相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求在2015年2月18日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)no.62/117,825的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。該優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)和下文引用的所有申請(qǐng)整體包括在本文中。

本文描述的技術(shù)涉及可以用專用儀器(觸筆、標(biāo)記器或打印頭)來尋址的基于粒子的磁響應(yīng)電光顯示器以及相關(guān)裝置和方法。

背景技術(shù)：

多種系統(tǒng)可用于利用觸筆尋址電光顯示器。例如，可以使用觸筆在某些平板電腦上做筆記。然而，在這些系統(tǒng)中，電光顯示器必須能夠檢測(cè)觸筆的位置以產(chǎn)生期望的結(jié)果，例如畫一條線。當(dāng)用戶將觸筆傳遞經(jīng)過電光顯示器的表面上時(shí)，電光顯示器基于電光顯示器檢測(cè)到的觸筆的位置來激活與觸筆經(jīng)過的像素相對(duì)應(yīng)的像素。一些磁響應(yīng)顯示器可以用包含磁體和/或產(chǎn)生磁場(chǎng)的觸筆來尋址，然而，這些顯示器還需要定位技術(shù)來確定觸筆的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的各個(gè)方面提供了分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具。磁場(chǎng)可以被引導(dǎo)至電驅(qū)動(dòng)顯示器，其可以是具有響應(yīng)于磁場(chǎng)的粒子的基于粒子的電驅(qū)動(dòng)顯示器，例如電泳顯示器。磁場(chǎng)可能導(dǎo)致書寫工具的局部區(qū)域內(nèi)的顯示器的光學(xué)狀態(tài)的改變。此外，著色劑可以被分配至顯示器的經(jīng)歷光學(xué)狀態(tài)改變的區(qū)域附近或頂部的表面上。在一些實(shí)施例中，電驅(qū)動(dòng)顯示器是大面積電驅(qū)動(dòng)顯示器，例如具有大于40英寸、大于50英寸、大于70英寸或其它合適尺寸的對(duì)角線尺寸。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供一種書寫裝置，其包括細(xì)長(zhǎng)管狀構(gòu)件，細(xì)長(zhǎng)管狀構(gòu)件具有第一端和第二端并且尺寸被設(shè)置為手持式。該裝置還包括耦接至管狀構(gòu)件的磁體和耦接至管狀構(gòu)件的第一端的尖端，該尖端被配置為分配著色劑并且在著色劑被分配時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)。該裝置可以與電驅(qū)動(dòng)顯示器結(jié)合使用，以在書寫工具的局部區(qū)域內(nèi)引起顯示器的光學(xué)狀態(tài)的改變。電驅(qū)動(dòng)顯示器可以包括磁響應(yīng)的粒子。

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種裝置，其包括具有書寫端的書寫工具，書寫端被配置為分配液體著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)。該裝置可以與電驅(qū)動(dòng)顯示器結(jié)合使用，以在書寫工具的局部區(qū)域內(nèi)引起顯示器的光學(xué)狀態(tài)的改變。電驅(qū)動(dòng)顯示器可以包括磁響應(yīng)的粒子。

另一方面，本申請(qǐng)公開了一種用于顯示信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括被配置為分配液體著色劑并在期望位置產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置，以及包含電泳粒子的電泳顯示器，所述電泳粒子被配置為響應(yīng)于磁場(chǎng)的施加而改變狀態(tài)。當(dāng)用該裝置尋址電泳顯示器時(shí)，液體著色劑沉積在電泳顯示器的表面上，并且著色劑后面的電泳顯示器的狀態(tài)改變。在一些實(shí)施例中，電泳顯示器的狀態(tài)改變的量依賴于裝置的長(zhǎng)軸與電泳顯示器的表面之間的角度。在其他實(shí)施例中，例如，裝置包括電磁體，電泳顯示器的狀態(tài)改變的量依賴于提供給裝置中的電磁體的電流。在示例性實(shí)施例中，裝置可以是具有磁尖端的干擦除標(biāo)記器或具有磁體的噴墨頭。

在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于尋址包括磁響應(yīng)顏料的電光顯示器的方法，所述方法包括同時(shí)向電光顯示器提供著色劑和共同對(duì)準(zhǔn)的磁場(chǎng)。在一些實(shí)施例中，電光顯示器是電泳顯示器。在一些實(shí)施例中，在施加著色劑和磁場(chǎng)時(shí)，還給電泳顯示器施加電場(chǎng)。

附圖說明

將參照以下附圖描述本申請(qǐng)的各個(gè)方面和實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定按比例繪制。出現(xiàn)在多個(gè)圖中的元件在其出現(xiàn)的所有圖中由相同的附圖標(biāo)記表示。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具；

圖2示出了根據(jù)一些實(shí)施例的作為電驅(qū)動(dòng)顯示器的一個(gè)示意性示例的電泳顯示器；

圖3示出了根據(jù)一些實(shí)施例的導(dǎo)致電泳顯示器的光學(xué)狀態(tài)改變的書寫工具；

圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例的在著色劑被分配至電驅(qū)動(dòng)顯示器的表面的區(qū)域并且改變?cè)搮^(qū)域下方的光學(xué)狀態(tài)之后的電驅(qū)動(dòng)顯示器的表面；

圖5a-d示出了根據(jù)一些實(shí)施例的可以使用分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具在電驅(qū)動(dòng)顯示器上產(chǎn)生的圖形效果；

圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的在分配著色劑并將磁場(chǎng)施加到電驅(qū)動(dòng)顯示器期間調(diào)節(jié)書寫工具的角度的結(jié)果；以及

圖7a-d示出了根據(jù)一些實(shí)施例的可以使用分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具在電驅(qū)動(dòng)顯示器的白色狀態(tài)下產(chǎn)生的圖形效果。

具體實(shí)施方式

本申請(qǐng)的各個(gè)方面涉及一種分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具。磁場(chǎng)可以被引導(dǎo)至電驅(qū)動(dòng)顯示器，其可以是電和磁可尋址的基于粒子的電光顯示器，并且在至少一些實(shí)施例中被配置為既提供全局尋址能力又提供局部尋址能力。可替代地，磁場(chǎng)可以被引導(dǎo)至磁響應(yīng)顯示器以提供局部尋址能力。

作為應(yīng)用于材料或者顯示器的術(shù)語(yǔ)“電光”，其在此使用的是其在成像領(lǐng)域中的常規(guī)含義，指的是具有第一和第二顯示狀態(tài)的材料，該第一和第二顯示狀態(tài)的至少一個(gè)光學(xué)性質(zhì)不同，通過向所述材料施加電場(chǎng)使該材料從其第一顯示狀態(tài)改變到第二顯示狀態(tài)。雖然光學(xué)性質(zhì)一般指的是可被人眼感知的顏色，但是其也可以是其他光學(xué)性質(zhì)，例如光透射、反射、熒光、或者對(duì)于用于機(jī)器閱讀的顯示器，可見光范圍之外的電磁波長(zhǎng)的反射的變化的意義上的偽色彩。

術(shù)語(yǔ)“灰色狀態(tài)”在本文使用的是其在成像技術(shù)領(lǐng)域中的常規(guī)含義，指的是介于像素的兩個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)之間的一種狀態(tài)，但并不一定意味著處于這兩個(gè)極端狀態(tài)之間的黑白過渡。例如，下文中所參考的伊英克公司的幾個(gè)專利和公開申請(qǐng)描述了這樣的電泳顯示器，其中，該極端狀態(tài)為白色和深藍(lán)色，使得中間的“灰色狀態(tài)”實(shí)際上為淡藍(lán)色。實(shí)際上，如已經(jīng)提到的，光學(xué)狀態(tài)的改變可以根本不是顏色改變。下文可以使用術(shù)語(yǔ)“黑色”和“白色”來指顯示器的兩個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)，并且應(yīng)當(dāng)被理解為通常包括并不僅限于黑色和白色的極端光學(xué)狀態(tài)，例如上面提到的白色和深藍(lán)色狀態(tài)。下文可以使用術(shù)語(yǔ)“單色的”來表示僅將像素驅(qū)動(dòng)至其兩個(gè)極端光學(xué)狀態(tài)，而沒有中間灰色狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)方案。

本文使用的術(shù)語(yǔ)“雙穩(wěn)的”和“雙穩(wěn)定性”取其在本領(lǐng)域中的常規(guī)含義，指的是包括具有第一和第二顯示狀態(tài)的顯示元件的顯示器，所述第一和第二顯示狀態(tài)至少有一種光學(xué)性質(zhì)不同，從而在利用具有有限持續(xù)時(shí)間的尋址脈沖驅(qū)動(dòng)任何給定元件以呈現(xiàn)其第一或第二顯示狀態(tài)之后，在該尋址脈沖終止后，該狀態(tài)將持續(xù)至少幾倍于(例如至少4倍于)改變?cè)擄@示元件的狀態(tài)所需的尋址脈沖的最小持續(xù)時(shí)間的時(shí)間。美國(guó)專利no.7,170,670表明，能夠顯示灰度的一些基于粒子的電泳顯示器不僅可以穩(wěn)定于其極端的黑色和白色狀態(tài)，還可以穩(wěn)定于其中間的灰色狀態(tài)，一些其它類型的電光顯示器也是如此。這種類型的顯示器可恰當(dāng)?shù)胤Q為是“多穩(wěn)態(tài)的”而非雙穩(wěn)態(tài)的，然而為了方便，在本文可以使用術(shù)語(yǔ)“雙穩(wěn)態(tài)”來同時(shí)涵蓋雙穩(wěn)態(tài)和多穩(wěn)態(tài)顯示器。

本文使用的術(shù)語(yǔ)“沖激(impulse)”的常規(guī)含義是電壓關(guān)于時(shí)間的積分。然而，一些雙穩(wěn)電光介質(zhì)用作電荷轉(zhuǎn)換器，并且用這種介質(zhì)可以使用沖激的替代定義，即電流關(guān)于時(shí)間的積分(等于施加的總電荷)。根據(jù)介質(zhì)是用作電壓-時(shí)間沖激轉(zhuǎn)換器還是用作電荷沖激轉(zhuǎn)換器，應(yīng)當(dāng)使用合適的沖激定義。

已知幾種類型的電光顯示器。一種類型的電光顯示器是旋轉(zhuǎn)雙色元件型，例如在美國(guó)專利nos.5,808,783、5,777,782、5,760,761、6,054,071、6,055,091、6,097,531、6,128,124、6,137,467以及6,147,791中所描述的(雖然該類型的顯示器通常被稱為“旋轉(zhuǎn)雙色球”顯示器，但是術(shù)語(yǔ)“旋轉(zhuǎn)雙色元件”是更精確的，因?yàn)樵谏鲜鲆恍＠?，旋轉(zhuǎn)元件不是球形的)。這種顯示器使用大量的小主體(通常為球形或圓柱形)，小主體具有光學(xué)性質(zhì)不同的兩個(gè)或更多個(gè)部分和內(nèi)部偶極子。這些主體懸浮在基體中的液體填充的液泡內(nèi)，液泡填充有液體以使得主體自由旋轉(zhuǎn)。通過給顯示器施加電場(chǎng)使得主體旋轉(zhuǎn)至不同的位置并且改變通過觀察表面看到的主體的部分，顯示器的外觀發(fā)生變化。這種類型的電光介質(zhì)通常是雙穩(wěn)的。

另一種類型的電光顯示器使用電致色變介質(zhì)，例如以納米色變膜形式的電致色變介質(zhì)，其包括至少部分地由半導(dǎo)體金屬氧化物形成的電極和附著至電極的能夠可逆色變的多個(gè)染料分子；參見，例如o'regan,b.等人的nature1991,353,737和wood,d.的informationdisplay,18(3),24(2002年3月)，再參見bach,u.等人的adv.mater.,2002,14(11),845。這種類型的納米色變膜例如在美國(guó)專利nos.6,301,038、6,870,657和6,950,220中也進(jìn)行了描述。這種類型的介質(zhì)通常也是雙穩(wěn)的。

又一類型的電光顯示器是由philips開發(fā)并且由hayes，r.a.等人在nature，425，383-385(2003)中描述的“基于電潤(rùn)濕性的視頻高速電子紙”(“video-speedelectronicpaperbasedonelectrowetting”)中描述的電潤(rùn)濕顯示器。美國(guó)專利no.7,420,549表明這種電潤(rùn)濕顯示器可以是雙穩(wěn)的。

作為多年的密集研究和開發(fā)的重點(diǎn)的一種類型的電光顯示器是基于粒子的電泳顯示器，其中，多個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)的影響下移動(dòng)穿過流體。電泳顯示器相比液晶顯示器具有如下屬性：良好的亮度和對(duì)比度、寬視角、狀態(tài)雙穩(wěn)定性、和低功耗。然而，這些顯示器的長(zhǎng)期圖像質(zhì)量的問題阻礙了它們的廣泛應(yīng)用。例如，構(gòu)成電泳顯示器的粒子易于沉積，使得這些顯示器的使用壽命不足。

如上所述，電泳介質(zhì)需要流體的存在。在多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的電泳介質(zhì)中，該流體是液體，但是電泳介質(zhì)可以用氣態(tài)流體制造；參見，例如kitamura，t.等人的“電子紙顯示器的電子墨粉運(yùn)動(dòng)”(“electricaltonermovementforelectronicpaper-likedisplay”)，idwjapan，2001，paperhcsl-1和yamaguchi，y.等人的“采用摩擦起電帶電的絕緣粒子的色粉顯示器”(“tonerdisplayusinginsulativeparticleschargedtriboelectrically”)，idwjapan，2001，paperamd4-4。再參見美國(guó)專利nos.7,321,459和7,236,291。當(dāng)這種基于氣體的電泳介質(zhì)在允許沉積的方向上使用(例如在介質(zhì)在垂直平面內(nèi)布置的招牌中)時(shí)，該介質(zhì)由于粒子沉積似乎容易受到與基于液體的電泳介質(zhì)相同類型問題的影響。實(shí)際上，相比基于液體的電泳介質(zhì)，在基于氣體的電泳介質(zhì)中的粒子沉積好像是更為嚴(yán)重的問題，因?yàn)闅鈶B(tài)懸浮流體相比液態(tài)懸浮流體的較低的粘度允許電泳粒子更迅速的沉積。

在轉(zhuǎn)讓給麻省理工學(xué)院(mit)和eink公司或以mit和eink公司的名義的大量專利和申請(qǐng)描述了封裝的電泳介質(zhì)和其他電光介質(zhì)中使用的多種技術(shù)。這種封裝的介質(zhì)包括許多小囊體，每一個(gè)小囊體本身包括內(nèi)部相以及包圍內(nèi)部相的囊壁，其中所述內(nèi)部相含有在流體介質(zhì)中的可電泳移動(dòng)的粒子。典型地，這些囊體本身保持在聚合粘合劑中以形成位于兩個(gè)電極之間的連貫層。這些技術(shù)在包括如下的專利和申請(qǐng)中描述：

(a)電泳粒子、流體和流體添加劑，例如參見美國(guó)專利nos.7,002,728和7,679,814；

(b)囊體、粘合劑和封裝過程，例如參見美國(guó)專利nos.6,922,276和7,411,719；

(c)包含電光材料的薄膜和子組件，例如參見美國(guó)專利nos.6,982,178和7,839,564；

(d)用于顯示器的背板、粘結(jié)劑層和其他輔助層以及方法，例如參見美國(guó)專利nos.7,116,318和7,535,624；

(e)顏色形成和顏色調(diào)節(jié)，例如參見美國(guó)專利no.7,075,502和美國(guó)專利申請(qǐng)公開no.2007/0109219；

(f)用于驅(qū)動(dòng)顯示器的方法，參見前述medeod申請(qǐng)；

(g)顯示器的應(yīng)用，例如參見美國(guó)專利no.7,312,784和美國(guó)專利申請(qǐng)公開no.2006/0279527；以及

(h)非電泳顯示器，如美國(guó)專利nos.6,241,921、6,950,220和7,420,549以及美國(guó)專利申請(qǐng)公開no.2009/0046082所描述的。

許多前述專利和申請(qǐng)認(rèn)識(shí)到在封裝的電泳介質(zhì)中包圍離散的微囊體的壁可以被連續(xù)相替代，從而產(chǎn)生所謂的聚合物分散型的電泳顯示器，其中電泳介質(zhì)包括多個(gè)離散的電泳流體的微滴和連續(xù)相的聚合物材料，并且認(rèn)識(shí)到這種聚合物分散型的電泳顯示器中的離散的電泳流體的微滴可以被認(rèn)為是囊體或微囊體，即使沒有離散的囊體膜與每個(gè)單獨(dú)的微滴相關(guān)。例如參見前述美國(guó)專利no.6,866,760。因此，為了本申請(qǐng)，這種聚合物分散型電泳介質(zhì)被認(rèn)為是封裝的電泳介質(zhì)的子類。

一種相關(guān)類型的電泳顯示器是所謂的“微單元電泳顯示器”。在微單元電泳顯示器中，帶電粒子和流體不被封裝在微囊體內(nèi)，而是保持在形成于載體介質(zhì)(通常是聚合物薄膜)內(nèi)的多個(gè)空腔內(nèi)；參見諸如都被轉(zhuǎn)讓給sipiximaging股份有限公司的美國(guó)專利nos.6,672,921和6,788,449。

雖然電泳介質(zhì)通常是不透明的(因?yàn)椋缭诤芏嚯娪窘橘|(zhì)中，粒子基本上阻擋可見光透射通過顯示器)并且工作在反射模式下，但許多電泳顯示器可以被制成在所謂的“快門模式”下工作，在該模式下一種顯示狀態(tài)實(shí)質(zhì)上是不透明的而一種顯示狀態(tài)是透光的。例如參見美國(guó)專利no.5,872,552、6,130,774、6,144,361、6,172,798、6,271,823、6,225,971和6,184,856。介電泳顯示器類似于電泳顯示器，但是其依賴于電場(chǎng)強(qiáng)度的變化，介電泳顯示器能夠在類似的模式下工作；參見美國(guó)專利no.4,418,346。其他類型的電光顯示器也能夠在“快門模式”下工作。工作在快門模式下的電光介質(zhì)對(duì)于用于全彩色顯示器的多層結(jié)構(gòu)是有用的；在這種結(jié)構(gòu)中，靠近顯示器的觀察表面的至少一層在快門模式下工作以暴露或隱藏更遠(yuǎn)離觀察表面的第二層。其他類型的電光介質(zhì)也可以用于本發(fā)明的顯示器。

本申請(qǐng)的各個(gè)方面涉及電和磁可尋址的基于粒子的電光顯示器，并且在至少一些實(shí)施例中被配置為既提供全局尋址能力又提供局部尋址能力。全局尋址能力可用于創(chuàng)建純色狀態(tài)，例如白色或黑色，因此被認(rèn)為是“擦除”狀態(tài)。全局尋址狀態(tài)可以是電可控的。例如，顯示器可以包括在顯示器的基于粒子的墨水層的相對(duì)側(cè)上的電極，并且該電極可以被操作以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)碾妶?chǎng)以將墨水設(shè)置為均勻的顏色狀態(tài)。顯示器可以包括用于控制提供給電泳粒子的電場(chǎng)的控制器?？刂破骺梢允┘屿o電場(chǎng)或時(shí)變電場(chǎng)，即波形。局部尋址能力可以由創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)和/或振蕩或靜態(tài)(dc)磁場(chǎng)的書寫工具來提供。本文所用的術(shù)語(yǔ)“書寫工具”包括觸筆。

基于粒子的電光顯示器可以包括一種或多種顏料類型。在單顏料顯示器中，顏料既是電可控的，也是磁可控的。在多顏料顯示器中，至少一種顏料類型可以既是電可控的，也是磁可控的。多顏料顯示器的示例是包括白色顏料粒子和黑色顏料粒子的顯示器。作為示例，黑色顏料粒子可以既是電可控的，也是磁可控的。

本申請(qǐng)的各個(gè)方面涉及一種分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具。磁場(chǎng)可以被引導(dǎo)至電驅(qū)動(dòng)顯示器，其可以是基于粒子的電驅(qū)動(dòng)顯示器，例如電泳顯示器。磁場(chǎng)可能導(dǎo)致在書寫工具的局部區(qū)域內(nèi)的顯示器的光學(xué)狀態(tài)的改變。在一些實(shí)施例中，調(diào)節(jié)書寫工具和電驅(qū)動(dòng)顯示器之間的一個(gè)或多個(gè)角度可以調(diào)節(jié)分配有著色劑的表面區(qū)域和由于書寫工具產(chǎn)生的磁場(chǎng)而改變光學(xué)狀態(tài)的顯示器區(qū)域的相對(duì)位置。因此，通過在使用期間選擇這樣的角度，書寫工具可以產(chǎn)生多種效果。本文使用的術(shù)語(yǔ)“書寫工具”包括筆和標(biāo)記器，包括永久標(biāo)記器和非永久標(biāo)記器。

根據(jù)一些實(shí)施例，在由產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具改變光學(xué)狀態(tài)之前，電驅(qū)動(dòng)顯示器可以處于黑色狀態(tài)。在包括白色和黑色顏料粒子的多顏料顯示器中，在某些狀態(tài)下，黑色顏料粒子可以朝向顯示器的前部定位，以使得入射光很大程度上被黑色粒子吸收。由本文所述的書寫工具產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以改變顯示器的黑色粒子和/或白色粒子的光學(xué)狀態(tài)，以使得入射光主要被白色粒子反射，并且基本上不再被黑色粒子吸收。光學(xué)狀態(tài)的改變可以包括顯示器內(nèi)的白色和/或黑色粒子的移動(dòng)。

根據(jù)一些實(shí)施例，電驅(qū)動(dòng)顯示器可以包括磁響應(yīng)的黑色顏料粒子和基本上非磁響應(yīng)的白色顏料粒子(但是兩種粒子中的任一種或兩者可以是電響應(yīng)的)。由本文所述的書寫工具產(chǎn)生的磁場(chǎng)可能導(dǎo)致黑色顏料粒子改變它們的位置，以使得在顯示器的局域于磁場(chǎng)的區(qū)域中改變顯示器的反射特性。根據(jù)一些實(shí)施例，黑色顏料粒子可以被配置為當(dāng)暴露于由本文所述的書寫工具產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí)形成鏈，以使得它們基本上不再吸收入射至顯示器的光。在這種情況下，黑色顏料粒子對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)如“快門”一樣，有效地將其狀態(tài)從入射光被黑色粒子大量吸收的“快門關(guān)閉”狀態(tài)改變?yōu)楹谏伭狭Ｗ踊旧喜辉傥杖肷渲溜@示器的光的“快門開放狀態(tài)”。

根據(jù)一些實(shí)施例，除了產(chǎn)生磁場(chǎng)之外，書寫工具還可以分配液體著色劑。除了分配著色劑以外，還分配例如粘合劑和/或溶劑的其它材料，以使得著色劑粘附至與書寫工具接觸的表面。書寫工具可以包括分配著色劑的書寫尖端和在著色劑被輸送到尖端以分配至表面之前存儲(chǔ)著色劑的儲(chǔ)存器。著色劑可以被分配至包括但不限于玻璃或塑料(例如，樹脂玻璃)的顯示器的任何合適的表面上。

根據(jù)一些實(shí)施例，書寫工具可以使用一個(gè)或多個(gè)永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁體可以嵌入寫入尖端內(nèi)?？梢詢?yōu)化磁體的位置和強(qiáng)度，以便在顯示器內(nèi)產(chǎn)生限定的磁場(chǎng)以僅尋址期望的區(qū)域。

根據(jù)一些實(shí)施例，如本文所述的書寫工具可以被配置為產(chǎn)生僅單一顏色的著色劑。在這種情況下，用戶可以利用多個(gè)這樣的書寫工具，以便將不同的顏色施加于一個(gè)或多個(gè)顯示器。根據(jù)一些實(shí)施例，如本文所述的書寫工具可以被配置為產(chǎn)生多于一種顏色的著色劑。在這種情況下，書寫工具可以被配置為由用戶產(chǎn)生多于一種顏色的期望顏色，以使得用戶可以使用相同的書寫工具在一個(gè)或多個(gè)顯示器上產(chǎn)生不同的顏色。

以下進(jìn)一步描述上述方面和實(shí)施例，以及其他方面和實(shí)施例。這些方面和/或?qū)嵤├梢詥为?dú)使用、一起使用、或以兩個(gè)或更多個(gè)的任何組合方式使用，因?yàn)楸旧暾?qǐng)不限于此。

圖1示出了根據(jù)一些實(shí)施例的分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具。書寫工具100包括主體部分101、磁體102和尖端105。在圖1所示的示例中，書寫工具100將著色劑106沉積到電驅(qū)動(dòng)顯示器110的表面111上。此外，書寫工具100的磁體102在電驅(qū)動(dòng)顯示器110的表面上和內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)，借由包括場(chǎng)線103a-c的示意性場(chǎng)線將磁場(chǎng)描繪在圖1的示例中。由磁體102產(chǎn)生的磁場(chǎng)可能使電驅(qū)動(dòng)顯示器的光學(xué)狀態(tài)改變，其示例在下文討論。

如本文所述，書寫“尖端”包括諸如書寫工具100的書寫工具的任意暴露部分，其中，尖端的至少一部分可用于將著色劑沉積到表面上。在圖1的示例中，尖端105被配置為將著色劑分配至與其接觸的表面上。根據(jù)一些實(shí)施例，尖端105可以包括多個(gè)多孔纖維(例如毛氈)，并且可以用作著色劑從書寫工具100內(nèi)的儲(chǔ)存器或其他地方(圖中未示出)到合適表面的載體。在這種情況下，尖端105的多孔纖維上的機(jī)械力可能導(dǎo)致保持在多孔纖維內(nèi)的著色劑被釋放。應(yīng)當(dāng)理解，雖然尖端105是書寫工具100的暴露部分，但是其可以僅僅是在書寫工具的主體部分101內(nèi)延伸的結(jié)構(gòu)的一部分。在這種情況下，如本文所提及的“尖端”僅指這種結(jié)構(gòu)的暴露部分。

根據(jù)一些實(shí)施例，書寫工具100可以是“標(biāo)記器”。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“標(biāo)記器”包括任意書寫工具，其包括著色劑源并且被配置為將所述著色劑分配到與標(biāo)記器接觸的表面上。標(biāo)記器可以包括但不限于永久性標(biāo)記器、非永久性標(biāo)記器(有時(shí)也稱為“干擦除”或“白板”標(biāo)記器)、熒光筆、氈尖筆或其組合。根據(jù)一些實(shí)施例，分配在表面111上的著色劑可以從表面上擦除和/或可以使用一種或多種溶劑去除。著色劑可以被分配到顯示器的任何合適的表面上，包括但不限于玻璃或塑料(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚碳酸酯)。

尖端105可以分配未在圖1中示出的其他材料，這些材料例如可以有助于將著色劑分配到表面上和/或?qū)⒅珓┱掣降奖砻嫔?。根?jù)一些實(shí)施例，尖端105被配置為將溶解在溶劑中的著色劑分配到表面上，溶劑被配置為在沉積后從表面蒸發(fā)。合適的溶劑可以包括但不限于甲苯、二甲苯、丙醇、丁醇、甲酚、雙丙酮醇或其組合。在一些情況下，除了溶劑或替代溶劑，尖端105還可以分配粘合劑材料。

在圖1的示例中，尖端105被描繪為具有不垂直于其長(zhǎng)度的外邊緣。具有這樣的傾斜尖端可以允許用戶以著色劑沉積到表面上的方式和/或著色劑相對(duì)于電驅(qū)動(dòng)顯示器的經(jīng)歷書寫工具的磁體102產(chǎn)生的磁場(chǎng)所引起的光學(xué)狀態(tài)改變的區(qū)域沉積的方式產(chǎn)生特定的效果。然而，一般地，如本文所述的書寫工具的書寫尖端不限于任何特定的形狀。

根據(jù)一些實(shí)施例，磁體102可以是永磁體。相應(yīng)地，雖然為了清楚起見，圖1中僅示出了一些場(chǎng)線，但是可以理解，由磁體102產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以在主體部分101內(nèi)延伸(例如，所描繪的場(chǎng)線103a-c可以從磁體的北極延伸，并且類似的場(chǎng)線可以從磁體的相對(duì)的南極延伸)。磁體102可以是任意合適的類型，包括但不限于釹鐵硼、釤鈷、鋁鎳鈷、陶瓷和鐵氧體磁體、或其組合。具體來說，由磁體102產(chǎn)生的磁場(chǎng)將與尖端105共同對(duì)準(zhǔn)，以使得由尖端105施加的著色劑附近的電光顯示器區(qū)域?qū)⒔?jīng)歷光學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生圖中所描繪的效果。

根據(jù)一些實(shí)施例，磁體102可以是電磁體。在這種情況下，合適的電源可以位于主體部分101內(nèi)或者以其他方式，并且合適的電連接可以通過主體部分耦接至磁體102。

在圖1的示例中，磁體102被示出在主體部分101的端部?jī)?nèi)并且靠近尖端105。該位置可以具有如下優(yōu)點(diǎn)：安裝磁體102的位置機(jī)械簡(jiǎn)單、同時(shí)仍然提供靠近表面111的磁體。然而，一般地，磁體102可以位于主體部分101內(nèi)和/或尖端105內(nèi)的任意位置。例如，磁體102可以插入尖端105內(nèi)。此外，磁體102可以具有任何合適的形狀，包括長(zhǎng)方體或環(huán)形。根據(jù)一些實(shí)施例，磁體102將在懸浮粒子上產(chǎn)生大約10至50高斯的場(chǎng)強(qiáng)。

根據(jù)一些實(shí)施例，由磁體102產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以主要從書寫工具100的尖端沿書寫工具的軸向外延伸。也就是說，當(dāng)書寫工具100不垂直于表面定向時(shí)，直接在書寫工具的尖端下方的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以小于沿著書寫工具的軸的位置中的磁場(chǎng)強(qiáng)度。在圖1的示例中，例如，在標(biāo)記為“a”的點(diǎn)處的磁場(chǎng)可能強(qiáng)于標(biāo)記為“b”的點(diǎn)的磁場(chǎng)。一個(gè)結(jié)果可能是，其上分配了著色劑106的表面的區(qū)域不與電驅(qū)動(dòng)顯示器的經(jīng)歷磁場(chǎng)引起的狀態(tài)改變的區(qū)域?qū)?zhǔn)。在一些情況下，該結(jié)果可以用于產(chǎn)生各種書寫和/或繪圖效果(其示例將在下文討論)，但可以包括但不限于陰影、內(nèi)陰影、斜面、浮雕、外發(fā)光、內(nèi)發(fā)光、磨光、顏色/梯度/圖案疊加和/或襯底、描邊、紋理、或其組合。

根據(jù)一些實(shí)施例，書寫工具100可以被配置為手持式。例如，如圖1所示，書寫工具可以包括被配置為由用戶手持的細(xì)長(zhǎng)管狀構(gòu)件。管狀構(gòu)件可以被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置尺寸以容納磁體102，同時(shí)仍然具有能夠適合用戶的手的尺寸。例如，管狀構(gòu)件可以具有小于5cm、小于4cm、小于3cm的直徑或任意其它合適的直徑，并且可以具有小于10cm、小于8cm、小于5cm、3cm到10cm之間的長(zhǎng)度，或者任意其他合適的長(zhǎng)度。書寫工具的重量可以不大到使書寫工具的操縱困難。

圖2描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的作為電驅(qū)動(dòng)顯示器的一個(gè)示意性示例的電泳顯示器。顯示器200分別包括前電極層201和背電極層202、以及多個(gè)囊體，其中囊體210是其一個(gè)示例。前電極201可以表示顯示器200的觀察側(cè)、以及可以使用本文所述的書寫工具分配著色劑的一側(cè)。因此，著色劑可以通過書寫工具直接沉積到位于顯示器的觀察側(cè)上的電極201上或者諸如透明玻璃或塑料的表面上。

在圖2的示例中，顯示器200包括在電極201和202之間的包括多個(gè)囊體的基于粒子的顯示介質(zhì)。囊體210內(nèi)是液體介質(zhì)和包含白色顏料粒子211和黑色顏料粒子212的一種或多種類型的彩色顏料粒子。顏料粒子211和/或212可以利用電場(chǎng)(例如，由電極201-202產(chǎn)生)控制(移位)，從而使顯示器200成為電泳顯示器。

在一些使用案例中，顏料211和212都可以被配置為在電場(chǎng)內(nèi)移位。例如，顏料211和212中的一種顏料可以帶正電而另一種顏料可以帶負(fù)電荷，以使得施加在囊體210上的電場(chǎng)使顏料粒子分離到囊體的相對(duì)側(cè)。通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)的方向，可以選擇位于顯示器200的觀察側(cè)的顏料，從而產(chǎn)生由顯示器的用戶觀察的白色或黑色狀態(tài)。

在一些使用案例中，顏料211和212中的一種或兩種可以在磁場(chǎng)中移動(dòng)或以其它方式響應(yīng)于磁場(chǎng)。例如，顏料粒子可以沿著磁場(chǎng)線對(duì)齊，和/或可以形成粒子鏈。在這種情況下，顏料211和212中的一種或兩者可以帶電，或者可以兩者都不帶電。

在一些實(shí)施例中，為了便于說明，顯示器200可以包括從圖2省略的其他組件。例如，顯示器200可以包括在前電極201上的保護(hù)層，保護(hù)層可以被配置為適合于接收由本文所述的書寫工具分配的著色劑。

圖3描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的使電泳顯示器的光學(xué)狀態(tài)改變的書寫工具。顯示器300是圖2所示類型的顯示器200的示例，其包括不響應(yīng)于磁場(chǎng)的白色反射顏料粒子321和在存在磁場(chǎng)的情況下形成鏈的黑色顏料粒子322。在圖3的示例中，書寫工具301產(chǎn)生由場(chǎng)線310部分描繪的磁場(chǎng)，其使得黑色顏料粒子322形成鏈。此外，書寫工具可以將著色劑(例如，圖1的著色劑106，但這里未示出)沉積到表面330上。應(yīng)當(dāng)理解，書寫工具301并未相對(duì)于顯示器300按比例示出，并且在實(shí)踐中書寫工具通常比圖3所示的囊體325-328大得多。例如，書寫工具301可能導(dǎo)致顯示器300的大量囊體中，而不僅僅是圖3所示的兩個(gè)示意性的囊體326和327中，黑色顏料粒子的狀態(tài)改變。

在圖3的示例中，在書寫工具301的施加之前，囊體320和321內(nèi)的顏料粒子如同位于囊體325和328中那樣，即在顯示器300的非觀察側(cè)上的白色粒子和觀察側(cè)上的黑色粒子呈現(xiàn)黑色(或不透明)顯示狀態(tài)。當(dāng)由書寫工具301產(chǎn)生的磁場(chǎng)在囊體326和327內(nèi)達(dá)到足夠的強(qiáng)度時(shí)，那些囊體中的黑色顏料粒子形成鏈。這些黑色顏料粒子被配置成形成鏈，其要求顏料粒子在施加磁場(chǎng)之前移動(dòng)與粒子間間隔相當(dāng)?shù)木嚯x。因此，可以在施加磁場(chǎng)時(shí)迅速形成鏈。

由于黑色顏料粒子的鏈的形狀和結(jié)構(gòu)，從觀察側(cè)進(jìn)入顯示器300的光可能會(huì)大量通過黑色顏料鏈并被白色顏料粒子321反射。因此，在圖3所示的配置中，在顯示器300的觀察側(cè)，囊體326和327將呈現(xiàn)白色，而囊體325和328將呈現(xiàn)黑色。由書寫工具施加的磁場(chǎng)從而將顯示器的一個(gè)區(qū)域，即包括囊體326和327的區(qū)域，從黑色狀態(tài)改變到白色狀態(tài)。此外，如上所述，書寫工具可以將著色劑分配到表面330上。表面330可以例如是位于顯示器外部的保護(hù)層。應(yīng)當(dāng)理解，盡管圖3示出了通過磁書寫工具從黑色狀態(tài)改變?yōu)榘咨珷顟B(tài)的顯示器的示例，但是類似地，顯示器可以通過磁書寫工具從白色狀態(tài)改變?yōu)楹谏珷顟B(tài)，并且圖3僅是可以使用本文所述的書寫工具的顯示器的一個(gè)示意性示例。

黑色顏料粒子322可以通過任何合適的方式恢復(fù)到非鏈狀態(tài)(如囊體325和328所示)，包括通過施加電場(chǎng)、通過施加不同于書寫工具301所提供磁場(chǎng)的磁場(chǎng)，或以其他方式。

圖4示出了根據(jù)一些實(shí)施例，在著色劑被分配到表面的區(qū)域并且在該區(qū)域下方產(chǎn)生光學(xué)狀態(tài)的改變之后電驅(qū)動(dòng)顯示器的表面。圖4示出了例如圖3所示的顯示器300的顯示器，在施加將著色劑分配到顯示器的表面上并在顯示器內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具之后的俯視圖。在圖4的示例中，本文所述的書寫工具的用戶在黑色狀態(tài)的顯示器上繪制了字母“a”。

顯示器400包括兩個(gè)區(qū)域：黑色狀態(tài)的區(qū)域410，以及紅色(在圖中通過垂直陰影以黑色和白色示出)的區(qū)域420。在圖4的示例中，例如圖3所示的書寫工具301或圖1所示的書寫工具100的書寫工具已經(jīng)用于在區(qū)域420內(nèi)沉積紅色著色劑并且在區(qū)域420內(nèi)施加足以使顯示器從黑色狀態(tài)改變?yōu)榘咨珷顟B(tài)的磁場(chǎng)。由于紅色著色劑已經(jīng)沉積到區(qū)域420中，該區(qū)域既由于書寫工具的磁場(chǎng)引起的狀態(tài)改變引起的反射型白色顏料粒子的暴露而反射光，又由于著色劑提供的顏色而呈現(xiàn)紅色。

圖5a-d示出了根據(jù)一些實(shí)施例的可以使用分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具在電驅(qū)動(dòng)顯示器上產(chǎn)生的圖形效果。如上所述，由于可以在電驅(qū)動(dòng)顯示器內(nèi)在與本文所述的書寫工具分配著色劑的區(qū)域不同的區(qū)域中產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以書寫工具施加至顯示器的方式可以改變顯示器狀態(tài)被磁場(chǎng)改變的量和方式以及著色劑被分配的量和方式。

圖5a示出了陰影效果，其中在從黑色狀態(tài)改變到白色狀態(tài)的區(qū)域的右側(cè)出現(xiàn)紅色字母“a”。這種效果可以通過如下來產(chǎn)生：以固定方向傾斜本文所述的書寫工具，以使得由書寫工具產(chǎn)生的磁場(chǎng)朝向書寫工具的尖端接觸顯示器的位置的左側(cè)。例如，圖1所示的書寫工具100在該圖所示的取向中可以通過如下產(chǎn)生圖5a所示的陰影效果：在所述字母“a”的整個(gè)產(chǎn)生過程中，在分配著色劑的位置左側(cè)的區(qū)域中的磁場(chǎng)強(qiáng)度高于分配著色劑的區(qū)域中的磁場(chǎng)強(qiáng)度。類似地，圖5b示出了陰影效果，其中在從黑色狀態(tài)改變到白色狀態(tài)的區(qū)域的左側(cè)出現(xiàn)紅色字母“a”，這在一些實(shí)施例中可以通過在所述字母“a”的整個(gè)產(chǎn)生過程中將如本文所述的書寫工具向左傾斜來實(shí)現(xiàn)。

圖5c描繪了外發(fā)光效果，其在一些實(shí)施例中可以通過如下產(chǎn)生：在描繪所示的字母“a”時(shí)，首先向一個(gè)方向(例如向左)傾斜本文所述的書寫工具，然后再向相反方向(例如向右)傾斜。在已經(jīng)分配紅色著色劑的表面上的相同位置上的重復(fù)描邊可能基本上不會(huì)改變著色劑呈現(xiàn)的方式，但是通過在每次描邊期間使用書寫工具的不同位置，可以產(chǎn)生諸如外發(fā)光的進(jìn)一步的效果。例如，在書寫字母“a”的左手邊的外左部時(shí)，書寫工具可以向右傾斜，從而產(chǎn)生字母“a”的左側(cè)區(qū)域，其改變至尚未分配著色劑的白色狀態(tài)。類似地，當(dāng)書寫字母“a”的左手邊的內(nèi)右部531時(shí)，書寫工具可以向左傾斜，從而產(chǎn)生字母“a”的內(nèi)部區(qū)域，其改變至尚未分配著色劑的白色狀態(tài)。

圖5d描繪了內(nèi)發(fā)光效果，其可以通過將書寫工具朝向字母“a”的中間傾斜來產(chǎn)生。例如，在書寫字母“a”的左手邊的外左部時(shí)，書寫工具可以向左傾斜，從而產(chǎn)生字母“a”的外部分配有著色劑的一個(gè)區(qū)域，但是僅在字母“a”的內(nèi)部區(qū)域541中將顯示器改變?yōu)榘咨珷顟B(tài)。類似地，當(dāng)書寫字母“a”的左手邊的內(nèi)右部時(shí)，書寫工具可以向右傾斜，從而產(chǎn)生字母“a”的外部分配有著色劑的一個(gè)區(qū)域，但是不進(jìn)一步將任何區(qū)域改變?yōu)榘咨珷顟B(tài)(因?yàn)閰^(qū)域541已經(jīng)改變?yōu)榘咨珷顟B(tài))。

圖6示出了根據(jù)一些實(shí)施例的在分配著色劑并將磁場(chǎng)施加到電驅(qū)動(dòng)顯示器期間調(diào)節(jié)書寫工具的角度的結(jié)果。如上所述，在一些實(shí)施例中，可以通過改變?nèi)绫疚乃龅臅鴮懝ぞ呓佑|電驅(qū)動(dòng)顯示器的角度來產(chǎn)生諸如陰影的效果。圖6描繪了取決于角度的一系列這樣的效果及其大小。從圖中可以看出，隨著角度從零度(零度是書寫工具垂直于顯示器的位置)偏離至較大的量，通過在顯示器的表面上分配著色劑產(chǎn)生的紅色字母“a”與從黑色狀態(tài)改變到白色狀態(tài)的區(qū)域之間的間隔增加。

圖7a-d示出了根據(jù)一些實(shí)施例的可以使用分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具在電驅(qū)動(dòng)顯示器的白色狀態(tài)下產(chǎn)生的圖形效果。圖7a-d分別示出了與上面關(guān)于圖5a-d示出和討論的相同的效果，但是對(duì)于電驅(qū)動(dòng)顯示器，其中如本文所討論的書寫工具將顯示器的狀態(tài)從白色狀態(tài)改變?yōu)楹谏珷顟B(tài)。應(yīng)當(dāng)理解，在圖5a-d和圖7a-d中描繪的每個(gè)使用案例中，可以使用相同的書寫工具來產(chǎn)生所描繪的效果。然而，在每種情況下，施加書寫工具的顯示器和圖中所示的效果可能不同。

因此，從前面的討論中可以理解，利用被配置為分配著色劑并產(chǎn)生磁場(chǎng)的書寫工具可以允許通過電驅(qū)動(dòng)顯示器顯示顏色，其中所述顏色可以呈現(xiàn)出在其他情況下需要復(fù)雜的計(jì)算處理才能產(chǎn)生的效果。

另外，從前面的討論可以理解，被配置用于利用壓敏材料的電顯示器的書寫工具可以被配置為分配著色劑，例如與boogieboard^tmewriter一起使用的觸筆。顯示器可選地包括提供用于手動(dòng)擦除著色劑的附加保護(hù)層。

雖然在本文中已經(jīng)討論了通過標(biāo)記器或其他類型的手持式書寫工具分配著色劑，但是本文所述的技術(shù)不限于這些實(shí)施方式。例如，著色劑的分配和磁場(chǎng)的產(chǎn)生可以通過噴墨打印機(jī)噴嘴、靜電轉(zhuǎn)印工藝(例如，在激光打印機(jī)中)、熱轉(zhuǎn)印頭、或其組合來實(shí)現(xiàn)。

已經(jīng)描述了本申請(qǐng)的技術(shù)的幾個(gè)方面和實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易想到各種改變、修改和改進(jìn)。這種改變、修改和改進(jìn)旨在本申請(qǐng)中描述的技術(shù)的精神和范圍內(nèi)。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地想出用于執(zhí)行本文所述的功能和/或獲得本文所述的結(jié)果和/或一個(gè)或多個(gè)有益效果的多種其他手段和/或結(jié)構(gòu)，并且每個(gè)這樣的變形和/或修改被認(rèn)為在本文描述的實(shí)施例的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到或能夠探知來確定與本文所述的具體實(shí)施例的許多等同物。因此，應(yīng)當(dāng)理解，前述實(shí)施例僅以示例的方式呈現(xiàn)，并且在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)，可以以與具體描述不同的方式實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例。此外，如果這些特征、系統(tǒng)、物品、材料、裝備和/或方法不相互矛盾，則本文所述的兩個(gè)或多個(gè)特征、系統(tǒng)、物品、材料、裝備和/或方法的任何組合都包括在本公開的范圍。