具有分段多色球的扭转球显示器制造技术

一种球形球和其制造方法。所述球可以具有一用来提供一电偶极矩的各向异性。电偶极矩可以使球作出电学响应：当球可旋转地设置在一不振荡电场内且球的电偶极矩被提供时，球将旋转，其取向使得电偶极矩与电场相对齐。每一球形球可具有多个可观察面。当球在一施加在所述球附近内的第一电场作用下，同时该球被可旋转地设置在基片内部并且球的电偶极矩被提供时，球旋转定向得相对于一观察者呈第一方向，可以观察到第一面。当球旋转定向于第二方向时，可以观察到一第二面。一电极组件也可以用于一具有多个电学和光学各向异性的球形球的光调制装置，所述各球形球设置在一基片内。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本文参考了以下美国专利美国专利第4,126,854号(Sheridon专利技术的“扭转球平面显示器”)；美国专利第4,143,103号(Sheridon专利技术的“制造一扭转球平面显示器的方法”)；美国专利第5,075,186号(Sheridon专利技术的“用于印刷的显象方式粘合层”)；美国专利5,262,098号(Crowly等人专利技术的“制造用于一扭转球显示器的两色球的方法和装置”)；美国专利第5,344,594(Sheridon专利技术的“制造用于一扭转球显示器所用的多色球的方法”)；以及美国专利第5,389,945号(Sheridon的“包括纸状数据寻址媒介的写入系统和其寻址装置”)。本专利技术涉及可寻址的、可重复使用的、纸状可视显示器，且涉及gyricon吉利康或扭转球显示器以及电纸。电纸是一个尝试，用来将纸张的所需性能与实时显示器媒介的所需性能结合在一起而产生能提供两个领域中最佳性能的物件。与普通纸张一样，电纸上最好可以书写和擦抹，可以在环境光线下阅读以及可以在没有电场或没有其它另外保持力的条件下保存其上的信息。也与普通纸张一样，电纸最好能制成轻质、柔韧和耐用的片状，而可折叠或绕一轴线卷成筒状并且可方便地放入一衬衣或外套口袋中，其后可以再恢复、再弄直并且可以阅读，而不会有任何信息损失。然而与普通纸张不同，最好可用电纸来显示全运动和其它实时成象以及静止图象和文本。因而，它可用于计算机系统的显示屏或电视。吉利康(gyricon)，也称为扭转球显示器、旋转球显示器、颗粒显示器、双极颗粒光阀等，可提供一种制造一种电纸的技术。简单地说吉利康是由许多光学异向性球组成的一可寻址显示器，其各球可以有选择地扭转以向观看者呈现一所需表面。例如，一吉利康可以具有许多各自有两个相异半球的球，一个是黑的，另一个是白的，并且各半球具有相异的电性(例如，相对绝缘流体的Z电位)，这样球都是带电以及具有光学异向性。黑-白球都嵌在一层透光材料中，如一弹性材料层，它可含有许多球形腔并且可一种透明的绝缘流体可透过、诸如一种增塑剂。充满流体的腔可容纳球，一个球一个腔，以防止球在该层中移动。一球可以有选择地在其各自的充液腔内扭转，例如藉由一电场的作用，以向观看该层表面的观看者呈现黑半球或白半球。因而，利用一电场可以在两个方向上寻址(例如藉由一矩阵寻址方式)，球的黑面和白面可以表现为一所显示图象的图象单元(例如象素或子象素)。吉利康显示器可以制成为具有所需的纸张的许多性能，诸如柔韧和在没有能量条件下稳定保持所显示的图象，而这些性能在阴极射线管、液晶显示器或其它的传统显示器装置中是没有的。吉利康显示器也可制成为非纸状的，例如为用于平面显示器的刚性显示屏。吉利康在本文所参考的美国专利中有进一步的描述。一般地，现有吉利康显示器可由双色球制成，它们都是一个半球是黑的，另一个半球是白的。还有其它种类的球，例如，美国专利第4,261,653(Goodrich专利技术)示出了一种多层球，虽然其至少部分地由玻璃制成，但其使用取决于包含高频电场的一寻址方式。虽然吉利康代表着向电纸目标前进的一个重要台阶，但仍有很长一段路要走。例如，由黑-白球由构成的吉利康不能提供多色图象。又如，所设计的一种可在周围反射光线下工作的吉利康不能提供投射或透射显示器。本专利技术提供了一种先进的吉利康技术，它可提供一种更广泛的显示器能力，同时保持了纸张的优点。参照以下附图和所作的描述可较好地理解本专利技术。在这些图中，相同的标号表示相同的部分。附图的简述附图说明图1是制造双色吉利康球的现有技术；图2A-2B是采用非均速液流所获得的双色吉利康球；图2C-2D是带有颜料的塑性液体不同速度地施加于一个盘边缘的闭合横截面图；图3A-3D示出了用于制造多色吉利康球的多盘装置；图4A-4B分别是一多段的强光色吉利康球的侧视图俯视图；图5是一例强光色吉利康显示器；图6A是强光色吉利康显示器一部分的放大截面图；图6B是用于在强光色吉利康显示器中产生一擦抹区的电极装置；图6C是图6B中电极装置的矩形部分特写图；图6D是图6B电极装置的端视图；图6E是用于产生一强光色吉利康显示器的擦抹区的汇流条头；图6F-6G示出了用于一强光色吉利康显示器的擦抹器；图6H是具有开槽擦抹能量电极的吉利康显示器，以及与之一起使用的书写笔；图6I是具有内置式擦抹器和书写电极的强光色吉利康显示器；图7A是用于构成一叠层透光吉利康或吉利康为基础的建筑物显示屏的吉利康球；图7B示出了一叠层透光吉利康的使用状态；图7C-7D示出了一透光吉利康是如何用于投射模式的；图7E示出了一吉利康在建筑物显示屏中的应用情况；图8A-8C示出了可提供用于吉利康的倾斜区的电极构造；图8D-8E都是一倾斜区在吉利康球上的作用的例子；图8F示出了一电极结构，它是图8A-8C的倾斜区结构的变化形式；图9A-9C是用于假四色吉利康的七段球的不同视图；图9D是具有一层背衬材料的假四色吉利康；图10A示出了在两侧都被透明外段包围的一带色彩内段所构成的三段吉利康球；图10B示出了一用于全色RGB(红-绿-蓝)的吉利康的弹性层；图10C示出了用于一全色RGB吉利康的子象素设置；图11A示出了用于一全色CMY(青-绛红-黄)多层吉利康的一弹性层；图11B示出了在图11A所示层中的一个象素；图11C示出了用于CMY多层吉利康的一弹性层的截面；图11D是图11C的层中的一象素的分解图；图11E是每层具有单独寻址硬件的CMY吉利康的分解图；图11F示出了具有用于所有层的单组寻址硬件的CMY吉利康；图11G是一系列视图，其中寻址硬件的位置相对吉利康层变化；图11H示出了CMY吉利康中的吉利康球的紧密装填；图11J是(请注意没有图11I)一全色CMYK(青-绛红-黄-黑)多层吉利康；图12A是用于一环境色RGB显示器的三段双态光阀吉利康球；图12B-12D是用于显示或隐藏一底层色点的双态光阀吉利康球的视图；图12E是用于环境色RGB显示器的一后四段三态光阀吉利康球。图12F是一环境色RGB吉利康的分解图；图12G-12H是局部隐藏一底层色点的三态光阀吉利康球；图12I是双态和三态光阀吉利康的另一种照明方式；图12J三态光阀吉利康的另一种两层实施例；图13示意地示出了在一种普遍的三态光阀色彩显示器中的光调制；图14A是一系列图，示出了在多阈值吉利康中的不同尺寸和阈值的吉利康球；图14B-14D是不同的多阈值吉利康的电压特性曲线图；图14E是一系列图，示出了在一多层倾斜区吉利康中寻址连续步骤；图14F是一系列图，示出了在一多阈值单层吉利康中可提供的色彩饱和度；图14G是一系列图，示出了在各层中具有多阈值色彩饱和度控制的多层吉利康中的寻址连续步骤；图15A是用于吉利康球放置的非熔性静电印刷装置；图15B是图15A装置中所用的调色剂-和-珠粉末混合物的显著放大图；图15C是一种分配在已放有吉利康球的局部固化弹性体上的液态弹性体；以及图15D是用于吉利康球放置的丝网印刷装置。多层多色吉利康结构本专利技术以一些新方法并和其它新技术如倾斜区相结合使用多色吉利康球，为吉利康显示器提供许多新的可能性。图1示出了现有技术中采用装置1制造双色球的技术。将加颜料的塑性液体21、22施加到一旋转盘10的相对侧11、12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球体，包括基本上相互平行排列的多段，各段与至少另一段相邻但相邻段不超过两段，相邻段在基本上平界面处相互连接，所述多段包括 第一段具有第一厚度和第一光调制特性， 第二段具有第二厚度和第二光调制特性，以及 第三段具有不同于至少第一和第二厚度之一的厚度，以及具有与至少第一和第二光调制特性之一不同的光调制特性， 所述球体具有异向性以提供一电偶极矩，所述电偶极矩使球体具有电响应，这样当所述球可转动地设置在非振荡电场中，且同时提供球的电偶极矩时，所述球将转到一个方向上，其时电偶极矩与电场对齐。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯K希雷顿，杰克D麦克林雷，毛林C斯通，乔治G罗伯特森，
申请(专利权)人：施乐有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]