電子紙(“e-paper”)是被設(shè)計成重新創(chuàng)建普通紙張上的墨的外觀的顯示技術(shù)。電子紙的一些示例像普通紙張那樣反射光并且可以能夠顯示文本和圖像。一些電子紙被實現(xiàn)為柔性薄片，像紙張那樣。一個熟悉的電子紙實現(xiàn)方式包括電子閱讀器。

附圖說明

圖1A是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電荷接收層的截面視圖。

圖1B是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電荷接收層的截面視圖。

圖2A是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電荷接收層的截面視圖。

圖2B是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電荷接收層的截面視圖。

圖3A是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電子紙組件的截面視圖。

圖3B是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電子紙組件的一部分的圖3A的一部分的放大截面視圖。

圖3C是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電子紙組件的一部分的放大截面視圖。

圖3D是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示涂敷層的透視圖。

圖4A是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示顯示介質(zhì)的頂部正視圖。

圖4B是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示圖像的逐點部分的頂部視圖。

圖5是包括示意性地表示根據(jù)本公開的示例的電子紙組件的截面?zhèn)纫晥D的圖。

圖6是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示電子紙組件的截面?zhèn)纫晥D和成像頭的側(cè)視圖的圖。

圖7是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示電子紙組件的截面?zhèn)纫晥D和成像頭的側(cè)視圖的圖。

圖8是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示電子紙組件的截面?zhèn)纫晥D和成像頭的側(cè)視圖的圖。

圖9是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示形成涂敷層的方法的流程圖的圖。

圖10是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示形成涂敷層的方法的一部分的圖。

具體實施方式

在以下詳細描述中，參照形成其部分的附圖，并且其中通過圖示的方式示出其中可以實踐本公開的具體示例。要理解的是，可以利用其它示例并且可以在不脫離本公開的范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)或邏輯改變。以下詳細描述因而不以限制性含義來理解。

本公開的至少一些示例針對一種涂敷層，其保護電子紙結(jié)構(gòu)而同時還充當從非接觸、外部圖像書寫模塊接收氣載電荷并且促進那些電荷到電子紙結(jié)構(gòu)的電荷響應(yīng)層的傳遞的電荷接收層。在一個方面中，涂敷層展現(xiàn)出各向異性電導(dǎo)率以促進氣載電荷在第一取向上通過涂敷層的厚度的傳遞而同時抑制那些電荷在通常垂直于第一取向的第二取向上的遷移。在一個方面中，第二取向通常平行于涂敷層通過其延伸的平面。涂敷層還具有提供保護電子紙結(jié)構(gòu)以防機械損害的耐劃傷性、強度和韌性的厚度和/或組成。在一些示例中，涂敷層的其它方面提供免受電氣損害的保護，如稍后進一步描述的。

在一些示例中，用于電子紙組件的電荷接收層包括遍及電絕緣基質(zhì)(例如抗導(dǎo)電介質(zhì))間隔開的多個導(dǎo)電路徑。每一個導(dǎo)電路徑包括分離的導(dǎo)電粒子的至少一個細長圖案。在一個方面中，每一個導(dǎo)電路徑在通常垂直于電荷接收層通過其延伸的平面和電荷響應(yīng)層通過其延伸的平面的第一取向上延伸。在一些示例中，導(dǎo)電粒子的任何單個細長圖案的電導(dǎo)率比絕緣基質(zhì)的電導(dǎo)率大至少兩個數(shù)量級。在一些示例中，所有導(dǎo)電路徑的組合電導(dǎo)率比絕緣基質(zhì)的電導(dǎo)率大大約一個數(shù)量級。

將理解的是，術(shù)語“絕緣基質(zhì)”不指示基質(zhì)是絕對的電絕緣體，而是基質(zhì)至少相對于(導(dǎo)電粒子的細長圖案的)導(dǎo)電路徑的電導(dǎo)率是電絕緣的。遍及本公開來描述絕緣基質(zhì)的另外的示例。

在經(jīng)由本公開的至少一些示例提供的這樣的布置的情況下，沉積在電荷接收層的表面上的電荷可以與要成像的(電子紙結(jié)構(gòu)的)電荷響應(yīng)層的目標區(qū)域通常直接對準地行進。

形成強烈反差的是，不受保護的電子紙將不會幸免于實際消費者和商業(yè)應(yīng)用中的使用的苛刻性。與本公開的至少一些示例形成進一步強烈反差的是，展現(xiàn)出幾近完美的介電特性的其它類型的保護涂層(例如玻璃、一些聚合物)傾向于產(chǎn)生“點彌散(blooming)”，因為沉積在保護層的表面上的任何電荷傾向于在保護涂層的表面處積累并且橫向擴散而遠超出目標區(qū)域。這種表面擴散進而導(dǎo)致電子紙結(jié)構(gòu)的電荷響應(yīng)層中的成像區(qū)域的橫向擴散，從而降低圖像的清晰度和分辨率。

與本公開的至少一些示例形成進一步強烈反差的是，其它類型的保護涂層展現(xiàn)出半導(dǎo)體特性并且因而準許電荷通過保護涂層的厚度傳遞到電荷響應(yīng)層。然而，半導(dǎo)體保護涂層的各向同性本質(zhì)仍舊導(dǎo)致“點彌散”效應(yīng)，因為當電荷行進通過半導(dǎo)體材料時，電荷橫向擴散使得到電荷到達目標圖像區(qū)域時，電荷影響得比電荷響應(yīng)層的意圖區(qū)域大得多。該特性可以導(dǎo)致不良圖像質(zhì)量。

然而，利用本公開的至少一些示例，以上介紹的一些，甚至在相對厚的保護涂層(例如150μm)的情況下，電荷接收層中的各向異性導(dǎo)電配置防止所沉積的電荷的橫向遷移。相應(yīng)地，實現(xiàn)高質(zhì)量成像而同時提供用于電子紙結(jié)構(gòu)的期望保護。

在本公開的至少一些示例中，一種制造用于電子紙結(jié)構(gòu)的外涂層的方法包括從在絕緣基質(zhì)內(nèi)分散的導(dǎo)電粒子的混合物形成第一層。施加場以使導(dǎo)電粒子對準在通常平行的、間隔開的細長圖案中，所述通常平行的、間隔開的細長圖案通常垂直于所述層通過其延伸的平面。在一些示例中，所施加的場是磁場并且所述粒子是磁響應(yīng)粒子。在一些示例中，所施加的場是電場。

在一些示例中，所述方法還包括在環(huán)境溫度處并且在沒有所施加的壓力的情況下經(jīng)由輻射能量固化第一層而同時維持所施加的場。

在一個方面中，暴露于周圍環(huán)境的保護外涂層(用于電子紙結(jié)構(gòu))的至少外表面是非粘性或非粘著的。

與本公開的至少一些示例形成強烈對比的是，至少一些類型的各向異性導(dǎo)電膜(ACF)充當用于電路組件的粘性互連并且因而一般不如外保護涂層那樣良好地起作用，并且特別是針對電子紙結(jié)構(gòu)的電荷響應(yīng)層而言。而且，這樣的類型的各向異性導(dǎo)電膜(ACF)的部署典型地牽涉高熱量和/或壓力的施加，其對無源電子紙結(jié)構(gòu)的精細性質(zhì)將是破壞性的。

此外，這樣的類型的各向異性導(dǎo)電膜典型地依賴于限定膜的厚度的金屬球體的單層。相應(yīng)地，創(chuàng)建相對厚的保護膜(例如150μm)的嘗試將牽涉具有大直徑球體的膜，并且典型地導(dǎo)致導(dǎo)電球體之間的大間距(例如150μm)。該布置進而將導(dǎo)致相鄰導(dǎo)電球體相對于無源電子紙結(jié)構(gòu)的緊密相鄰的微膠囊之間的大空間之間的不良失配，從而造成不良圖像質(zhì)量。在另一方面中，典型地用作電路互連的傳統(tǒng)各向異性導(dǎo)電膜還展現(xiàn)出數(shù)歐姆量級的阻抗。

形成強烈對比的是，在本公開的至少一些示例中，絕緣基質(zhì)展現(xiàn)出數(shù)百千歐的阻抗(例如10⁵至10⁹歐姆)而每一個優(yōu)選導(dǎo)電路徑展現(xiàn)出比絕緣基質(zhì)小大約兩個數(shù)量級的阻抗。在該環(huán)境中，在本公開的至少一些示例中，與所沉積的氣載電荷和以上描述的優(yōu)選導(dǎo)電電荷接收層相關(guān)聯(lián)的電流密度落在10至100μA/cm²的范圍內(nèi)。

在本公開的至少一些另外的示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于5μm的最大尺寸。在一些示例中，(導(dǎo)電粒子的)通常平行的細長圖案與彼此間隔開大約10μm。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于100納米的最大尺寸。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于10納米的最大尺寸。稍后描述其它示例。

在一些示例中，導(dǎo)電粒子被定大小成使得經(jīng)對準的粒子的每一個細長圖案包括其中相應(yīng)細長圖案的寬度對應(yīng)于導(dǎo)電粒子中的相應(yīng)一個的最大尺寸的單層。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有相對較小的大小使得經(jīng)對準的粒子的每一個細長圖案包括其中每一個細長圖案的寬度對應(yīng)于導(dǎo)電粒子的多個層的多層。

而且，電子紙結(jié)構(gòu)(根據(jù)本公開的至少一些示例)形成無源電子紙顯示介質(zhì)的至少一部分。無源電子紙顯示介質(zhì)相對薄且輕，因為其省略功率供給并且省略內(nèi)部電路，從而為無源電子紙顯示介質(zhì)給出更像傳統(tǒng)紙張的外表和感覺。本公開的至少一些示例中的無源電子紙顯示介質(zhì)依賴于電荷響應(yīng)層，所述電荷響應(yīng)層經(jīng)由外部書寫模塊可成像并且不要求功率供給以被成像或保留圖像。

形成強烈對比的是，傳統(tǒng)電子紙實現(xiàn)方式包括有源電子紙結(jié)構(gòu)，其具有內(nèi)部電路和/或板載功率供給，使得它們相對沉重并且感覺不像傳統(tǒng)紙張。

以下至少與圖1A-10相關(guān)聯(lián)地描述和說明這些示例和附加示例。

圖1A是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示涂敷層20的截面?zhèn)纫晥D。在一個示例中，涂敷層20提供用于電子紙結(jié)構(gòu)(稍后至少在圖3A、5-8中示出)的保護。

如圖1A中所示，涂敷層20包括第一側(cè)22A和相對的第二側(cè)22B，以及相對的端部26A、26B。在一個示例中，涂敷層20包括其中形成多個導(dǎo)電通路32的主體30。在一個方面中，導(dǎo)電路徑32的縱軸(A1)通常垂直于主體30的縱軸(A2)延伸。在一個示例中，與導(dǎo)電路徑32相反，主體30包括絕緣基質(zhì)33(例如抗導(dǎo)電介質(zhì))。

在一個示例中，單個導(dǎo)電路徑32的電導(dǎo)率(σ_path)比主體30的電導(dǎo)率(σ_body)大至少兩個數(shù)量級。在一些示例中，涂敷層20中的所有導(dǎo)電路徑32的組合電導(dǎo)率比主體30的電導(dǎo)率(σ_body)大至少一個數(shù)量級。

如圖1A中進一步示出的，涂敷層20被適配成從外部成像頭(未示出)接收氣載電荷39，所述外部成像頭與涂敷層20間隔開并且不與其接觸。在一個方面中，由于主體30的相對低的電導(dǎo)率，通常在主體30上接收的電荷橫向傳導(dǎo)通過主體30的外表面直到它們到達導(dǎo)電通路35為止，而在導(dǎo)電通路35處接收的電荷筆直(即直接)行進通過涂敷層20的厚度。特別地，導(dǎo)電路徑32的相對高的電導(dǎo)率促進電荷從第一側(cè)22A到第二側(cè)22B(通過層20)的傳遞。

在一些示例中，當涂敷層20形成較大的電子紙組件的部分時，涂敷層20充當電荷接收層以促進從外部位置/源接收電荷并且向電子紙組件的電荷響應(yīng)層運送那些電荷。稍后至少與圖3A和5-8相關(guān)聯(lián)地說明該配置。

在一個示例中，出于說明目的，圖1A未描繪導(dǎo)電路徑32相對于主體30的特定密度。而是，圖1A中的涂敷層20僅僅是說明性的以用于描述本公開的至少一些示例中的一般原理，諸如路徑32相對于主體30的取向和/或電導(dǎo)率。

圖1B是根據(jù)本公開的一個示例的涂敷層40的側(cè)截面視圖。在一些示例中，涂敷層40至少與圖1A中的涂敷層20一致，和/或包括與圖1A中的涂敷層20大體上相同的特征和屬性中的至少一些。在涂敷層40中，多個導(dǎo)電路徑從第一側(cè)22A延伸到第二側(cè)22B，其中每一個導(dǎo)電路徑由導(dǎo)電粒子58的至少一個細長圖案56限定。每一個導(dǎo)電路徑促進電荷從第一側(cè)22A到第二側(cè)22B的傳遞。

在一些示例中，如圖1B中所示，導(dǎo)電路徑53對應(yīng)于導(dǎo)電粒子58的單個細長圖案56，而在一些示例中，導(dǎo)電路徑52對應(yīng)于導(dǎo)電粒子58的至少兩個相鄰細長圖案56。

在一個示例中，導(dǎo)電粒子58的單個細長圖案56的電導(dǎo)率(σ_path)在用于成像的相關(guān)電場處比絕緣基質(zhì)33的主體30的電導(dǎo)率(σ_body)大至少兩個數(shù)量級。

在一些示例中，限定導(dǎo)電路徑52的導(dǎo)電粒子58的相鄰細長圖案56的數(shù)目對應(yīng)于基于點的成像方案中的可成像點的大小。例如，在牽涉在介質(zhì)上的具有300點每英寸密度的圖像的一個示例實現(xiàn)方式中，點在直徑方面為大約80至100微米，其中點間隔開84微米。在這樣的實現(xiàn)方式中，如以下與至少圖4A-4B相關(guān)聯(lián)地進一步描述的，導(dǎo)電粒子58的若干細長圖案56限定導(dǎo)電路徑52以導(dǎo)致電子紙組件的電荷響應(yīng)層上的單個點的成像。

在一個示例中，粒子58至少部分地由在涂敷層40的形成期間可對準成細長圖案56的場響應(yīng)材料制成。出于這種考慮，圖2A提供了對形成主體30內(nèi)的分離的導(dǎo)電粒子58的細長圖案56的過程的簡要介紹。特別地，如圖2A中所示，將至少絕緣基質(zhì)33(例如抗導(dǎo)電介質(zhì))和導(dǎo)電粒子58的流體混合物形成為襯底上的層80，諸如但不限于電子紙組件。當初始沉積后，層80內(nèi)的粒子58隨機且通常分散遍及絕緣基質(zhì)33。在層80的固化之前，以使導(dǎo)電粒子58變成與所施加的場(AF)的場線(F)對準的取向向?qū)?0施加場(AF)，以導(dǎo)致圖1B中所示的布置，其中粒子58保持為分離的粒子但是變成對準成通常平行于彼此并且與彼此間隔開的細長圖案56，如圖1B中所示。在一些示例中，一旦對準成細長圖案56，(特定細長圖案56的)一些粒子58接觸彼此而(該相同細長圖案56的)一些粒子與彼此間隔開。一旦在圖1B中所示的布置中，以使得粒子58將保持在圖1B中所示的布置中的方式固化至少層80。

在一個示例中，導(dǎo)電粒子58包括磁響應(yīng)材料并且所施加的場是磁場。

稍后與至少圖9-10相關(guān)聯(lián)地描述關(guān)于包括粒子的材料的類型和關(guān)于將粒子58布置成細長圖案56的過程的另外的細節(jié)。

圖2B是根據(jù)本公開的一個示例的示意性地表示電荷接收層90的截面視圖。在一些示例中，電荷接收層90至少與電荷接收層40一致和/或包括與電荷接收層40至少大體上相同的特征和屬性(如之前與圖1B相關(guān)聯(lián)地描述的那樣)，除了提供導(dǎo)電粒子58的細長圖案102(形成導(dǎo)電路徑100)，其中導(dǎo)電粒子58不對準在嚴格線性圖案中。而是，粒子58可以在其位置方面沿X平面(由方向箭頭X表示)變化小距離，但是其中(一個細長圖案102的)大體上所有粒子58分別落在邊界B1和B2之間(對于一個導(dǎo)電路徑100)以及B3和B4之間(對于另一導(dǎo)電路徑100)。此外，不管沿X平面的可變間距如何，導(dǎo)電粒子58仍舊形成細長圖案102，所述細長圖案102具有通常垂直于電荷接收層90的縱軸(A2)延伸的縱軸(A1)。

在一些示例中，一些導(dǎo)電路徑100包括直接暴露在第一側(cè)22A處的端部粒子61，而在一些示例中，一些導(dǎo)電路徑100包括從第一側(cè)22A凹進(即間隔開)間隙G1的端部粒子59，如圖2B中所示。如經(jīng)由圖2B進一步論述的，在一些示例中，導(dǎo)電粒子中的至少一些(諸如63、64)沿通常平行于細長圖案102的縱軸(A1)的第一取向與彼此間隔開(通過間隙G2表示)。在這后一方面中，在一些示例中，粒子58(諸如63、64)不形成連續(xù)結(jié)構(gòu)或單體結(jié)構(gòu)，而是限定被適配成提供導(dǎo)電路徑以運送電荷(即促進其遷移)的分離粒子的細長帶或細長圖案。在一些示例中，沿Y取向或在X平面中的間距(例如G2)是非均勻的。

圖3A是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意性地表示電子紙結(jié)構(gòu)132和相關(guān)聯(lián)的電子紙書寫模塊160的側(cè)截面視圖的圖130。在一些示例中，電子紙結(jié)構(gòu)132與之前與至少圖1A-2相關(guān)聯(lián)地描述的電子紙顯示介質(zhì)一致和/或包括與電子紙顯示介質(zhì)大體上相同的特征和屬性中的至少一些。同時，在圖3A中提供書寫模塊160以一般地說明電子紙結(jié)構(gòu)132對從擦除單元166和/或書寫單元164發(fā)射的氣載電荷的響應(yīng)。

如圖3A中所示，書寫模塊160包括書寫單元164和擦除單元166。書寫單元164和擦除單元166二者面對介質(zhì)的電荷接收表面192，其中書寫模塊160從表面192間隔開。在一些示例中，該外部書寫模塊160從電荷接收層138間隔開(至少在擦除和/或書寫期間)125μm到2毫米的距離。

在一些示例中，書寫單元164和擦除單元166中的一個或二者包括基于離子的頭。在一個示例中，基于離子的頭經(jīng)由基于電暈的電荷噴射設(shè)備來提供。在一些示例中，基于離子的擦除單元166被與書寫單元164前方的表面192緊密接觸或者沿其被拖拽的電極取代。如通過箭頭R表示的，擦除和書寫在書寫模塊160與電子紙結(jié)構(gòu)132之間的相對移動時執(zhí)行。

在一些示例中，表面192有時被稱為電子紙結(jié)構(gòu)132的成像側(cè)并且相對表面190有時被稱為電子紙結(jié)構(gòu)132的非成像側(cè)。

一般地說，如圖3A中所示，電子紙結(jié)構(gòu)132包括保護層138、電荷響應(yīng)層139和基底140。保護層138有時被稱為電荷接收層138?；?40限定或包括如以下進一步描述的反電極，其充當接地平面。在一些示例中，將理解的是，甚至在沒有層138的情況下，電荷響應(yīng)層139也可通過電荷39成像，并且層138主要被提供用于保護對電荷響應(yīng)層139的無意和/或惡意機械和電學(xué)損害。然而，在本公開的至少一些示例中，保護層138的存在以本文所描述的方式促進在電荷響應(yīng)層139處產(chǎn)生和保留品質(zhì)圖像(quality image)。

在一些示例中，電荷接收層138與層20、40(圖1A-2)一致和/或包括與層20、40(圖1A-2)大體上相同的特征和屬性中的至少一些。特別地，如圖3A中所示，電荷接收層138包括多個通常平行、間隔開的導(dǎo)電路徑185，其中每一個導(dǎo)電路徑由分離的導(dǎo)電粒子188的細長圖案形成。如圖3A的放大部分A中所示，導(dǎo)電粒子188通常串聯(lián)布置。

另外，將理解的是，粒子188不限于圖3A的部分A中所示的形狀，并且粒子188的形狀可以取決于形成粒子188的材料的類型和/或取決于形成粒子188的材料的處理而變化。

進一步參照至少圖3A并且與至少圖2B一致地，在一些示例中，每一個導(dǎo)電路徑185具有寬度或直徑(D3)，其中相鄰的導(dǎo)電路徑185間隔開距離D2。在一些示例中，相鄰導(dǎo)電路徑185之間的間距(D2)為大約10μm并且可以落在5至15μm之間的范圍內(nèi)。同時，導(dǎo)電路徑185的寬度(D3)通常落在2和6μm之間的范圍內(nèi)，其中寬度(D3)取決于導(dǎo)電路徑185分散在其中的絕緣基質(zhì)33的粘度。

然而，在一些示例中，至少一些導(dǎo)電路徑185的寬度(D3)不大于25μm。

在一些示例中，保護或電荷接收層138具有大約10μm到大約200μm的厚度。在一些示例中，電荷接收層138具有大約50μm到大約175μm的厚度。在一些示例中，電荷接收層138具有大約150μm的厚度。

在一些示例中，電荷接收層138具有是電荷響應(yīng)層139的厚度的倍數(shù)(例如2x、3x、4x)的厚度以確保電荷響應(yīng)層139的魯棒的機械保護。在這樣的示例的一個方面中，電荷響應(yīng)層139的厚度通常對應(yīng)于(形成單層的)微膠囊145的直徑。

在一個方面中，形成電荷接收層138的材料的厚度和類型被選擇成機械保護電荷響應(yīng)層139(包括微膠囊145)免受刺穿、磨損、彎曲、刮擦、液體危險、擠壓和其它影響。而且，如稍后進一步描述的，在一些示例中，層138還保護電荷響應(yīng)層139免受摩擦電荷。

此外，通過提供優(yōu)選電導(dǎo)率，電荷接收層138降低圖像點大小方面的無意增加，其否則可能由于彌散效應(yīng)而發(fā)生，如之前所描述的。

在圖3A中所示的示例中，電荷響應(yīng)層139包括布置在單層中的多個微膠囊145。每一個微膠囊145包封分散在基質(zhì)141(諸如介電流體(例如油))內(nèi)的一些帶電黑色粒子154和一些帶電白色粒子150。在一個示例中，如至少圖3A和5-8中所示，黑色粒子154帶正電并且白色粒子150帶負電，而同時擦除單元166產(chǎn)生負電荷并且書寫單元164產(chǎn)生正電荷。

在一些示例中，在利用書寫單元164書寫信息之前擦除單元166擦除經(jīng)由微膠囊145存儲的任何信息。在圖3A中所示的示例中，在電子紙結(jié)構(gòu)132與書寫模塊160之間的相對運動時，帶負電的擦除單元166發(fā)射氣載電荷41的流，其將導(dǎo)致附著到電荷響應(yīng)層139的表面147的帶正電的離子的去除，如圖3B的放大視圖中進一步圖示的。帶負電的擦除單元166還產(chǎn)生驅(qū)動帶負電的白色粒子150遠離電荷接收層138并且吸引帶正電的黑色粒子154朝向電荷接收層138的靜電力。通過使擦除單元166越過電荷接收層138，通過使帶正電的黑色粒子154定位在接近微膠囊145的頂部并且向微膠囊145的底部推動帶負電的白色粒子150來擦除之前書寫到電子紙結(jié)構(gòu)132的任何信息。

將理解的是，取決于電子紙結(jié)構(gòu)132的特定側(cè)192或190是不透明的還是透明的，相應(yīng)側(cè)192或190可以是電子紙結(jié)構(gòu)的觀看側(cè)或非觀看側(cè)，如稍后將進一步指出的。然而，不管哪一側(cè)192或190是觀看側(cè)，側(cè)192將保持為電子紙結(jié)構(gòu)132的成像側(cè)。

微膠囊145使用粒子之間和/或粒子與微膠囊表面之間的粘著而展現(xiàn)圖像穩(wěn)定性。例如，微膠囊145可以在不使用電力的情況下無限保持文本、圖形和圖像，而同時允許文本、圖形或圖像稍后被改變。

在一些示例中，每一個微膠囊145的直徑(D1)在電子紙結(jié)構(gòu)132的電荷響應(yīng)層139內(nèi)大體上恒定，并且在一些示例中，電荷響應(yīng)層139的厚度(H1)在大約20μm和大約100μm之間，諸如50μm。在一些示例中，電荷響應(yīng)層139被布置為單層并且具有通常對應(yīng)于微膠囊的直徑(D1)的厚度，其在一些示例中為大約30至40μm。

在一些示例中，基底140具有大約20μm和大約1mm之間的厚度，或者取決于要如何使用電子紙結(jié)構(gòu)132而更大。

在一個方面中，基底140被構(gòu)造成提供足夠的電導(dǎo)率以使得反電荷能夠在打印期間流動。照此，一般而言，基底140包括包含至少一些導(dǎo)電屬性的構(gòu)件。在一些示例中，基底140包括注入有導(dǎo)電添加材料(諸如碳納米纖維或其它導(dǎo)電元素)的非導(dǎo)電材料。在一些示例中，基底140包括導(dǎo)電聚合物，諸如氨基甲酸乙酯材料或硝酸甘油材料。在另外的示例中，基底140由具有碳納米纖維的導(dǎo)電聚合物制成，以提供具有充分強度的柔性。

在一些示例中，基底140主要包括導(dǎo)電材料，諸如鋁材料，并且因而被注入或涂敷有附加的導(dǎo)電材料。

在一些示例中，無論電導(dǎo)率是經(jīng)由涂敷、注入還是其它機制提供的，基底140的主體由通常在商標名MYLAR之下銷售的、通常電絕緣的雙軸定向的聚乙烯對苯二酸酯(BOPET)形成，以提供相對薄的層中的柔性和強度。

如遍及本公開在其它地方指出的，基底140取決于電子紙顯示介質(zhì)的特定實現(xiàn)方式而是不透明的或透明的。在一些示例中，基底140包括通常彈性的材料，從而展現(xiàn)出柔性和在一些實現(xiàn)方式中，半剛性特性。在一些示例中，基底140包括剛性材料。

圖3A還示出由書寫模塊160執(zhí)行的書寫操作的一個示例，其中目標區(qū)Z(在虛線Z1，Z2之間)內(nèi)的電荷的沉積影響受影響微膠囊145內(nèi)的帶電顏料/粒子的分布。在一個方面中，為了在電子紙結(jié)構(gòu)132上形成圖像，書寫單元164被設(shè)計和操作成當電子紙結(jié)構(gòu)132的(位于書寫單元164下方的)區(qū)域從白色改變成黑色時選擇性地朝向電荷接收層138的表面192噴射正電荷39(或在一些示例中反之亦然)。如以上指出的，延伸通過電荷接收層138的導(dǎo)電路徑185(在相對側(cè)172A、172B之間)促進所沉積的電荷到電荷響應(yīng)層139的傳遞。將理解的是，電荷39通過電荷接收層138的傳遞被限制在在其處電荷由書寫模塊160有意沉積的那些位置(例如在目標區(qū)Z內(nèi))。

在該示例中，作為由電荷接收層138處的正電荷39的沉積引起的效應(yīng)，帶正電的黑色粒子154(在附近微膠囊145內(nèi))被排斥和驅(qū)動遠離電荷響應(yīng)層139的表面147，而帶負電的白色粒子150(在附近微膠囊145內(nèi))被吸引到正電荷39并且被拉向電荷接收表面147，如在圖3B的放大視圖中進一步圖示的。

在一些示例中，當基底140的至少一部分透明并且表面190包括電子紙結(jié)構(gòu)132的觀看側(cè)時，具有正電荷的表面147的區(qū)域?qū)?dǎo)致微膠囊145(或微膠囊145的部分)在表面190處產(chǎn)生黑色外觀，而具有負電荷的表面147的區(qū)域?qū)?dǎo)致對應(yīng)微膠囊145(或微膠囊145的部分)在表面190處產(chǎn)生白色外觀。在該示例的一些實例中，電荷接收層138是不透明的以促進在表面190處通過透明基底140的觀看中的清楚性。相應(yīng)地，在該實現(xiàn)方式中，電荷接收層138充當成像側(cè)，但是是電子紙結(jié)構(gòu)132的非觀看側(cè)。

另一方面，在一些示例中，當電荷接收層138的至少一部分透明并且表面192包括電子紙結(jié)構(gòu)132的觀看側(cè)時，具有正電荷的表面147的區(qū)域?qū)?dǎo)致微膠囊145(或微膠囊145的部分)在表面192處產(chǎn)生白色外觀，而具有負電荷的表面147的區(qū)域?qū)?dǎo)致對應(yīng)微膠囊145(或微膠囊145的部分)在表面192處產(chǎn)生黑色外觀。在該示例的一些實例中，基底140不透明以促進在表面192處通過透明電荷接收層138的觀看中的清楚性。相應(yīng)地，在該實現(xiàn)方式中，電荷接收層138充當電子紙結(jié)構(gòu)132的成像側(cè)和觀看側(cè)二者。

在一些示例中，如圖3A中所示，在書寫和擦除期間，通過與書寫模塊160相關(guān)聯(lián)的接地資源(GND)與基底140的暴露部分做出電接觸以允許書寫模塊160的偏置而同時其在書寫過程期間將電荷引導(dǎo)至電荷接收層138。

如圖3A中所示的電子紙書寫模塊160不限于其中書寫單元164產(chǎn)生正電荷并且擦除單元166利用負電荷擦除信息的實現(xiàn)方式。而是，在一些示例中，電子紙結(jié)構(gòu)132的電荷響應(yīng)層139的基質(zhì)材料141中的微膠囊145包括帶負電的黑色粒子154和帶正電的白色粒子150。在這樣的示例中，書寫單元164被設(shè)計成產(chǎn)生負電荷(例如帶負電的離子)，而擦除單元166使用正電荷來擦除存儲在電子紙結(jié)構(gòu)132的電荷響應(yīng)層139的微膠囊145中的信息。

在一個方面中，將理解的是，在本公開的至少一些示例中，電子紙結(jié)構(gòu)132在沒有表面192(例如層138的側(cè)172A)處施加的電壓并且沒有與表面192接觸的電活性導(dǎo)電元素的情況下操作。而是，經(jīng)由反電極140(例如基底)和所建立的地路徑的存在，經(jīng)由書寫模塊160產(chǎn)生的氣載電荷到達表面192并且通過電荷接收層138中的目標優(yōu)選導(dǎo)電路徑流動到電荷響應(yīng)層139。

參照如從圖3A取得(通過標記C表示)的圖3C的放大視圖，在其中導(dǎo)電粒子188是磁響應(yīng)的一些示例中，電荷接收層的絕緣基質(zhì)243還包括遍及絕緣基質(zhì)243分散的多個245非磁響應(yīng)導(dǎo)電元素247，諸如在(由磁響應(yīng)粒子188制成的)導(dǎo)電路徑185之間。將理解的是，出于說明目的，導(dǎo)電元素247在圖3C中未必按比例示出。在一些示例中，導(dǎo)電元素247略微增加絕緣基質(zhì)243的電導(dǎo)率以提供抗靜電、保護特性而沒有以其它方式破壞經(jīng)由導(dǎo)電路徑提供的各向異性電導(dǎo)率。換言之，當導(dǎo)電路徑185促進有意沉積的電荷從書寫模塊160(圖3A)的傳遞的同時，非導(dǎo)磁元素247充當用于電子紙結(jié)構(gòu)的表面192上的殘余和/或摩擦電荷的次級電荷耗散機構(gòu)。以此方式，非導(dǎo)磁元素幫助防止形成在電子紙結(jié)構(gòu)132(圖3A)的電荷響應(yīng)層139處的圖像的非故意的擾動，并且其存在貢獻于書寫到電子紙結(jié)構(gòu)132的電荷響應(yīng)層139的圖像的穩(wěn)定性和清晰度。在一個方面中，由于導(dǎo)電元素247是非磁響應(yīng)的，因此當粒子188經(jīng)受磁場以使其對準成導(dǎo)電路徑185時，其位置在電荷接收層138的形成期間不受影響。

圖3D是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示電子紙結(jié)構(gòu)的電荷接收層260的一部分的透視圖的圖250。在一個示例中，電荷接收層260與如之前與至少圖3A-3C相關(guān)聯(lián)地描述的電荷接收層138一致和/或包括與其大體上相同的特征和屬性中的至少一些。如圖3D中所示，電荷接收層260的示例部分包括多個280導(dǎo)電路徑285，其中每一個導(dǎo)電路徑285經(jīng)由可磁對準的導(dǎo)電粒子形成。示例部分展現(xiàn)出z方向上的高度(H2)，并且在x-y方向上具有寬度(D4)和長度(D5)。除其它屬性之外，圖3D尤其圖示了電荷接收層138的給定部分內(nèi)的導(dǎo)電路徑285的相對密度。在一些示例中，導(dǎo)電路徑285的密度基于絕緣基質(zhì)287的粘度而至少部分可控。

將理解的是，在圖3D中將導(dǎo)電路徑285示出為類似于柱狀結(jié)構(gòu)僅僅是為了說明簡化性以描繪針對電荷接收層的幾何和空間關(guān)系，并且導(dǎo)電路徑285將實際上經(jīng)由分離的導(dǎo)電粒子的細長圖案實現(xiàn)，如之前在至少圖1B、2B、3A等中所描述的。

圖4A是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示電子紙顯示介質(zhì)300的一部分的頂部平面視圖。如圖1A中所示，顯示介質(zhì)300包括圖像承載面330。

如以下更加詳細地進一步描述的，電子紙顯示介質(zhì)300合并電子紙結(jié)構(gòu)，比如如之前與至少圖3A相關(guān)聯(lián)地描述的電子紙結(jié)構(gòu)132。相應(yīng)地，在一些示例中，圖像可觀看表面(即圖像承載表面)330對應(yīng)于電子紙顯示介質(zhì)300的圖像書寫表面(例如圖3A中的表面192)，而在一些示例中，圖像可觀看表面(即圖像承載表面)對應(yīng)于電子紙顯示介質(zhì)300的非圖像可書寫表面(例如圖3A中的表面190)。

如圖4A中所示，在一些示例中，電子紙顯示介質(zhì)300承載圖像340。在一些示例中，圖像340包括位于其余空白部分350之中的文本344和/或圖形348。將理解的是，在該上下文中，在一些示例中，圖形還是指圖像，諸如人、物體、地點等的具體圖片。而且，圖像340中的信息的特定內(nèi)容不是固定的，而是憑借合并在顯示介質(zhì)300內(nèi)的電子紙結(jié)構(gòu)132的可重寫本質(zhì)而可改變的。在一個示例中，圖像340的文本344和/或圖形348的位置、形狀和/或大小也是不固定的，而是憑借電子紙顯示介質(zhì)300的可重寫本質(zhì)而可改變的。

在本公開的至少一些示例中，形成顯示介質(zhì)300的至少一部分的電子紙結(jié)構(gòu)(例如圖3A中的電子紙結(jié)構(gòu)132)是無源電子紙顯示器。在一個方面中，電子紙顯示器300在其可重寫并且在書寫過程期間和/或在完成書寫之后在沒有連接到有源功率源的情況下保持圖像的含義上是無源的。而是，如之前所描述的，無源電子紙結(jié)構(gòu)132以其中電子紙顯示器300接收行進通過空氣的電荷(由離子頭發(fā)射)并且然后經(jīng)由通過電子紙結(jié)構(gòu)132的電荷響應(yīng)層139內(nèi)的帶電粒子的響應(yīng)形成圖像340的非接觸方式成像。在成像過程完成之后，無源電子紙顯示器300通常無限地并且在沒有功率供給的情況下保留圖像，直到在稍后時間選擇性地改變圖像340為止。

在一些示例中，形成顯示介質(zhì)300并且包括電荷接收層(諸如圖3A中或稍后的圖5-8中的電荷接收層138)的電子紙結(jié)構(gòu)不嚴格地限于之前與至少圖3A相關(guān)聯(lián)地描述的電荷響應(yīng)層139的特定類型。而是，在一些示例中，形成電子紙組件的電荷響應(yīng)層(在其上為根據(jù)本公開的至少一些示例的電荷接收層)至少與一般電泳原理一致地操作。出于這種考慮，在一些示例中，這樣的電荷響應(yīng)層包括當通過外部書寫模塊以非接觸方式選擇性地施加電荷時切換顏色的帶電顏色粒子(除微膠囊145之外)。在一些示例中，帶電顏色粒子包括顏料/染料組分。

在一些示例中，經(jīng)由在兩個容納壁之間放置細胞化結(jié)構(gòu)來構(gòu)造合并在顯示介質(zhì)300內(nèi)的電子紙結(jié)構(gòu)。在一些示例中，合并在顯示介質(zhì)300內(nèi)的電子紙結(jié)構(gòu)包括膠囊內(nèi)部的氣載粒子，諸如之前可從日本東京的Bridgestone公司獲得的“快速響應(yīng)液體粉末顯示器”。

進一步參照圖4A，在一些示例中，出現(xiàn)在顯示介質(zhì)300的面330上的圖像340由以300點每英寸的分辨率書寫圖像導(dǎo)致。在一些示例中，以比300點每英寸更大或更小的分辨率書寫圖像340。

出于這種考慮，圖4B是根據(jù)本公開的一個示例的包括圖像340的一部分378的頂部平面視圖的圖375。如圖4B中所示，圖375包括點382的布局380，其中的每一個點可以基于底層電子紙結(jié)構(gòu)132對以對應(yīng)于圖像340的圖案的方式選擇性瞄準的所沉積的電荷的響應(yīng)而被書寫為黑點或白點。如圖4B中所示，圖像340的部分378包括一些白色點382A和一些黑色點382B。白色點382A作為圖4A中所示的圖像340中的空白部分350出現(xiàn)，而黑色點382B作為文本344、圖形348等的一部分出現(xiàn)。點382之間的中心到中心間距由距離D6表示，而每一個點382的直徑通過距離D7表示。在一個示例中，為了實現(xiàn)300dpi圖像，距離D6為84微米并且每一個點382的直徑(D7)為大約80至100微米。

出于這種考慮，在一些示例中，黑色點382B典型地對應(yīng)于電子紙結(jié)構(gòu)132的電荷響應(yīng)層139中的若干(例如3-4個)微膠囊145，如至少圖3A-3B中所表示的。在一個方面中，所沉積的電荷39(其對應(yīng)于一個黑色點382B(圖4B)的形成)對應(yīng)于圖3A中的目標區(qū)Z內(nèi)的至少微膠囊145(或微膠囊的部分)。

圖5是根據(jù)本公開的示例的包括示意性地表示電子紙結(jié)構(gòu)402的側(cè)截面視圖的圖400。在一個示例中，電子紙結(jié)構(gòu)402與如之前與至少圖3A相關(guān)聯(lián)地描述的電子紙結(jié)構(gòu)132一致，和/或包括與其大體上相同的特征和屬性中的至少一些。然而，在圖400中，電荷接收層138內(nèi)的導(dǎo)電路徑185以相對于豎直平面V的角度(α)延伸，豎直平面V還由線段A-B表示。平面V通常垂直于電荷接收層139的縱軸A3和電荷接收層138的A2延伸。在一個方面中，線段A-C通常對應(yīng)于成角度的導(dǎo)電路徑185的長度而線段A-B對應(yīng)于電荷接收層138的高度(H2)。在另一方面中，圖5示出線段B-C，其對應(yīng)于從豎直平面V到成角度的導(dǎo)電路徑185的端部405B的橫向距離。

線段B-C的距離對應(yīng)于由于導(dǎo)電路徑185以角度(α)而非通常平行于平面V形成而發(fā)生的電荷響應(yīng)層139處的電荷的放置中的橫向偏差。

如以下進一步描述的，在圖像的分辨率方面維持至少充分的分辨率而不管當導(dǎo)電路徑185以略微非豎直角度形成時電荷放置中的小橫向偏差(如通過線段B-C所表示的)。在一個示例中，假定包括150μm的電荷接收層138的厚度(H2或線段A-B)和距平面V的5度的角度(α)的配置，將發(fā)生大約13μm的橫向偏差(線段B-C)。給定經(jīng)由書寫模塊160(圖3A)提供的可成像“點”(具有大約80至100μm的直徑)之間的84μm的點到點間距，電荷響應(yīng)層139處的大約13μm的橫向偏差對于300dpi成像而言一般是可接受的。

在一些示例中，如之前與至少圖1A相關(guān)聯(lián)地描述的，電荷接收層138中的所有導(dǎo)電路徑32的組合電導(dǎo)率比絕緣基質(zhì)33的電導(dǎo)率(σ_body)大至少一個數(shù)量級。而且，在一些示例中，(所有導(dǎo)電路徑32的)該組合電導(dǎo)率相對于絕緣基質(zhì)33的電導(dǎo)率的第一比率與電荷接收層138的厚度相對于絕緣基質(zhì)33中的電荷的最大可允許橫向行進(例如由圖5中的線段B-C表示的橫向偏差)的第二比率成比例。

在一些示例中，展現(xiàn)在電荷接收層138內(nèi)的這些關(guān)系通過以下等式進一步表示：

d_Z/d_XY～vd_Z/vd_XY～σ_Z/σ_XY～ρ_XY/ρ_Z，

其中XY表示XY平面，Z表示與XY平面正交的Z軸，其中d表示行進距離，vd表示電荷的漂移速度，σ表示電導(dǎo)率，并且ρ表示電阻率。

相應(yīng)地，在一些示例中，為了實現(xiàn)小于10μm的橫向偏差，則電荷接收層138將展現(xiàn)出大于15的電阻率比(ρ_XY/ρ_Z)。

圖6是根據(jù)本公開的一個示例的包括電子紙結(jié)構(gòu)432的側(cè)截面視圖的圖420。在一個示例中，電子紙結(jié)構(gòu)432與(如之前與至少圖3A相關(guān)聯(lián)地描述的)電子紙結(jié)構(gòu)132一致和/或包括與其大體上相同的特征和屬性中的至少一些，除了電子紙結(jié)構(gòu)432具有由間隔開的區(qū)段442A、442B、442C形成的導(dǎo)電路徑441而不是形成為延伸電荷接收層138的完整厚度(H2)的單個細長圖案的導(dǎo)電路徑185，如在至少圖3A中那樣。

特別地，出于比較目的，在圖3A的電荷接收層138的示例中，單個導(dǎo)電路徑185通常提供導(dǎo)電粒子58的單個細長圖案以運送(即促進傳遞)電荷通過電荷接收層138的整個厚度。然而，在圖6中所示的電子紙結(jié)構(gòu)432的示例中，電荷接收層438包括多個通常平行的、間隔開的細長導(dǎo)電路徑441，其中每一個路徑441包括經(jīng)場對準的導(dǎo)電粒子的一系列兩個或三個(或更多)導(dǎo)電區(qū)段。如圖6中所示，一些細長導(dǎo)電路徑441包括三個分離或不同區(qū)段442A、442B、442C，其以通常端到端配置(具有某個橫向間距)對準并且在一些示例中充當單個細長導(dǎo)電路徑441以促進電荷通過電荷接收層138的傳遞。圖6圖示了，在一些示例中，第一區(qū)段442A具有高度H4并且第二區(qū)段(或第二區(qū)段442B和第三區(qū)段442C的組合)具有高度H3，其中H3和H4之和通常對應(yīng)于電荷接收層438的總高度(H2)。

如圖6中的放大部分(標記為E)中進一步示出的，在一些示例中，一個區(qū)段442B的端部443與相鄰區(qū)段442C的端部443豎直間隔開(即形成相對于其的間隙)距離(D9)，而一個區(qū)段442B的端部443與相鄰區(qū)段442C的端部水平間隔開(即形成相對于其的間隙)。在一個方面中，放大部分E還圖示了每一個區(qū)段由導(dǎo)電粒子188的細長圖案形成。在一些示例中，距離D8和距離D9不大于相應(yīng)區(qū)段442B、442B之一的長度的百分之10。給定合理小的間距，電荷能夠通過跳過這樣的豎直間隙和/或水平間隙來行進通過電荷接收層438。在一個方面中，導(dǎo)電路徑441(作為一系列分離區(qū)段442A、442B、442C)的布置論述了用于運送電荷的導(dǎo)電粒子的細長圖案不需要被形成為同質(zhì)導(dǎo)電路徑，每一個具有統(tǒng)一的形狀、長度、位置以便于運送電荷。然而，電子紙結(jié)構(gòu)432(圖6)中的細長導(dǎo)電路徑441的布置在絕緣基質(zhì)433內(nèi)維持優(yōu)選電導(dǎo)率的通常平行的、間隔開的路徑。

在一些示例中，形成圖6中的細長導(dǎo)電路徑441的多個間隔開的區(qū)段幫助防止嘗試篡改電荷響應(yīng)層139上的書寫的圖像，諸如可能經(jīng)由尖電極的帶電觸筆(stylus)所嘗試的，因為來自這些基于接觸的電源的任何不想要的電荷將被限制為僅行進最靠近表面192的第一區(qū)段(例如442A)。然而，在一些示例中，通過外部書寫模塊160沉積的自由電荷，在本公開的至少一些示例中，將沿區(qū)段442A、442B和442C自由跳躍到到達電荷響應(yīng)層139。

圖7是根據(jù)本公開的一個示例的包括電子紙結(jié)構(gòu)462的側(cè)截面視圖的圖460。在一個示例中，電子紙結(jié)構(gòu)462與電子紙結(jié)構(gòu)432(圖6)一致和/或包括與其大體上相同的特征和屬性中的至少一些，除了電子紙結(jié)構(gòu)462具有經(jīng)由間隔開、分離的區(qū)段482A、482B提供的細長導(dǎo)電路徑481，所述區(qū)段482A、482B在串聯(lián)組合時不延伸電荷接收層488的完整高度H2。特別地，細長導(dǎo)電路徑481由一個區(qū)段482或由兩個通常端對端區(qū)段482A、482B形成，其中每一個細長導(dǎo)電路徑481具有小于電荷接收層488的完整高度H2的高度H5。在該配置中，電荷接收層488的頂部部分485一般不包括任何優(yōu)選導(dǎo)電區(qū)段并且具有高度H6。在一個方面中，在該配置中，所沉積的電荷39不經(jīng)受電荷接收層488內(nèi)的優(yōu)選導(dǎo)電通路，直到電荷39已經(jīng)行進通過頂部部分485為止，并且然后通過通常平行的、間隔開的細長導(dǎo)電路徑481中的一個運送電荷39。

在一個方面中，該配置實現(xiàn)電荷39的優(yōu)選導(dǎo)電傳遞而同時消耗比具有完整高度導(dǎo)電路徑(諸如圖3A中的導(dǎo)電路徑185)的配置更低的粒子體積。此外，頂部部分485抑制來自無意或惡意的電學(xué)損害的圖像破壞，因為細長導(dǎo)電路徑481的端部484不可在表面192處直接訪問。而且，不管形成頂部部分485的基質(zhì)433的通常絕緣本質(zhì)如何，針對表面192處沉積的電荷存在足夠的電導(dǎo)率以遷移到區(qū)段482A的頂端484。

圖8是根據(jù)本公開的一個示例的包括電子紙結(jié)構(gòu)492的側(cè)截面視圖的圖490。在一個示例中，電子紙結(jié)構(gòu)492與(如之前與至少圖7相關(guān)聯(lián)地描述的)電子紙結(jié)構(gòu)482一致和/或包括與其大體上相同的特征和屬性中的至少一些，除了省略優(yōu)選導(dǎo)電區(qū)段481的分離的頂部部分494。在一個方面中，電荷接收層491具有高度H5，其小于完整高度H2，其中頂部部分494具有高度H6。在一些示例中，電荷接收層491包括與電荷接收層138(圖3A)或圖6的電荷接收層438至少大體上相同的特征和屬性。

在一個方面中，頂部部分494由與電荷接收層491的絕緣基質(zhì)433(即抗導(dǎo)電介質(zhì))不同的材料制成。頂部部分494中的該不同材料提供耐劃傷性、韌性和強度而同時仍舊準許所沉積的電荷穿過頂部部分494，而同時仍舊切中目標(on target)以經(jīng)由延伸通過電荷接收層491的絕緣基質(zhì)433的細長導(dǎo)電路徑481被運送。

在一些示例中，形成頂部部分494的材料展現(xiàn)出比形成絕緣基質(zhì)433的材料更大的強度、韌性等。在一些示例中，形成頂部部分494的材料具有比絕緣基質(zhì)433更大導(dǎo)電度以促進所沉積的電荷的傳遞，直到電荷到達細長導(dǎo)電路徑481的上方區(qū)段484A的端部484為止。

圖9是根據(jù)本公開的示例的示意性地表示制造用于電子紙結(jié)構(gòu)的涂層的方法600的流程圖。在一些示例中，方法600與如之前與圖1A-8相關(guān)聯(lián)地描述的部件、材料、配置一致和/或包括其中的至少一些，以及/或者方法600可以應(yīng)用于制造與圖1A-8相關(guān)聯(lián)地提供的部件、材料和配置中的至少一些。

如圖9中所示，方法600包括(在602處)形成第一層作為分散在絕緣基質(zhì)內(nèi)的導(dǎo)電粒子的涂層，以及在604處，施加場以使導(dǎo)電粒子對準在通常平行的、間隔開的細長圖案中，所述通常平行的、間隔開的細長圖案通常垂直于第一層通過其延伸的平面。在606處，方法600包括在環(huán)境溫度處并且在沒有所施加的壓力的情況下經(jīng)由輻射能量固化第一層而同時維持所施加的場。

在一些示例中，粒子是磁響應(yīng)的并且場是磁場。

在一些示例中，方法600還包括提供作為電子紙組件的襯底，所述電子紙組件具有包括電學(xué)無源、電荷響應(yīng)層的第一側(cè)和包括反電極層的相對第二側(cè)，如圖10中的620處所示。在一個方面中，第一層被形成到或輸送到電子紙組件的第一側(cè)上。

在一些示例中，在包括電荷接收層的最終電子紙結(jié)構(gòu)的形成之前使用其它形式的襯底。

以下提供根據(jù)本公開的至少一些示例的關(guān)于保護涂敷層的制造的另外的細節(jié)。

在一些示例中，在諸如電荷接收層(例如圖1B中的40，圖3A中的138)之類的第一層的制備期間，選擇絕緣基質(zhì)(圖1B中的33)以提供大于10¹²Ω-cm的電阻。在一些示例中，絕緣基質(zhì)的電阻為至少10⁶至10⁹歐姆。在一些示例中，絕緣基質(zhì)的電阻為10⁹至10¹²歐姆。

在一些示例中，絕緣基質(zhì)和導(dǎo)電粒子(圖3A)被選擇成使得導(dǎo)電粒子(諸如形成至少圖1B中的細長圖案56的粒子58)與絕緣基質(zhì)(例如圖1B中的33)之間的電阻比(ρ_metal/ρ_matrix)大于10²。適當絕緣基質(zhì)材料的至少一些示例包括但不限于任何有機和無機形式的單體、聯(lián)合、環(huán)、塊、星形和隨機聚合物，其包括氨基甲酸乙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、硅樹脂、環(huán)氧樹脂、碳酸鹽、酰胺、亞胺、內(nèi)酯、飽和線性和/或直連碳氫化合物、不飽和和/或支鏈烯烴和芳烴。在一些示例中，這些示例包括環(huán)氧樹脂和硅樹脂橡膠。

出于這種考慮，在至少一些示例中，絕緣基質(zhì)至少部分地由半導(dǎo)體材料和/或具有電荷耗散特性的材料制成。相應(yīng)地，絕緣基質(zhì)被視為大體上絕緣的并且嚴格來說并不是絕對電絕緣體。而是，電荷接收層的絕緣基質(zhì)被視為大體上絕緣，因為其相對于(導(dǎo)電粒子的細長圖案的)導(dǎo)電路徑而言是絕緣的，但是否則不是嚴格的絕緣體。

在一個方面中，這樣的聚合物通過在環(huán)境溫度處并且在沒有壓力的情況下使用以任何波長的輻射能量在具有顏色或沒有顏色的情況下是可從液體(粘度范圍從10cP-10,000P)液體到固體(硬度范圍從shore(肖氏)A-D)的。在一個示例中，聚合物是可UV固化的，并且所施加的輻射能量落在UVA-UVB范圍內(nèi)。

在一些示例中，導(dǎo)電粒子(例如圖1B中的粒子58，圖3A中的188)包括響應(yīng)于磁場的任何材料。在一些示例中，這些磁響應(yīng)材料是抗磁性、順磁性、鐵磁性、鐵磁性或反鐵磁性的。在一些示例中，形成粒子58、188的一種或多種材料是導(dǎo)電或半導(dǎo)電的，倘若粒子58、188展現(xiàn)出大幅大于絕緣基質(zhì)(即抗導(dǎo)電介質(zhì))的電導(dǎo)率的電導(dǎo)率的話。在一個示例中，粒子58、188展現(xiàn)出比絕緣基質(zhì)的電導(dǎo)率大至少兩個數(shù)量級(例如10²)的電導(dǎo)率。在一些示例中，適合于充當導(dǎo)電粒子(例如58、188等)的材料通常包括但不限于，純過渡金屬、純鑭系元素、過渡金屬氧化物、鑭系元素氧化物和來自過渡金屬和鑭系元素的金屬的復(fù)合物。在一些示例中，導(dǎo)電粒子由從包括鎳、釹、鐵、鈷和磁鐵石(Fe₃O₄)的組中選擇的純金屬形式制成，或者由鎳、釹、鐵、鈷和磁鐵石的氧化物或復(fù)合物制成。

在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于50μm的最大尺寸。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于10μm的最大尺寸。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于5μm的最大尺寸。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于1μm的最大尺寸。在一些示例中，導(dǎo)電粒子具有不大于100納米的最大尺寸。將理解的是，在該上下文中，最大尺寸是指任何取向上的最大尺寸(例如長度、寬度、深度、高度、直徑等)。在一些示例中，粒子在大小方面在給定細長圖案內(nèi)變化，這在一些實例中促進細長圖案的形成。在一些示例中，至少一些粒子具有1的縱橫比，其在一些實例中促進其對準成細長圖案，不同于其它類型的導(dǎo)電元素，諸如具有高縱橫比(長度/寬度)的棒，其至少由于棒與彼此的物理干擾而在經(jīng)受場時可能阻礙對準。

一旦如以上所描述的收集到適當?shù)牟牧?，根?jù)以下描述的若干非限制性示例中的一個而制備各向異性導(dǎo)電涂層。在一些示例中，導(dǎo)電粒子直接分散在絕緣基質(zhì)內(nèi)。在一些示例中，導(dǎo)電粒子在與絕緣基質(zhì)混合之前分散(例如在溶劑中)。以下進一步描述這些示例。

在包括直接分散的制備的一個示例中，獲得磁鐵石粒子(Fe₃O₄)并且獲得來自新罕布什爾州哈德遜的Conductive Compounds公司的聚合物3010(P3010)并且在沒有進一步制備的情況下使用它。在一個示例中，從諸如密蘇里州圣路易斯的Sigma-Aldrich之類的廠商獲得并且在沒有進一步制備的情況下使用磁鐵石粒子。

為了潔凈的容器，將0.28g的磁鐵石(即Fe₃O₄)和2.5g的P3010聚合物組合成混合物。在一些示例中，然后將15g的3mm氧化鋯珠引入到混合物以促進研磨期間磁鐵石的分散。帶電容器然后在諸如Speed混合器之類的工具中在30秒的增量內(nèi)經(jīng)受離心研磨，直到所得到的混合物是均質(zhì)的，諸如當混合物產(chǎn)生Hegman計量器上的大于7的讀數(shù)時。

在制備的一個示例中，獲取鎳粒子并且獲得來自新澤西州哈肯薩克河的MasterBond的聚合物P15-7SP4并且在沒有進一步制備的情況下使用它。在一個示例中，從諸如密蘇里州圣路易斯的Sigma-Aldrich之類的廠商獲得鎳粒子。

為了潔凈的容器，將0.5g的鎳和3.5g的P15-7SP4聚合物組合成混合物。帶電容器然后在諸如Speed混合器之類的工具中在30秒的增量內(nèi)經(jīng)受離心研磨，直到所得到的混合物是均勻的，諸如當混合物產(chǎn)生Hegman計量器上的大于7的讀數(shù)時。

在制備各向異性電導(dǎo)率涂層的一個示例中，粒子經(jīng)由聲波降解、研磨、速度混合或微流體化在兼容溶劑中預(yù)先分散。在一些示例中，無影響分散方法用于減少去除研磨介質(zhì)的附加步驟。在一些示例中，典型的過程包括利用具有按重量計15-50％的粒子的異丙醇為容器充電。在該分散之后，液體/漿料然后被合并成聚合物基質(zhì)。所得到的混合物然后經(jīng)受旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)以去除異丙醇。

在一些示例中，各向異性電導(dǎo)率溶液的進一步制備包括蒸發(fā)混合物以去除在處理期間被合并的任何空氣。在一些示例中，所制備的混合物經(jīng)受真空(＜0.05mBar)直到完全脫氣為止。所得到的混合物然后準備好沉積為膜。

通過使用經(jīng)脫氣、經(jīng)制備的溶液，在一些示例中，直接在任何襯底上制備膜。在一些示例中，釋放襯底用于在玻璃或經(jīng)玻璃涂敷的襯底上產(chǎn)生自由膜。在一些示例中，在接收膜之前，利用諸如硅潤滑脂之類的釋放劑制備襯底。

出于這種考慮，在一些示例中，將各向異性導(dǎo)電膜制備到襯底上并且然后將其輸送到電子紙結(jié)構(gòu)的電荷響應(yīng)層上。在一些示例中，各向異性導(dǎo)電膜直接沉積到電子紙結(jié)構(gòu)的電荷響應(yīng)層(例如電學(xué)無源、可成像層)上。

在一些示例中，經(jīng)由若干不同沉積方法之一將各向異性電導(dǎo)率膜沉積到襯底上。在一些示例中，這樣的沉積方法包括但不限于，倒置(drawn-down)涂敷、旋涂、引導(dǎo)擴散或輥涂敷。一旦實現(xiàn)所期望的厚度，將膜謹慎地帶到具有適當場對準的磁場以導(dǎo)致磁響應(yīng)粒子的對準以形成之前描述的細長圖案，其充當導(dǎo)電通路。

一旦建立所期望的“細長導(dǎo)電路徑”配置，該配置(同時仍舊經(jīng)受磁場)然后進一步經(jīng)受利用適當能量波長(即紅外(IR)、電子束或紫外(UV))的固化以凝固具有細長導(dǎo)電路徑布置的基質(zhì)。

在一些示例中，細長導(dǎo)電路徑(例如圖1B中的56、圖3A中的185、圖6中的441等)的寬度或直徑和/或這樣的細長導(dǎo)電路徑之間的間距是可經(jīng)由改變絕緣基質(zhì)(例如圖1B、3A中的33或圖6中的433)的粘度、所使用的材料和/或?qū)щ娏Ｗ?例如圖1B中的58、圖3A中的188等)的大小控制的。

在一些示例中，取代于提供磁響應(yīng)導(dǎo)電粒子并且利用磁場使其對準的以上描述的示例，導(dǎo)電粒子被提供有與絕緣基質(zhì)的介電常數(shù)大幅不同的介電常數(shù)，并且電場用于將導(dǎo)電粒子對準成細長圖案以提供類似于之前與至少圖1A-8相關(guān)聯(lián)地描述的那些的細長導(dǎo)電路徑。在一些示例中，電場被施加于包括介電基質(zhì)(處于未固化狀態(tài)中的聚合物)和導(dǎo)電粒子的系統(tǒng)，其中導(dǎo)電粒子將傾向于布置在豎直路徑中以減小局部場。

本公開的至少一些示例提供用于電學(xué)無源、電子紙結(jié)構(gòu)的保護涂層，其中保護涂層提供優(yōu)選導(dǎo)電路徑以促進氣載電荷到電子紙結(jié)構(gòu)的可成像層的傳遞。

盡管本文已經(jīng)說明和描述了具體示例，但是各種可替換和/或等效的實現(xiàn)方式可以在不脫離本公開的范圍的情況下取代所示出和描述的具體示例。本申請旨在覆蓋本文所討論的具體示例的任何適配或變型。因此，意圖在于本公開僅由權(quán)利要求及其等同物限制。