專利名稱：利用電泳顯示器的經(jīng)改進(jìn)的電子白板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及電子白板，其用于圖解顯示以及用于捕獲在電子白板的表面上書寫或繪制的討論內(nèi)容作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。更具體而言，本發(fā)明涉及用電泳盒陣列制成的新的和改進(jìn)的電子白板，其用于接收來自用電或磁性筆在板的表面上書寫和繪圖的人工操作以及來自到電泳盒陣列的數(shù)字輸入信號(hào)的顯示輸入。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電子白板的實(shí)用性仍然受到單一輸入方式操作的限制電子白板僅能利用電或磁性筆并直接在白板表面上通過人工書寫或繪圖來接收輸入。由于它僅允許在白板的表面進(jìn)行人工操作，因此在會(huì)議中實(shí)時(shí)顯示以便立即觀看和討論更復(fù)雜或更詳細(xì)的圖解說明會(huì)變得非常不方便，除非使用人工在會(huì)議前描繪這類圖解的細(xì)節(jié)。此外，受到這種人工輸入方式的結(jié)構(gòu)和操作的限制，傳統(tǒng)的電子白板不能接收來自含有作為可顯示部分的圖形或文本內(nèi)容的電子文件的信號(hào)輸入。阻止傳統(tǒng)白板與可廣泛獲得的豐富的媒體內(nèi)容之間進(jìn)行直接通信的隔閡仍然存在，這些媒體內(nèi)容是作為隨時(shí)可以顯示在多種不同種類的媒體顯示裝置上的電子文件。由于這些限制，傳統(tǒng)的白板仍然基本上作為書寫/繪圖然后復(fù)制的裝置，其用來記錄手寫信息。作為手寫輸入裝置，傳統(tǒng)的電子白板進(jìn)一步受到以下缺點(diǎn)的限制為了在白板上書寫而使用彩色粉筆或油墨所產(chǎn)生的灰塵或碎屑會(huì)對(duì)健康和環(huán)境造成危害。
由于這些原因，作為電子白板的替代，經(jīng)常選擇應(yīng)用液晶顯示器(LCD)或MEM投影儀的圖像投影，用以顯示在會(huì)議上要討論的圖像，尤其是當(dāng)需要說明更復(fù)雜或詳細(xì)的圖像時(shí)。然而，圖像投影顯示經(jīng)常需要更高成本的投影設(shè)備。為了具有投影圖像的更好視圖，經(jīng)常需要低照明背景。利用投影圖像用于討論的主要缺點(diǎn)是投影圖像僅可以通過計(jì)算機(jī)來加以變化的限制。目前還沒有在投影圖像上借助手寫或繪圖來進(jìn)行變化的方案。這種限制顯著降低了實(shí)時(shí)呈現(xiàn)和討論的有效性。此外，為了將圖像投射到顯示表面上，進(jìn)行介紹或協(xié)調(diào)討論的人必須躲開投影光，以使投影圖像不受阻擋。而且，當(dāng)這樣的人靠近面對(duì)投影光線的顯示圖像站立時(shí)，觀眾或會(huì)議參加者(用于感受他們對(duì)顯示圖像的反應(yīng))的觀看和討論就被打擾了。因此，對(duì)用于提供改進(jìn)的方法和裝置的圖像顯示仍然存在需求，以便克服這些困難和限制。
電泳顯示器(EPD)是一種基于電泳現(xiàn)象制成的非發(fā)射性裝置，其中電泳現(xiàn)象影響懸浮在著色介電溶劑中的帶電顏料微粒。這種一般類型的顯示器在1969年被首次提出。EPD通常包括一對(duì)相對(duì)的、隔離的板狀電極，并具有一隔離物，其在電極之間預(yù)定一定的距離。至少一個(gè)電極，通常在觀看側(cè)上，是透明的。
當(dāng)在兩個(gè)電極之間施加一電壓差時(shí)，顏料微粒由于吸引力將遷移至極性與顏料微粒相反的極板。因此，通過選擇性地使極板充電所確定的在透明極板上顯示的顏色可以是溶劑的顏色或顏料微粒的顏色。極板極性的變換將引起微粒遷移回到相反的極板，從而使顏色發(fā)生變換。在透明極板上由于中間顏料密度引起的中間色彩密度(或灰度梯度)可以通過一系列電壓或脈沖發(fā)送時(shí)間控制極板電荷來獲得。先前已經(jīng)報(bào)道了具有不同像素或者盒結(jié)構(gòu)的EPDs，例如，分區(qū)式EPD(M.A.Hopper and V.Novotny，IEEE Trans.Electr.Dev.，26(8)1148-1152(1979))和微膠囊化EPD(美國(guó)專利第5,961,804號(hào)以及第5,930,026號(hào))。
最近，一種改進(jìn)的EPD制造技術(shù)被披露在于2000年3月3日提交的美國(guó)申請(qǐng)第09/518,488號(hào)(對(duì)應(yīng)于公布于2001年9月13日的WO 01/67170)、于2000年6月28日提交的美國(guó)申請(qǐng)第09/606,654號(hào)、以及于2001年2月15日提交的美國(guó)申請(qǐng)第09/784,972號(hào)的系列未決專利申請(qǐng)中，所有這些文獻(xiàn)以引用方式結(jié)合于本文中作為參考。該改進(jìn)的EPD包括隔離的盒，這些隔離的盒由具有明確定義的形狀、尺寸和縱橫比的微型杯制備而成，并用分散于介電溶劑、優(yōu)選為鹵代溶劑、特別是全氟代溶劑中的帶電荷微粒來填充。用聚合物密封層來單獨(dú)密封經(jīng)填充的盒，聚合物密封層優(yōu)選用含有一種選自由熱塑性塑料、熱固性塑料、及其前體物組成的組中的材料的組合物制備而成。
所有先前已知的和基于微型杯的電泳顯示器都可以被構(gòu)造成板的形式，以便用作電子標(biāo)牌或電子公告板。系列未決專利申請(qǐng)(USSN 10/394,488和USSN 10/421,217)披露了實(shí)施以磁泳和電磁泳顯示器制造技術(shù)的白板。在此發(fā)明中，將基于微型杯的電泳顯示器用于白板應(yīng)用中。在這些設(shè)計(jì)中，除去了ITO電極層，其進(jìn)一步降低了成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的顯示器包括兩層絕緣基片，其至少之一(通常是在觀看側(cè)的基片上)是透明的，以及夾在兩層基片之間的顯示盒的陣列。該顯示器可以任選包括放置在盒與基片層之一之間的導(dǎo)電層。
這些顯示盒用電泳液填充，其中帶電荷微粒分散在溶劑或溶劑混合物中。該溶劑或溶劑混合物可以包括對(duì)比著色劑，其可以是染料或顏料。
該裝置進(jìn)一步包括書寫裝置，如高壓電書寫頭或高壓筆，用于產(chǎn)生圖像。該書寫裝置可以在觀看側(cè)上或在非觀看側(cè)后面。
該裝置還可以任選包括擦除裝置，用以電擦除圖像。該擦除裝置同樣可以設(shè)置在觀看側(cè)上或在非觀看側(cè)后面。
類似于傳統(tǒng)的電泳顯示器(EPDs或EPIDs)，本發(fā)明的白板是雙穩(wěn)定的，并具有非常寬的視角?？梢圆捎枚喾N不同的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和電路設(shè)計(jì)，用以達(dá)到本發(fā)明的顯示器的最佳性能。它們的大多數(shù)并不需要使用透明導(dǎo)電膜，如昂貴、易碎，并經(jīng)常透射或反射少于90％的初始可見光的ITO膜。因此，本發(fā)明的顯示器比傳統(tǒng)顯示器更具柔性及耐用性，并提供了高對(duì)比度圖像、寬視角以及在Dmin區(qū)域具有高反射比的圖像。此外，本發(fā)明提供了大量可供選擇的設(shè)計(jì)方法，并且在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)可以容易形成特定類型的設(shè)計(jì)，用以滿足各種應(yīng)用場(chǎng)合的需要。
對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在閱讀了下文中結(jié)合附圖進(jìn)行圖示說明的優(yōu)選具體實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的這些以及其它的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明了。
將在本申請(qǐng)中涉及到的每個(gè)文件的全部?jī)?nèi)容以引用方式結(jié)合于本申請(qǐng)中作為參考。


圖1-9圖示了本發(fā)明的磁泳和電磁泳顯示器的各種設(shè)計(jì)。
圖10圖示了本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例，其中盒被單獨(dú)密封。
圖11圖示了本發(fā)明的優(yōu)選具體實(shí)施例，其中電泳分散體被夾在保護(hù)層和共電極層之間。
圖12示出了本發(fā)明的白板顯示系統(tǒng)的頂視剖面圖。
圖13示出了本發(fā)明的白板顯示系統(tǒng)的正視圖。
圖14A示出了高壓電書寫頭的頂視圖，而圖14B至圖14E是高壓電書寫頭的可選替換的側(cè)視剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，其包括兩個(gè)基片層，至少觀看側(cè)是透明的，以及夾在兩個(gè)基片層之間的顯示盒的陣列。在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，術(shù)語“觀看側(cè)”是指觀看者所看到的側(cè)面，而術(shù)語“非觀看側(cè)”是指與觀看側(cè)相反的側(cè)面。
適當(dāng)?shù)幕ㄆ?、平板或薄膜，其是由?對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、不飽和聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、及其復(fù)合材料制備的。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，其中電場(chǎng)是用來驅(qū)動(dòng)或擦除圖像，需要一在基片上的導(dǎo)電層。適宜的導(dǎo)電層可以包括但不限于Al、Cu、Au、Ag、Ni、Sn、ITO(氧化銦錫)、以及其合金或復(fù)合膜。
夾在兩層基片之間的顯示盒可以是傳統(tǒng)類型的顯示盒(例如，分區(qū)式盒)、微膠囊盒(根據(jù)美國(guó)專利第5,961,804號(hào)和第5,930,026號(hào)制備的)或根據(jù)在WO 01/67170和相關(guān)申請(qǐng)中披露的微型杯技術(shù)制備的盒。
如在系列未決申請(qǐng)(USSN 10/394,488和USSN 10/421,217)中所披露的，磁泳顯示器(MPD)和電磁泳顯示器(EMPD)被用于白板應(yīng)用中，其中這些盒填充以磁泳液或電磁泳液，該磁泳液或電磁泳液包括分散在溶劑或溶劑混合物中的磁性微粒。這些磁性微?？梢酝ㄟ^任何公知的方法來分散，包括研磨、粉碎、球磨、微氣流粉碎(microfluidizing)、以及超聲波技術(shù)。例如，可以將細(xì)粉末形式的磁性微粒加入到懸浮溶劑中，并且將生成的混合物球磨幾小時(shí)，以便將高度凝聚的干顏料粉末分散成初級(jí)粒子。
對(duì)于磁泳液或電磁泳液而言，低蒸汽壓、非吸濕性的溶劑是優(yōu)選的。有用的溶劑的實(shí)例包括碳?xì)浠衔?，如十氫化?萘烷、DECALIN)、5-亞乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蠟油；芳香族碳?xì)浠衔?，如甲苯、二甲苯、苯基二甲苯基乙烷、十二烷基苯和烷基萘；低粘度聚醚，如聚丙二醇、以及乙二醇和丙二醇的嵌段共聚物；低粘度硅油；烷基或烷芳基酯和酮；鹵代溶劑，如全氟萘烷、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3，4，5-三氯三氟甲苯、五氟氯苯(chloropentafluoro-benzene)、二氯壬烷、以及五氯苯；全氟溶劑，如來自明尼蘇達(dá)州St.Paul的3M公司的FC-43、FC-70、以及FC-5060；低分子量的含鹵素的聚合物，如來自俄勒岡州Portland的TCA America的聚全氟環(huán)氧丙烷，來自新澤西州River Edge的Halocarbon Product公司的聚三氟氯乙烯如鹵烴油，以及來自Ausimont的全氟聚烷基醚如Galden或來自特拉華州的DuPont的Krytox油和油脂K-Fluid系列。在一優(yōu)選具體實(shí)施例中，使用聚三氟氯乙烯作為介電溶劑。在另一優(yōu)選具體實(shí)施例中，使用聚全氟環(huán)氧丙烷作為介電溶劑。
可以通過用適當(dāng)?shù)木酆衔锸刮⒘Ｎ⒛z囊化，以便使其比重與懸浮溶劑的比重一致，從而消除顏料微粒的沉降或乳狀液分層(creaming)。可以用化學(xué)或物理方法來完成顏料微粒的微膠囊化。典型的微膠囊化工藝包括界面聚合、原位聚合、相分離、凝聚、靜電涂布、噴霧干燥、流化床涂布、以及溶劑蒸發(fā)。公知的微膠囊化方法已經(jīng)披露于Kondo的Microcapsule Processing and Technology，Microencapsulation，Processes and Applications，(I.E.Vandegaer，ed.)，Plenum Press，New York，N.Y.(1974)、以及Gutcho的Microcapsulesand Microencapsulation Techniques，Nuyes Data公司，Park Ridge，N.J.(1976)，將兩者以引用方式結(jié)合于本文作為參考。
由高度磁性的化合物以及金屬或合金制備的磁性微粒是優(yōu)選的?？梢杂糜诒景l(fā)明的磁性材料的實(shí)例包括γ-氧化鐵，針狀磁鐵礦，經(jīng)鈷改性或吸附的氧化鐵，非定比氧化鐵，二氧化鉻；金屬或合金，如不銹鋼、Fe-Co、Fe-Ni、Fe-Co-Ni、Co-Ni、Co-Cr、以及F-Co-V合金；有機(jī)多基材料(organic polyradicals)，如在側(cè)鏈中具有有機(jī)自由基的聚合物、具有有機(jī)自由基的主鏈共軛聚合物、片型多基材料、含有順磁金屬卟啉作為側(cè)鏈的聚合物、以及在主鏈中含有順磁金屬離子的聚合物，例如，Cu(II)、Ni(II)、Mn(II)或VO(II)。其它有用的磁性材料可以在參考文獻(xiàn)中找到，如MarvinCamras的“Magnetic recording Handbook”，Van Norstrand Reinhold公司，(1988)；以及M.Kanachi在“Functional Monomers andPolymers”，ed.By K.Takemoto，R.M.Ottenbrite and M.Kamachi；Marcel Dekker公司(1997)中的“Magnetic Polymers”。
有機(jī)多基材料的特定實(shí)例包括但不限于那些在上述參考文獻(xiàn)和幾篇美國(guó)專利(例如，4,631,328、4,594,400、4,552,928、以及4,769,443)中指出的有機(jī)多基材料。由Kanachi在“MagneticPolymers”中指出的有機(jī)多基材料包括那些含有2，2，6，6-四甲基哌啶-1-氧基作為側(cè)鏈的有機(jī)多基材料，熱退火聚苯乙炔，那些具有苯氧基或硝酰基的有機(jī)多基材料，具有側(cè)硝?；趸?pendantnitronyl nitroxide)或叔丁基硝?；木?1，3-亞苯基亞乙炔基)，片型聚合物，如通過1，3，5-三氨基苯與碘反應(yīng)所獲得的聚合物，那些具有衍生自靛藍(lán)的重復(fù)單元的有機(jī)多基材料，那些獲自1，3-二-(3-悉尼酮)與N′，N′-(1，4-亞苯基)雙馬來酰胺的無催化劑1，3-偶極環(huán)加成作用的有機(jī)多基材料，那些在側(cè)鏈或在主鏈上含有順磁離子的有機(jī)多基材料。那些在側(cè)鏈含有順磁離子的有機(jī)多基材料包括那些含有四苯基卟啉(TPP)部分的有機(jī)多基材料、尤其是那些衍生自順磁金屬離子，例如，Cu(II)、Ag(II)、VO(II)和Co(II)的有機(jī)多基材料，以及由TPP-Mn(II)與四氰基乙烯在甲苯中的反應(yīng)生成的有機(jī)多基材料。那些在主鏈含有順磁離子的有機(jī)多基材料包括Cu(II)和VO(II)的雜雙核配合物，一種無機(jī)聚合物；具有規(guī)則交替的磁中心的MnCu(pbaOH)(H2O)3，其中pbaOH是2-羥基-1，3-亞丙基二(草氨酸基，oxamato)；由2-取代的4，4，5，5-四甲基咪唑啉-1-氧基-3-氧化物組成、并衍生自Cu(II)、Ni(II)或Mn(II)的聚合物；M(hfac)2(NIT)R的直鏈聚合物，其中M是Cu(II)、Ni(II)或Mn(II)，(NIT)R是2-烷基-4，4，5，5-四甲基咪唑啉-1-氧基-3-氧化物，而hfac是六氟乙酰丙酮酸鹽(hexafluoroaceteylacetonate)；以及三維結(jié)構(gòu)，如(rad)2Mn2[Cu(opba)]3(DMSO)2:2H2O，其中rad是2-(4-N-甲基吡啶鎓)-4，4，5，5-四甲基咪唑啉-1-氧基-3-氧化物，opba是鄰亞苯基二(草氨酸基，oxamato)，而DMSO是二甲基亞砜。其它含有聚合物基(多基)的化合物，具有同樣的基團(tuán)及其位置，是那些描述于下述美國(guó)專利中的化合物4,631,328(各種染料[蒽醌、1，2-二苯乙烯、單偶氮、雙偶氮、三偶氮]，側(cè)鏈)，4,594,400(噻噸酮，側(cè)鏈)，4,552,928(二苯胺和三苯胺，側(cè)鏈)，以及4,769,443(哌啶，側(cè)鏈)。這些有機(jī)多基材料中的某些可以通過將自由基前體物包括在預(yù)聚物混合物中、進(jìn)行聚合、然后轉(zhuǎn)化成為有機(jī)多基材料的方法來制備。
在MPD和EMPD的一具體實(shí)施方式
中，對(duì)比著色劑微粒(顏料微粒)是通過用磁性材料以(例如)噴鍍、真空淀積、電沉積、電鍍或無電鍍方式涂布著色劑微粒(例如，TiO2、ZnO或有機(jī)顏料，如碳黑、酞菁和其他有機(jī)顏料)來加以磁化的。在MPD和EMPD的另一具體實(shí)施方式
中，將著色劑顏料微粒微囊化在聚合物基質(zhì)中，并在微囊化工藝之前將磁性微粒與顏料微粒進(jìn)行混合。在這種情況下，亞微米磁性或金屬微粒是最優(yōu)選的。在MPD和EMPD的另外的具體實(shí)施方式
中，著色劑微粒是通過用上述的有機(jī)多基材料或磁性聚合物涂布或膠囊化微粒來加以磁化的。
經(jīng)磁化的微?？梢允菐щ姾傻幕虿粠щ姾傻?。與之類似，對(duì)比著色劑微粒也可以是帶電荷的或不帶電荷的。對(duì)于帶電荷的微粒，它們可以呈現(xiàn)自身的(自然)電荷，或者可以利用電荷控制劑直接使之帶電，或者也可以當(dāng)懸浮在懸浮介質(zhì)中時(shí)獲得電荷。適當(dāng)?shù)碾姾煽刂苿┦潜绢I(lǐng)域公知的；其可以為聚合或非聚合性質(zhì)，并且可以為離子的或非離子的。具有高圖像雙穩(wěn)性，低粘度，以及抵抗沉降、乳狀液分層、絮凝、以及網(wǎng)絡(luò)形成的高分散穩(wěn)定性的微粒是優(yōu)選的。
圖1圖示了一種磁泳顯示器。顯示單元(盒)(11)是夾在兩個(gè)基片層(12和13)之間的。至少兩層之一是透明的，并且透明層(12)是在觀看側(cè)上。該單元用分散在清亮(對(duì)比)有色溶液中的反射性或白色(原色)、不帶電荷的磁性微粒(14)來填充。對(duì)于這種情況，有用的磁性微粒包括金屬微?；蛲ㄟ^例如噴鍍、真空淀積、電沉積、電鍍、無電鍍來制備的鍍金屬的微粒；磁性聚合物涂布或微囊化的白色顏料微粒，如TiO2和ZnO；以及含有白色顏料和磁性微粒的混合物的微膠囊；尤其是金屬微粒。微粒尺寸遠(yuǎn)低于可見光散射范圍(0.2-0.4微米)的染料或著色劑顏料可以用于制備清亮對(duì)比色溶液。
首先，通過施加放置在顯示器觀看側(cè)(12)上的磁性擦除器(15)，將所有的反射性或白色(原色)磁性微粒吸引到觀看側(cè)，導(dǎo)致微粒顏色作為觀看者看到的背景。在這種設(shè)計(jì)中，磁性書寫頭(16)是放置在非觀看側(cè)(13)的后面。該書寫頭是由PC或圖形輸入板(未示出)控制的。當(dāng)光書寫頭接通時(shí)，將白色微粒吸引到非觀看側(cè)。對(duì)于白色或反射性微粒在非觀看側(cè)上的區(qū)域，從觀看側(cè)看到分散體介質(zhì)的顏色(即，對(duì)比色)，因此產(chǎn)生了在白色之上的對(duì)比色或在原色之上的對(duì)比色圖像。
圖2圖示說明了MPD的可選替換的具體實(shí)施方式
，其中單元(21)同樣也用分散在清亮對(duì)比色溶液中的不帶電荷的、反射性或白色(原色)磁性微粒(24)來填充。在這種設(shè)計(jì)中，將磁性擦除裝置(25)放置在非觀看側(cè)(23)的后面。起初，擦除器將白色或反射性磁性微粒吸引到非觀看側(cè)，其產(chǎn)生從觀看側(cè)(22)看到的對(duì)比背景色(即，分散體介質(zhì)的顏色)。在這種設(shè)計(jì)中，圖像可以由放置在觀看側(cè)的磁性書寫裝置或書寫頭(26)產(chǎn)生。當(dāng)接通書寫器(26)并關(guān)閉擦除器(25)時(shí)，將白色或反射性磁性微粒吸引到觀看側(cè)，因而產(chǎn)生在對(duì)比色之上的白色或在對(duì)比色之上的原色圖像?？蛇x替換地，磁性筆(26a，在觀看側(cè)上)可以用來代替磁性書寫頭(26)，以便產(chǎn)生相同的圖像識(shí)別力(discrimination)。
圖3圖示說明了另一可選替換的具體實(shí)施方式
，其中單元用分散在對(duì)比色清亮溶劑中的帶電荷的、白色(原色)或反射性磁性微粒(34)來填充。顯示單元(31)夾在兩層基片(32和33)之間。至少兩層之一是透明的，并且透明層(32)是在觀看側(cè)上。然而，在這種情況下，將一層導(dǎo)電膜(38)放置在單元(31)與在非觀看側(cè)上的基片層(33)之間。將磁性擦除器(35)放置在觀看側(cè)上。通過施加磁性擦除裝置，將白色或反射性磁性微粒吸引到觀看側(cè)上，因而產(chǎn)生白色或原色背景。在這種設(shè)計(jì)中，圖像可以通過放置在非觀看側(cè)后面(圖3A)的磁性書寫頭(36a)或高壓電書寫頭(在圖3B中未示出)或在觀看側(cè)上(圖3B)的高壓電筆(36b)來產(chǎn)生。在第一種方案中，當(dāng)施加磁性書寫頭時(shí)，它將白色(原色)微粒吸引到非觀看側(cè)，因而產(chǎn)生在白色(或原色)之上的對(duì)比色圖像。在第二種方案中，當(dāng)使用高壓電書寫頭或電筆時(shí)，可以通過對(duì)電筆和導(dǎo)電膜層(38)施加適當(dāng)?shù)碾妷簛懋a(chǎn)生圖像。例如，如果導(dǎo)電膜具有與微粒相反的極性而電書寫頭或筆具有與微粒相同的極性，那么白色或原色微粒必然會(huì)遷移到非觀看側(cè)，因而也就產(chǎn)生了在白色(或原色)之上的對(duì)比色圖像。這種具體實(shí)施方式
是優(yōu)選的具體實(shí)施方式
之一。
本發(fā)明還有另外的具體實(shí)施方式
，其中將黑色或著色磁性微粒和白色、非磁性微粒的混合物分散在無色清亮溶劑中。這些微?？梢允菐щ姾傻幕虿粠щ姾傻?。如果兩種類型的微粒都是帶電荷的，則優(yōu)選具有相同的極性。這些和其他具體實(shí)施方式
在圖4至圖9中進(jìn)行了圖示說明。
在如圖4所示的設(shè)計(jì)中，兩種類型的微粒(44)都不帶電荷。該設(shè)計(jì)并不包括導(dǎo)電膜層。將磁性擦除器(45)放置在非觀看側(cè)(43)的后面。當(dāng)施加擦除頭時(shí)，將黑色或彩色磁性微粒吸引到非觀看側(cè)，而白色非磁性微粒則隨機(jī)分散在分散體介質(zhì)中，因而產(chǎn)生白色背景色。在這種設(shè)計(jì)中，將書寫裝置(46)放置在觀看側(cè)(42)上，并且該書寫裝置可以是磁性書寫頭或磁性筆。當(dāng)接通磁性書寫頭或磁性筆時(shí)，將黑色或彩色磁性微粒吸引到觀看側(cè)，從而產(chǎn)生在白色之上的黑色(對(duì)比色)圖像。這也是優(yōu)選的具體實(shí)施方式
之一。
圖5圖示說明了本發(fā)明的一具體實(shí)施方式
，其中將帶電荷的、黑色或彩色磁性微粒和帶電荷的、白色非磁性微粒的混合物分散在無色清亮溶劑中。這種設(shè)計(jì)還包括導(dǎo)電膜層(58)。在這種情況下，將電擦除裝置(55)放置在觀看側(cè)(52)上，并且它可以是高壓電擦除頭或手動(dòng)高壓電擦除器。白色和黑色微?？梢詳y帶相反的電荷極性或相同的極性。如果它們具有相同的極性，那么兩種類型的微粒在電泳遷移率方面應(yīng)該具有足夠的差異，以便于圖像識(shí)別。導(dǎo)電膜層(58)具有與黑色微粒相反的極性，而電擦除裝置具有和黑色微粒相同的極性。因此，由于電力黑色或彩色磁性微粒遷移到非觀看側(cè)(53)，而白色微粒或遷移到觀看側(cè)、或在很大程度上仍然隨機(jī)分散在分散體介質(zhì)中，從而產(chǎn)生白色背景。該白色背景也可以通過從非觀看側(cè)施加磁性擦除裝置來獲得。在此具體實(shí)施方式
中，書寫裝置(56)也是在觀看側(cè)上，并且它可以是磁性書寫頭或磁性筆。當(dāng)施加磁性書寫裝置時(shí)，它將黑色磁性微粒吸引到觀看側(cè)，因而產(chǎn)生在白色之上的黑色(對(duì)比色)圖像。
可選替換地，如圖6所示，電磁泳顯示器可以具有分散在無色清亮溶劑中的帶電荷的黑色或?qū)Ρ壬判晕⒘：筒粠щ姾傻陌咨谴判晕⒘５幕旌衔铩．?dāng)從觀看側(cè)施加電擦除裝置(65)時(shí)(只要導(dǎo)電膜層具有與黑色或彩色微粒相反的電荷極性，并且電擦除裝置具有與之相同的極性)，僅有黑色或彩色微粒遷移到非觀看側(cè)，并且白色微粒隨機(jī)分散在分散體介質(zhì)中，從而產(chǎn)生從觀看側(cè)看到的白色背景色。該白色背景也可以通過從非觀看側(cè)施加磁性擦除裝置來獲得。在這種設(shè)計(jì)中，書寫裝置(66)也是在觀看側(cè)上，并且它可以是磁性書寫頭、磁性筆、高壓電書寫頭或高壓電書寫筆。如圖6所示，當(dāng)施加磁性書寫裝置時(shí)，它將黑色或?qū)Ρ壬判晕⒘Ｎ接^看側(cè)，因而產(chǎn)生在白色之上的黑色(對(duì)比色)圖像。當(dāng)施加具有與黑色微粒相反極性的電書寫裝置時(shí)，該書寫裝置將黑色微粒吸引到觀看側(cè)，因而也產(chǎn)生在白色之上的黑色(對(duì)比色)圖像。
圖7圖示說明了MPD的另一具體實(shí)施方式
。此設(shè)計(jì)采用分散在無色清亮溶劑中的不帶電荷的白色或反射性磁性微粒和不帶電荷的對(duì)比色或黑色非磁性微粒的混合物。該設(shè)計(jì)并不包括導(dǎo)電膜層。將磁性擦除頭(75)放置在非觀看側(cè)的后面。當(dāng)施加擦除頭時(shí)，將白色磁性微粒吸引到非觀看側(cè)，而黑色或彩色非磁性微粒則隨機(jī)分散在分散體介質(zhì)中，因而產(chǎn)生黑色或?qū)Ρ壬尘啊Ｔ诖嗽O(shè)計(jì)中，將書寫裝置(76)放置在觀看側(cè)上，并且該書寫裝置可以是磁性書寫頭或磁性筆。當(dāng)接通磁性書寫頭或磁性筆時(shí)，將白色或反射性磁性微粒吸引到觀看側(cè)，從而產(chǎn)生在黑色(對(duì)比色)之上的白色(反射性)圖像。
圖8圖示說明了EMPD的另外的具體實(shí)施方式
。在此具體實(shí)施方式
中，將帶電荷的白色或反射性磁性微粒與帶電荷的黑色或?qū)Ρ壬谴判晕⒘５幕旌衔锓稚⒃跓o色清亮溶劑中。該設(shè)計(jì)還包括導(dǎo)電膜層(88)。在這種情況下，將擦除裝置(85)放置在觀看側(cè)上，并且它可以是高壓電擦除頭、手動(dòng)高壓電擦除器、磁性擦除頭或手動(dòng)擦除頭。在一種方案中，兩種類型的微?？梢詳y帶相反的電荷，導(dǎo)電膜層具有與白色或反射性磁性微粒相同的極性，而電擦除裝置具有相反的極性。換言之，導(dǎo)電膜層具有與黑色或彩色非磁性微粒相反的極性，而電擦除裝置具有與黑色非磁性微粒相同的極性。從而，通過電力白色或反射性微粒遷移到觀看側(cè)，進(jìn)而產(chǎn)生白色或反射性背景色。在另一種方案中，白色或反射性背景色也可以通過放置在觀看側(cè)上的磁性擦除裝置來產(chǎn)生。在此具體實(shí)施方式
中，書寫裝置(86)也是在觀看側(cè)上，并且它可以是高壓電書寫頭或高壓電筆。當(dāng)施加電書寫裝置時(shí)，它將黑色或?qū)Ρ壬谴判晕⒘Ｎ接^看側(cè)(只要電書寫裝置具有和白色或反射性磁性微粒相同的極性，但是具有與黑色或彩色非磁性微粒相反的極性)，因而產(chǎn)生在白色(反射性)之上的黑色(對(duì)比色)圖像。這也是優(yōu)選的具體實(shí)施方式
之一。
可選替換地，在這種設(shè)計(jì)中的黑色或?qū)Ρ壬谴判晕⒘Ｊ遣粠щ姾傻?，或攜帶與磁性微粒相同極性的電荷，但是顯著具有更低的電泳遷移率。從而，在圖9圖示說明的方案中，當(dāng)從觀看側(cè)施加電擦除裝置(95)時(shí)(只要導(dǎo)電膜層具有與白色或反射性磁性微粒相反的極性，而電擦除裝置具有與之相同的極性)，僅有白色或反射性微粒遷移到非觀看側(cè)，而黑色或?qū)Ρ壬⒘Ｈ匀浑S機(jī)分散在分散體介質(zhì)中，從而產(chǎn)生從觀看側(cè)看到的黑色或?qū)Ρ壬尘?。黑色或?qū)Ρ壬尘耙部梢酝ㄟ^從非觀看側(cè)施加磁性擦除裝置來獲得。在此具體實(shí)施方式
中，書寫裝置(96)也是在觀看側(cè)上，并且它可以是磁性書寫頭、磁性筆、高壓電書寫頭或高壓電書寫筆。如圖9所示，當(dāng)施加磁性書寫裝置時(shí)，它將白色或反射性微粒(其是磁性的)吸引到觀看側(cè)，從而產(chǎn)生在黑色(對(duì)比色)之上的白色(反射性)圖像。當(dāng)施加電書寫裝置時(shí)，也可以將白色或反射性微粒吸引到觀看側(cè)，從而產(chǎn)生在黑色(對(duì)比色)之上的白色(反射性)圖像。
圖10圖示了EMPD的優(yōu)選具體實(shí)施方式
。單元(100)夾在兩層基片(102和103)之間，并具有明確定義的形狀、尺寸和縱橫比，并且用聚合物密封層(104)進(jìn)行單獨(dú)密封。該顯示器可選地包括另外的在基片(102)與聚合物密封層(104)之間的粘合劑層(未示出)。懸浮在電磁泳液(101)中的微粒(105)被磁化，并可選地使之帶電。本發(fā)明的電磁泳顯示器(EMPD)可以進(jìn)一步包括在基片(103)和電磁泳液(101)之間的聚合物層(未示出)。這些基于“微型杯”的單元可以如在WO 01/67170及相關(guān)申請(qǐng)中所描述的通過微模壓工藝或通過光刻法加以制備?？梢杂袑?dǎo)電膜層(106)，可選地放置在單元(100)與兩基片層(102和103)之一之間。如所描述的那樣，該裝置具有記錄裝置，以及可選地具有如在圖1至圖9中所圖示的擦除裝置。
以上具體說明的具體實(shí)施方式
顯然并不詳盡。應(yīng)當(dāng)明了，通過變化以下要素可以構(gòu)造出不同的磁泳和電磁泳1)單色磁性微粒，其可以是i)帶電荷的；或ii)不帶電荷的；2)兩種類型的彩色微粒(原色和對(duì)比色)，其中之一是磁性的，以及a)兩種類型的微粒均是不帶電荷的；b)僅其中之一是帶電荷的；
c)兩者均是帶電荷的；但攜帶相反的電荷；d)兩者攜帶相同極性的電荷，但其中之一比另一種顯著具有更高的電泳遷移率；3)將微粒分散于其中的溶劑的顏色；4)一種電擦除裝置或磁性擦除裝置；5)該擦除裝置可以在觀看側(cè)上或在非觀看側(cè)上；6)一種電書寫裝置或磁性書寫裝置；7)該書寫裝置可以在觀看側(cè)上或在非觀看側(cè)上。
圖11示出了用于形成本發(fā)明的電子白板的經(jīng)密封的EPD微型杯(150)的基本結(jié)構(gòu)。電泳分散體(160)包含在經(jīng)密封的微型杯中，該微型杯具有范圍為5至100微米(5-100μm)的微型杯深度，并被保護(hù)層(165)和共電極層(170)所包圍。在EPD單元的頂部觀看側(cè)上是保護(hù)層(165)，其形成為層厚度大約3至30微米的聚合物層。用于形成保護(hù)層(165)的材料是透明和抗刮擦的聚合物材料。取決于選擇用來形成此保護(hù)層的材料，該層可以具有2至500微米(2-500μm)的厚度。EPD單元的驅(qū)動(dòng)電壓需求直接與此保護(hù)層的厚度以及此保護(hù)層的材料相關(guān)。非常希望此層制得盡可能薄，并且體積電阻率在10E7歐姆·厘米(ohm cm)至10E12歐姆·厘米的范圍內(nèi)，以便降低驅(qū)動(dòng)電壓。底層是共電極層(170)，其可以由鋁-PET或銅-PET層制成。
如圖11所示，如填充在每個(gè)經(jīng)密封的微型杯單元(150)中的分散體(160)包括分散在介電溶劑中的帶電荷顏料微粒。該分散體可以按照本技術(shù)領(lǐng)域公知的方法加以制備，如美國(guó)專利第6,017,584號(hào)、第5,914,806號(hào)、第5,573,711號(hào)、第5,403,518號(hào)、第5,380,362號(hào)、第4,680,103號(hào)、第4,285,801號(hào)、第4,093,534號(hào)、第4,071,430號(hào)、第3,668,106號(hào)，IEEE Trans.Electron Devices，ED-24，827(1977)，以及J.Appl.Phys.49(9)，4820(1978)。該帶電荷顏料微粒在視覺上與微粒懸浮于其中的介質(zhì)形成對(duì)比。該介質(zhì)是介電溶劑，其優(yōu)選具有低粘度，并且介電常數(shù)在約2至約30的范圍內(nèi)，優(yōu)選在約2至約15的范圍內(nèi)，以便獲得較高的微粒遷移率。適當(dāng)?shù)慕殡娙軇┑膶?shí)例包括碳?xì)浠衔?，如十氫化?DECALIN)、5-亞乙基-2-降冰片烯、脂肪油、石蠟油；芳香族碳?xì)浠?，如甲苯、二甲苯、苯基二甲苯乙烷、十二烷基苯、以及烷基萘；鹵代溶劑，如全氟萘烷、全氟甲苯、全氟二甲苯、二氯三氟甲苯、3，4，5-三氯三氟甲苯、五氟氯苯((chloropentafluoro-benzene)、二氯壬烷、五氯苯；全氟溶劑，如來自明尼蘇達(dá)州St.Paul的3M公司的FC-43、FC-70、以及FC-5060；低分子量的含鹵素的聚合物，如自俄勒岡州Portland的TCI America的聚全氟氧化丙烯；聚三氟氯乙烯，如來自新澤西州River Edge的Halocarbon Product公司的鹵烴油；聚全氟烷基醚(perfluoropolyalkylether)，如來自Ausimont的Galden，或來自特拉華州的DuPont的Krytox油和油脂K-Fluid系列。在一優(yōu)選具體實(shí)施例中，使用聚三氟氯乙烯作為介電溶劑。在另一優(yōu)選具體實(shí)施例中，使用聚全氟氧化丙烯作為介電溶劑。
該懸浮介質(zhì)可以由染料或顏料來著色。非離子偶氮與蒽醌染料特別有用。有用的染料的實(shí)例包括但不限于來自亞利桑那州的Pylam Products公司生產(chǎn)的油溶紅EGN、蘇丹紅、蘇丹藍(lán)、油溶藍(lán)、Macrolex藍(lán)、溶劑藍(lán)35、Pylam Spirit黑、以及Fast Spirit黑；來自Aldrich公司的蘇丹黑B；來自BASF公司的熱塑性黑(ThermoplasticBlack)X-70；以及來自Aldrich公司的蒽醌藍(lán)、蒽醌黃114、蒽醌紅111及135、蒽醌綠28。對(duì)于不溶性顏料的情形，用于使介質(zhì)產(chǎn)生顏色的顏料微粒也可以分散于該介電介質(zhì)中。這些有色微粒優(yōu)選為不帶電荷的。如果用于在介質(zhì)中產(chǎn)生顏色的顏料微粒是帶電荷的，則其最好帶有與帶電荷顏料微粒相反的電荷。若二種顏料微粒帶有相同的電荷，則它們應(yīng)該具有不同的電荷密度或不同的電泳遷移率。在任何情況下，用于產(chǎn)生介質(zhì)顏色的染料或顏料必需具有化學(xué)穩(wěn)定性，并與懸浮液中的其它組分相容。
帶電荷顏料微粒可以是有機(jī)或無機(jī)顏料，如來自Sun化學(xué)品公司的TiO2、酞菁藍(lán)、酞菁綠、二芳基黃、二芳基AAOT黃、喹吖啶酮、偶氮、羅丹明、或苝系顏料(perylene pigment series)；來自Kanto化學(xué)品公司的漢沙黃G(Hansa yellow G)顆粒，以及來自Fisher公司的碳燈黑(Carbon Lampblack)。優(yōu)選的是亞微米粒子尺寸。這些微粒應(yīng)該具有可接受的光學(xué)特性，不應(yīng)被介電溶劑溶脹或軟化，并且應(yīng)該是化學(xué)穩(wěn)定的。在正常的工作條件下，所產(chǎn)生的懸浮液也必須穩(wěn)定，并且能抗沉降、乳狀液分層或絮凝。
這些顏料微?？梢跃哂凶匀浑姾?，或者也可以使用電荷控制劑使之帶電，或者可以在懸浮于介電溶劑中時(shí)獲得電荷。適當(dāng)?shù)碾姾煽刂苿┦潜绢I(lǐng)域公知的。它們可以為聚合或非聚合性質(zhì)，并且可以為離子的或非離子的，包括離子表面活性劑，如Aerosol OT(雙[2-乙基己酯]-磺酸基琥珀酸鈉)、十二烷基苯磺酸鈉、金屬皂、聚丁烯丁二酰亞胺、順丁烯二酸酐共聚物、乙烯基吡啶共聚物、乙烯基吡咯烷酮共聚物(如來自International Specialty Products的Ganex)、(甲基)丙烯酸共聚物、以及(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯共聚物。含氟表面活性劑在全氟碳溶劑中作為電荷控制劑是特別有用的。這些含氟表面活性劑包括FC含氟表面活性劑，如3M公司的FC-170C、FC-171、FC-176、FC430、FC431和FC-740；以及Zonyl含氟表面活性劑，如來自Dupont公司的Zonyl FSA、FSE、FSN、FSN-100、FSO、FSO-100、FSD和UR。
可以通過任何公知的方法制備適當(dāng)?shù)膸щ姾深伭戏稚Ⅲw，包括研磨、粉碎、球磨、微氣流粉碎(microfluidizing)、以及超聲波技術(shù)。例如，將細(xì)粉末態(tài)的顏料微粒加入到懸浮溶劑中，將所得到的混合物球磨數(shù)小時(shí)，以便將高度附聚的干顏料粉末分散成初級(jí)粒子。盡管不是最優(yōu)選的，但在該球磨過程中，可以將用于產(chǎn)生懸浮介質(zhì)顏色的染料或顏料添加到該懸浮液中。
可以通過使用適當(dāng)?shù)木酆衔飳⑽⒘Ｎ⒛z囊化，以便使其比重與介電溶劑的比重一致，從而消除顏料微粒的沉降或乳狀液分層?？梢杂没瘜W(xué)或物理方法來完成顏料微粒的微膠囊化。典型的微膠囊化工藝包括界面聚合、原位聚合、相分離、凝聚、靜電涂布、噴霧干燥、流化床涂布、以及溶劑蒸發(fā)。
對(duì)于黑/白電泳顯示器而言，該懸浮液包含分散于黑色溶劑中的帶電荷的白色二氧化鈦(TiO2)微粒，或分散于一種介電溶劑中的帶電荷的黑色微粒。黑色染料或染料混合物可以用于產(chǎn)生溶劑的黑色，如來自Pylam Products公司(亞利桑那州)的Pylam Spirit黑和Fast Spirit黑，來自Aldrich公司的蘇丹黑B，來自BASF公司的熱塑性黑X-70，或一種不可溶的黑色顏料如碳黑。對(duì)于其它有色懸浮液來說，有多種可能性。對(duì)于減色系統(tǒng)而言，帶電荷的TiO2微?？梢詰腋∮谒{(lán)綠色、黃色或品紅色的介電溶劑中。該藍(lán)綠色、黃色或品紅色可以使用染料或顏料來產(chǎn)生。對(duì)于加色系統(tǒng)而言，帶電荷的TiO2微?？梢詰腋∮诩t色、綠色或藍(lán)色的介電溶劑中，其中該紅色、綠色或藍(lán)色也可以使用染料或顏料來產(chǎn)生。大多數(shù)的應(yīng)用場(chǎng)合優(yōu)選采用這種紅色、綠色或藍(lán)色系統(tǒng)。
圖12示出了本發(fā)明的電泳顯示器(EPD)白板(180)的頂視剖面圖。該EPD白板是用受抗刮擦保護(hù)層(165)(參見圖11)保護(hù)的觀看和書寫側(cè)(190)組成的，用于信息顯示以及用于在板上借助電筆(175)進(jìn)行書寫。將EPD帶(200)環(huán)繞兩個(gè)輥?zhàn)?185)進(jìn)行包封，以使EPD帶(200)能夠循環(huán)到背面用于更新顯示，從而獲得已經(jīng)顯示和書寫的信息的硬拷貝，或者用于從白板上擦除已經(jīng)顯示和書寫的信息。將線性掃描儀(210)設(shè)置在背面上，用以掃描白板表面，從而獲得在白板上已經(jīng)顯示和書寫的信息的硬拷貝。將該掃描儀(210)連接于打印機(jī)或輸入裝置，或者連接到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(為了簡(jiǎn)便和清楚地描述本發(fā)明的本質(zhì)起見，未示出)，用于打印硬拷貝或?qū)呙璧膱D像存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中。施加高壓電擦除頭(220)，用以預(yù)調(diào)節(jié)EPD帶的EPD單元并且準(zhǔn)備好通過施加高壓電書寫頭(230)以便在EPD帶上書寫，該高壓電書寫頭可以包括書寫頭陣列，同時(shí)施加50至2000伏的電壓。放電輥(240)用來使EPD放電，以便保證電子白板的安全操作以及在白板上顯示和書寫信息的性能穩(wěn)定性。該電筆是由高壓電源供電，并隨時(shí)可以在板上手動(dòng)書寫額外的信息，立刻由通過電書寫頭(230)書寫在板上的顯示信息補(bǔ)充。
圖13示出了本發(fā)明的EPD白板的功能方框圖?？刂破麟娐泛透邏弘娫?250)用來給EPD帶(200)提供高驅(qū)動(dòng)電壓。同時(shí)，控制器(250)將驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)和數(shù)據(jù)發(fā)送到電書寫頭(175)。可以使用高壓MOSFET來制造書寫頭開關(guān)，用以根據(jù)數(shù)據(jù)和控制信號(hào)來切換在電筆(175)上的書寫頭。控制器(250)還控制圖像掃描儀(210)、擦除器(220)和打印機(jī)(270)的操作。用于顯示在白板上的圖像可以由個(gè)人計(jì)算機(jī)PC(260)或其他圖像和數(shù)據(jù)源提供?？梢栽趫D像書寫器(230)上設(shè)置的高壓電書寫頭的優(yōu)選具體實(shí)施方式
示于圖14A至圖14C中。參照?qǐng)D14A，書寫頭(230)包括打印頭(或書寫針，280)的陣列，其排列成兩個(gè)交錯(cuò)的列。每個(gè)書寫針(280)都是彈簧支承的，以便提供相對(duì)于EPD帶(200)的適當(dāng)接觸和壓力，用來在白板上書寫圖像。圖14B和圖14C是兩個(gè)側(cè)視剖面圖，其示出了形成在印刷電路板(PCB)或撓性印刷電路(FPC)(285)上的書寫針(280)的結(jié)構(gòu)。在圖14B中，將盲(一側(cè)面被覆蓋)通孔(290)形成在PCB或FPC(285)上，以便形成平臺(tái)(282)，用于覆蓋通孔(290)并用于支撐書寫針(280)。在圖14C中，將金、銀、鎳或這些金屬元素的任意組合鍍?cè)诟采w盲通孔的平臺(tái)(282)之上，用以提供在書寫操作中具有改善強(qiáng)度的平滑表面。通常在每個(gè)通道之間需要重疊，所以需要至少兩列。有時(shí)，為了易于進(jìn)行頭布局，提供四列或更多列的書寫針。所有這些書寫針(280)應(yīng)該施加以相同的電壓。然而，對(duì)于灰度EPD，每個(gè)通道可以施加以不同的電壓，用以產(chǎn)生不同的灰度階(級(jí))。對(duì)于擦除頭(220)，需要施加反向極性電壓，以便進(jìn)行擦除操作。對(duì)于重置(完全擦除)頭，它可以是接觸穿過平板表面的金屬棒或輥。對(duì)于手動(dòng)擦除，它可以用具有絕緣柄的導(dǎo)電泡沫來實(shí)施。掃描頭(210)可以補(bǔ)充以如通常用在現(xiàn)在市場(chǎng)上通?？色@得的白板上的CCD或CMOS線性圖像敏感元件。圖14D和圖14E是可選替換的優(yōu)選具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)剖視圖。在上述兩副圖中，將通孔(290)形成在PCB(285)上，并且每個(gè)通孔鍍有圍繞通孔(290)的支撐平臺(tái)(282′)。然后將導(dǎo)線(280′)插入通孔(290)，用以起書寫頭的作用。
雖然已經(jīng)按照目前優(yōu)選的具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)明了，這樣的描述并不是限制性的。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在閱讀了上述披露的內(nèi)容以后，各種替換和改進(jìn)將無疑是顯而易見的。因此，所附權(quán)利要求應(yīng)該解釋為涵蓋了所有替換和改進(jìn)的技術(shù)方案都落入了本發(fā)明的真正精神和保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示器，包括經(jīng)密封的微型杯陣列，所述微型杯含有懸浮在溶劑中的給定了電和磁特性的微粒，其中多個(gè)所述經(jīng)密封的微型杯的表面構(gòu)成透明表面；以及電磁圖像書寫/繪圖裝置，用于對(duì)所述多個(gè)經(jīng)密封的微型杯中的所述給定了電和磁特性的所述微粒人工施加電磁場(chǎng)，以便形成從所述透明表面可觀看的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中所述經(jīng)密封的微型杯陣列含有帶電荷的微粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中所述經(jīng)密封的微型杯陣列含有電泳分散體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，進(jìn)一步包括擦除裝置，用于對(duì)所述給定了電和磁特性的所述微粒施加電磁場(chǎng)，從而擦除所述圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中每個(gè)所述經(jīng)密封的微型杯具有范圍為5至100微米的深度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，進(jìn)一步包括用于掃描所述圖像的圖像掃描裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，進(jìn)一步包括處理器控制的圖像書寫裝置，所述處理器控制的圖像書寫裝置接收來自圖像數(shù)據(jù)源的輸入數(shù)據(jù)，用于書寫從所述透明表面可觀看的圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，進(jìn)一步包括中和裝置，用于中和來自包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒的電磁效應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，進(jìn)一步包括表面移動(dòng)裝置，用于移動(dòng)所述透明表面，從而在其上進(jìn)行電磁操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中所述透明表面構(gòu)成保護(hù)性透明層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像顯示器，其中所述透明表面具有范圍為2至500微米的層厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像顯示器，其中所述保護(hù)層具有10E7歐姆·厘米至10E12歐姆·厘米的體積電阻率。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像顯示器，其中所述透明表面包括耐磨聚合物層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中每個(gè)所述經(jīng)密封的微型杯進(jìn)一步包括第二表面，所述第二表面構(gòu)成與所述透明表面相對(duì)的共電極層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒是在視覺上與所述溶劑形成對(duì)比的帶電荷的顏料微粒。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述溶劑是介電溶劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像顯示器，其中所述介電溶劑具有范圍為約2至約30的介電常數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示器，其中所述微粒的顏料包括彩色染料。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像顯示器，其中所述彩色染料是非離子偶氮或蒽醌染料。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒是帶電荷的有機(jī)微粒。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒是帶電荷的無機(jī)微粒。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒是帶正電荷的微粒。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒是帶負(fù)電荷的微粒。
24.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像顯示器，其中所述處理器控制的圖像書寫裝置進(jìn)一步包括電書寫頭。
25.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像顯示器，其中所述處理器控制的圖像書寫裝置被設(shè)置在與所述透明表面相對(duì)的背面上。
26.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像顯示器，其中所述處理器控制的圖像書寫裝置被設(shè)置在與所述透明表面相同側(cè)的觀看側(cè)上。
27.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示器，其中所述擦除裝置進(jìn)一步包括電擦除頭。
28.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示器，其中所述擦除裝置被設(shè)置在與所述透明表面相對(duì)的背面上。
29.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像顯示器，其中所述擦除裝置被設(shè)置在與所述透明表面相同側(cè)的觀看側(cè)上。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，其中所述電磁圖像書寫/繪圖裝置是電書寫筆。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的圖像顯示器，其中所述電書寫筆被設(shè)置在與所述透明表面相同側(cè)的觀看側(cè)上。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的圖像顯示器，其中所述電書寫筆進(jìn)一步包括作為手動(dòng)擦除器的電擦除器。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示器，進(jìn)一步包括作為手動(dòng)擦除器的電擦除器。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的圖像顯示器，其中所述電擦除器被設(shè)置在與所述透明表面相同側(cè)的觀看側(cè)上。
35.一種用于構(gòu)成圖像顯示器的方法，包括用懸浮在溶劑中的給定了電和磁特性的多個(gè)微粒填充經(jīng)密封的微型杯陣列，其中多個(gè)所述經(jīng)密封的微型杯的表面構(gòu)成透明表面；以及設(shè)置電磁圖像書寫/繪圖裝置，用于對(duì)所述多個(gè)經(jīng)密封的微型杯中的所述給定了電和磁特性的所述微粒人工施加電磁場(chǎng)，以便形成從所述透明表面可觀看的圖像。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述微粒是帶電荷的微粒。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述經(jīng)密封的微型杯陣列填充以電泳分散體。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括使用擦除裝置，用于對(duì)所述給定了電和磁特性的所述微粒施加電磁場(chǎng)，從而擦除所述圖像。
39.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括使用圖像掃描裝置用于掃描所述圖像。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括采用處理器控制的圖像書寫裝置，用于接收來自圖像數(shù)據(jù)源的輸入數(shù)據(jù)，從而書寫可從所述透明表面觀看的圖像。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括采用中和裝置，用于中和來自包含在所述經(jīng)密封的微型杯中的所述微粒的電磁效應(yīng)。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括采用表面移動(dòng)裝置，用于移動(dòng)所述透明表面，從而在其上進(jìn)行電磁操作。
43.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，進(jìn)一步包括在每個(gè)所述經(jīng)密封的微型杯中形成與所述透明表面相對(duì)的第二表面，以便在所述第二表面上提供共電極層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，其包括經(jīng)密封的微型杯陣列，而該微型杯含有懸浮在溶劑中的給定了電和磁特性的微粒，其中多個(gè)經(jīng)密封的微型杯的表面構(gòu)成透明表面。該顯示裝置進(jìn)一步包括電磁圖像書寫/繪圖筆，用于對(duì)微型杯中的給定了電和磁特性的微粒人工施加電磁場(chǎng)，以便形成從該透明表面可觀看的圖像。更具體而言，給定了電和磁特性的微粒是帶電微粒，而書寫和繪圖筆是電書寫/繪圖筆。
文檔編號(hào)G02F1/01GK1756985SQ200480005974
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月8日
發(fā)明者侯清雄, 鐘冶明, 保羅·根德勒, 梁榮昌 申請(qǐng)人:希畢克斯影像有限公司