加參考圖1A，上述的顯示部分101具有層疊的結(jié)構(gòu)。所述透明前板215被顯示為所述顯示部分101的頂層,其中在下面的(underlying)導(dǎo)電層275被形成在其上。所述前板215最終通過各種技術(shù)(諸如使用壓敏粘合劑、熱密封件和環(huán)氧樹脂密封件)被結(jié)合到所述底板201。實際上，上面所描述的密封件110是這樣的密封件丙烯酸品種的、厚度優(yōu)選地為3-5密耳(mils)的機械密封件。除如上所述的密封件110的特征之夕卜，其限定了所述底板201 (具有電介質(zhì)250)和所述前板215 (具有在下面的導(dǎo)電層275)之間的高度。如下面所詳述的，合成物200的獨特的實施例可以被置于這些板201、215之間。這些實施例最終可以歸因于在其中顆粒產(chǎn)生中的實質(zhì)上的減少而提供延長的成像壽命?，F(xiàn)在繼續(xù)參考所述前板215和導(dǎo)電層275，這些部件可以通過導(dǎo)電粘合劑而被電連接到例如電池的負端并被接地，用作用于所述模塊100的負陽極電極(negative anodeelectrode) 0此外，所述導(dǎo)電層275可以由薄金層或柵格線構(gòu)成或更優(yōu)選地，由透明導(dǎo)體(諸如銦錫氧化物(ITO))構(gòu)成，通過常規(guī)的金屬化或濺射而被最初沉積在所述前板215上。以這種方式被沉積的這樣的導(dǎo)體可以導(dǎo)致用于在如所示的顯示模塊100中使用的實質(zhì)上透明的基底。所述的底板201本質(zhì)上可能是聚合的。用于所述底板201的材料可以包括聚酯、聚酰亞胺、聚丙烯、丙烯酸鹽、聚烯烴、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)、聚碳酸酯和聚氯乙烯中的任何一種。此外，底板201上的電路125可以被選擇性地連接到正電池端子并且在像素電極220處被終止，以用作用于所述模塊100的正陰極電極(positivecathode electrode)。如上面提到的以及下面進一步詳述的,化學(xué)反應(yīng)可能因此通過所述電致變色合成物200的介質(zhì)而在所述前板215和所述底板 201之間被引導(dǎo)，以便在所述顯示部分101處產(chǎn)生圖像。上面所述的電路線125可以伸展到各種像素電極220，用于所述指示的圖像產(chǎn)生。所述線125可以由金、銅、銀、錫、鉬、鈀、鉻、鋅或其他合適的金屬制成。所述像素電極材料被選擇以便與所述電致變色合成物200是非反應(yīng)的。這樣的不起反應(yīng)的材料是碳或優(yōu)選地是金。所述線125被耦合到所述微控制器140，所述微控制器140被預(yù)制造并且用圖像產(chǎn)生所需的固件預(yù)編程。因此，如所述的，所述微控制器140可以被置于所述底板201處并且通過倒裝芯片小片附接(flip chip die attach)技術(shù)而被電連接以及用常規(guī)的密封劑(encapsulant)而被物理地稱合到其上。現(xiàn)在參考圖3，附加參考圖2，描繪了從圖2的3-3截取的電致變色顯示合成物200的實施例的主要放大的視圖。在該視圖中，所述合成物200在所述像素225處的所述激活的特性由所述合成物200的該部分中的“閃爍”外觀指示出。需特別注意地，在所述合成物200的該部分內(nèi)是某些顆粒300，所述顆粒在尺寸上被限制到小于大約150微米以便保持視覺上感知不到。作為利用具有這樣的受限制的顆粒產(chǎn)生的合成物200的結(jié)果，所述模塊100的所述有效的壽命可以被延長。實際上，當(dāng)這樣的合成物200如上面所詳述的與延伸的密封件110相結(jié)合時，所述有效的模塊壽命可以良好地超過三年。如同許多常規(guī)的電致變色合成物一樣，上述的電致變色合成物200可以包括在其中分配的具有電化學(xué)活性和顏色影響成分的溶劑-聚合物混合物。所述成分中的一些可以是具有與所述遮光劑350相似的尺寸的固體。對于更多常規(guī)的合成物，也可以出現(xiàn)諸如二氧化硅(煅制二氧化硅)的灌注試劑。這被執(zhí)行以增強這樣的合成物的處理和灌注特性。遺憾的是，如上面所述的，這導(dǎo)致影響所述顯示器的壽命的過度的顆粒產(chǎn)生和可見性問題。然而，在此處下面所描述的實施例的所述電致變色合成物200由溶劑-聚合物的混合物組成，其允許灌注試劑(諸如煅制二氧化硅)的實質(zhì)上的消除。結(jié)果，在所述合成物200內(nèi)可以自然地產(chǎn)生的顆粒300在尺寸上可以被限制到小于大約150微米(例如，并且因此在視覺上是感知不到的)。實際上，這樣的顆粒300的實質(zhì)上大多數(shù)在尺寸上可以小于大約25微米。盡管顆粒產(chǎn)生可以是如下面所描述的自然發(fā)生的現(xiàn)象，這樣的顆粒300的所述受限制的尺寸使它們視覺上感知不到，由此允許所述像素225為成像目的保持有效。繼續(xù)參考圖3，所述像素225被顯示為通過上面所描述的技術(shù)而由橫跨所述像素電極220和導(dǎo)電層275的電勢激活。同樣地，所述合成物200的電活性、變色成分在像素225區(qū)域內(nèi)在視覺上被激活。在示例性的實施例中，所述電活性合成物200由氧化還原對和PH敏感染料以及遮光劑(350)組成，一旦激活所述氧化還原對產(chǎn)生PH變化。其他變色電化學(xué)合成物也是可能的。例如，遮光劑成分350是二氧化鈦(二氧化鈦，titania)。然而，更重要地，如下面所述的，所述電活性合成物被分配到其中的所述聚合物-溶劑的混合物可以實質(zhì)上限制顆粒產(chǎn)生。所述合成物200的所述溶劑-聚合物混合物通常采用諸如聚氧化乙烯(PEO)的常規(guī)的聚合物，例如100，000分子量的PE0。然而，為所述混合物選擇的溶劑具有實質(zhì)上避免聚合物和電活性合成物成分350絮凝成為顆粒300的屬性。因此，產(chǎn)生的顆粒300的數(shù)量被保持為最小。此外，所述溶劑可以具有用來幫助灌注的屬性。因此，可以大大地消除將獨立的灌注試劑添加到所述合成物200。同樣地，可以實質(zhì)上避免由于灌注試劑(諸如煅制二氧化硅)的顆粒300的連續(xù)的絮凝，由此，如上面所述的，將顆粒大小保持為小于大約25至150微米。 在一個實施例中，可以被用于使絮凝最小化并允許灌注試劑的實質(zhì)上的消除的溶劑可以是那些具有相對低的揮發(fā)性的溶劑，可能在大約室溫下小于大約0. 03托(torr)。這些溶劑應(yīng)該進一步是電化學(xué)穩(wěn)定的。這樣的溶劑良好地用作用于顯示器的電致變色介質(zhì)。此外，所述溶劑在溶解所述聚合物(例如聚氧化乙烯(PEO))方面必須是有效的。好的溶劑是那些抗結(jié)晶聚合物的重結(jié)晶的溶劑，諸如PE0。例如，本發(fā)明的好的溶劑是這樣的溶劑所述溶劑中的100K分子量PEO的25wt. %裝載的溶液，在65°C被溶解、在室溫下擱置24小時之后將不會轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌该?通過形成光散射晶體或不溶解的聚合物)也不會成凝膠狀(gel)。這些溶劑可以包括砜(諸如環(huán)丁砜(tetramethylene sulfone))以及乙二醇苯基醚(ethylene glycol phenyl ether),和丙二醇苯基醚(propylene glycol phenylether)。根據(jù)關(guān)于聚合物溶解性的該定義，水是好的溶劑，然而，論及室溫蒸汽壓力和電化學(xué)穩(wěn)定性，其是差的溶劑選擇。上面所述的溶劑還可以向所述合成物200提供允許從其實質(zhì)上消除煅制二氧化硅的特性。換句話說，假設(shè)煅制二氧化硅作為灌注試劑的常規(guī)的添加，這現(xiàn)在可以通過使用良好溶解所述聚合物的溶劑而被避免。這樣的合成物趨向于自然地加強(thicken)和增強所述合成物200的灌注特性。因此，在有來自供應(yīng)者的經(jīng)常伴隨聚合物(諸如PE0)的少量煅制二氧化硅的例外的同時，不需要其它的煅制二氧化硅或灌注試劑。該灌注試劑添加劑因此可以被最終降低到至多大約所述合成物200的0. 5%。同樣地，如同圖IA中所示出的那樣，實質(zhì)上消除了針對顆粒產(chǎn)生在尺寸上超過25至150微米的傾向，特別地在模塊100的三年使用年限期間。繼續(xù)參考圖3并根據(jù)上文，所述電致變色合成物200的一個實施例可以包括10-15%的聚合物，諸如如上面所述的具有30-50%低揮發(fā)性溶劑的100，000分子量PEOoK述合成物200的剩余的35-65%可以主要由電活性合成物成分組成，包括遮光劑350，諸如二氧化鈦。此外，如上所述，小于大約0.5%的灌注試劑可以在所述合成物中被發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選地沒有。采用這樣的合成物200實質(zhì)上消除了超過150微米的顆粒(缺陷顆粒)尺寸的產(chǎn)生，特別地在1-3年時間范圍期間。此外，當(dāng)這樣的合成物200與使用如上面參考圖IA所詳述的延伸的密封件110相結(jié)合時，如通過所述顯示器101的可視性和清晰度而測量的，電致變色顯示模塊100的使用壽命可以被延長到大于約3年。在直徑上超過150微米的缺陷顆粒是易于辨別的，特別當(dāng)所述顆粒是不活動的(非著色(non-coloring))并被置于靠近所述顯示面時。
此外，當(dāng)所述溶劑在電活性合成物中被減少時，調(diào)制深度經(jīng)常被減小。當(dāng)由校準(zhǔn)的反射計確定時，調(diào)制深度由關(guān)閉狀態(tài)顯示像素相對于打開狀態(tài)顯示像素的反射率中的差異(例如，以坎德拉(Candelas)Ai2測量的)所確定。用具有 40%溶劑的電活性合成物制造的最初生產(chǎn)的顯示器可以被用3V電源電驅(qū)動以產(chǎn)生50坎德拉/m2的調(diào)制深度，而在由所述像素電極定義的區(qū)域的外面沒有顯著的著色。此外，該合成物200可以保持實質(zhì)上不產(chǎn)生可見顆粒并且以與在所述溶劑超過大約25% (如基于總的合成物重量)時其最初被制造為具有大于20坎德拉/m2的調(diào)制深度時相同的方式被驅(qū)動。因此，例如，這可以對應(yīng)于保持所述初始溶劑量的至少約50%。這可以進一步對應(yīng)于為大于約三年保持初始調(diào)制深度的至少約40%的調(diào)制深度。因而，所述顯示 器101甚至在3年時期之后保持有效?，F(xiàn)在參考圖4A-4C，用于電致變色模塊100的制造技術(shù)的實施例(諸如圖IA的實施例)被簡要地描述。換句話說，如在圖IA中所示的，底板基底201被提供有像素電極220、電介質(zhì)250和在其上圖案化的像素225?？梢愿鶕?jù)常規(guī)的金屬化、蝕刻和其他制造技術(shù)形成所述圖案化的底板201。隨后，如在圖IA所描繪的，延伸的密封件110可以被提供以幫助限定顯示器101的邊界。在圖4B中所示的實施例中，可以經(jīng)由常規(guī)的印刷或?qū)訅杭夹g(shù)提供所述密封件110并用作與在下面的圖案化的底板201的粘合(通過所示的實施例中的電介質(zhì)250)。附加參考圖1A，至少在圖4C中所描繪的位置處，所述顯示部分101的邊界由所述密封件110限定。如在此處上面所詳述的合成物200的實施例可以被提供并由所述密封件110保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。所述電致變色合成?00的遞送優(yōu)選地經(jīng)由常規(guī)的刻版印刷技術(shù)而被進行。圖4C的描繪顯示了一般的遞送工具400，以便揭示如通過其適合于溶解所述聚合物的低揮發(fā)性溶劑的配方(formulation)而提供的所述合成物200的增強的灌注特性，如此處上面所描述的(例如，在實質(zhì)上不存在獨立的灌注試劑時)。已經(jīng)參考目前優(yōu)選的實施例呈現(xiàn)先前的描述。這些實施例涉及的領(lǐng)域和技術(shù)中的技術(shù)人員將會理解可以實行所描述的結(jié)構(gòu)和操作方法中的變更和改變，而不有意義地(meaningfully)背離這些實施例的原理和范圍。例如，如此處所描述的，較高溶解、較低揮發(fā)性的溶劑也可以被用作降低所述合成物的電導(dǎo)性的方式，由此減少了電荷消耗，并進一步延長了所述電致變色模塊的使用壽命。此外，前面的描述不應(yīng)該被當(dāng)作只涉及附圖中所描述和示出的精確的結(jié)構(gòu)，而是應(yīng)該被當(dāng)作與隨后的權(quán)利要求相一致并且支持隨后的權(quán)利要求，所述隨后的權(quán)利要求將具有它們最完全的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電致變色顯示設(shè)備，包括電致變色合成物，所述合成物包括 溶劑，其中所述溶劑的至少大約50%在所述合成物中保留至少大約3年的持續(xù)時間；以及所述合成物中產(chǎn)生的顆粒，所述顆粒的實質(zhì)上大多數(shù)在至少大約3年的持續(xù)時間在尺寸上保持為小于大約150微米。
2.如權(quán)利要求I所述的電致變色顯示設(shè)備，進一步包括給定調(diào)制深度的像素，所述像素被配置為在至少大約3年的持續(xù)時間保持大于所述給定調(diào)制深度的大約40%。
3.如權(quán)利要求I所述的電致變色顯示設(shè)備，其中所述電致變色合成物包括溶劑，所述溶劑在大約20°C具有小于大約0. 03托的揮發(fā)性。
4.如權(quán)利要求I所述的電致變色顯示設(shè)備，進一步包括 顯示部分，所述顯示部分用于在所述設(shè)備的底板基底的表面處容納所述電致變色合成物；以及 密封件，所述密封件從其周邊處的所述顯示部分的側(cè)面延伸到越過所述底板基底超過大約0. 12英寸，用于隔離在其處的所述電致變色合成物。
5.如權(quán)利要求4所述的電致變色顯示設(shè)備，其中所述密封件被布置為跨越所述底板基底的大部分。
6.如權(quán)利要求I所述的電致變色顯示設(shè)備，其中所述溶劑是砜。
7.如權(quán)利要求I所述的電致變色顯示設(shè)備，其中所述溶劑在至少大約3年的持續(xù)時間包括所述電致變色合成物的至少大約25%。
8.一種用于電子顯示的電致變色合成物，所述合成物包括被溶解在電化學(xué)穩(wěn)定的溶劑中的實質(zhì)上可溶的聚合物，所述電化學(xué)穩(wěn)定的溶劑在大約20°C具有小于大約0. 03托的揮發(fā)性。
9.如權(quán)利要求8所述的電致變色合成物，其中所述溶劑和可溶解的聚合物具有允許所述聚合物的至少大約25wt%在大約室溫下在至少大約24小時的持續(xù)時間保持溶解在所述溶劑中。
10.如權(quán)利要求8所述的電致變色合成物，其中所述溶劑是砜、乙二醇苯基醚和丙二醇苯基醚中的一個。
11.如權(quán)利要求10所述的電致變色合成物，其中所述砜是環(huán)丁砜。
12.如權(quán)利要求8所述的電致變色合成物，進一步包括產(chǎn)生的顆粒，其實質(zhì)上大多數(shù)具有小于大約150微米的尺寸。
13.如權(quán)利要求8所述的電致變色合成物，其中所述聚合物是100，000分子量的聚氧化乙烯。
14.如權(quán)利要求8所述的電致變色合成物，其中所述聚合物包含所述合成物的大約10%和大約15%之間，并且所述溶劑包含所述初始合成物的大約30%和大約50%之間。
15.如權(quán)利要求8所述的電致變色合成物，包含小于大約0.5%的煅制二氧化硅灌注試劑。
16.一種被調(diào)整尺寸不大于用于日常使用的手持卡的電致變色顯示模塊，所述模塊包括 底板基底； 被布置在所述基底上的顯示位置處的電致變色合成物；以及被布置在所述底板基底上圍繞所述顯示位置的周邊的密封件，用于隔離在其處的所述電致變色合成物，所述密封件具有遠離所述顯示位置的所有側(cè)邊沿所述基底延伸超過大約.0.12英寸的延伸的部分。
17.如權(quán)利要求16所述的電致變色顯示模塊，其中所述密封件延伸越過所述底板基底的大部分。
18.如權(quán)利要求16所述的電致變色顯示模塊，其中所述延伸的部分遠離所述顯示位置的側(cè)邊沿所述基底延伸超過大約0. 5英寸。
19.如權(quán)利要求16所述的電致變色顯示模塊，其中所述密封件是在厚度上在大約3密耳和大約5密耳之間的丙烯酸。
20.如權(quán)利要求16所述的電致變色顯示模塊，其中所述密封件被配置用于以下之一最小化從所述電致變色合成物的溶劑損失、為所述顯示位置之上的模塊層提供寬的基底支持、以及用作用于所述模塊的處理的結(jié)構(gòu)支持。
21.如權(quán)利要求20所述的電致變色顯示模塊，其中所述最小化溶劑損失包括在至少大約3年的持續(xù)時間維持所述溶劑的至少大約一半。
22.—種方法,包括 用由電介質(zhì)隔離的可見致動的像素圖案化底板基底； 在其顯示器的周邊處提供越過所述底板基底的大部分的延伸的密封件，所述顯示器被配置為容納所述像素；以及。
將電致變色合成物遞送到所述顯示器，所述顯示器采用在大約20°C具有小于大約.0.03托的揮發(fā)性的溶劑。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述電致變色合成物的所述遞送包括刻版印刷。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述電致變色合成物被配置有足夠加強的特性用于所述遞送。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述像素具有給定調(diào)制深度，所述像素被配置為在至少大約3年的持續(xù)時間保持所述給定調(diào)制深度的大于約40%。
全文摘要
采用結(jié)構(gòu)和電致變色合成物的獨特組合以提供對所述模塊的延長的壽命的電致變色顯示模塊。所述結(jié)構(gòu)可以包括使用圍繞所述合成物位于其處的顯示部分的周邊延伸的密封件。以該方式，可以實質(zhì)上減少溶劑從所述合成物的泄露率。此外，所述電致變色合成物自身可以利用特別的低揮發(fā)性溶劑和成分組合以便阻礙其中的顆粒產(chǎn)生量。最終，可以提供具有大于約三年的使用壽命的電致變色顯示模塊。
文檔編號G02F1/15GK102713748SQ201080030250
公開日2012年10月3日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月1日
發(fā)明者丹尼斯·布雷斯托文斯基, 克雷鉻·理查德·貝里, 史蒂文·保羅·韋布, 約翰·R·金格利 申請人:格馬爾托股份有限公司