經(jīng)由可尋址電極陣列進行電子紙成像的制作方法
【專利摘要】一種電子紙成像系統(tǒng)，包括書寫單元和用來在與所述書寫單元間隔開的位置中支撐無源電子紙介質(zhì)的支撐表面。所述書寫單元包括電荷生成器和電極陣列。所述電極陣列包括用來控制流動到所述支撐表面的電荷的可尋址孔洞。
【專利說明】
經(jīng)由可尋址電極陣列進行電子紙成像
【背景技術(shù)】
[0001]電子紙(“e-paper”)是被設(shè)計成再造普通紙上的墨水的外觀的顯示技術(shù)。電子紙的一些示例像普通紙一樣反射光并且可以能夠顯示文本和圖像。一些電子紙被實施為像紙一樣的柔性薄片。一個常見的電子紙實施方式包括電子閱讀器。
【附圖說明】
[0002]圖1是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示用于書寫標(biāo)記材料的成像單元的側(cè)截面視圖的圖。
[0003]圖2是根據(jù)本公開的一個示例的包括圖示用于使電子紙成像的可尋址成像單元的側(cè)截面圖的圖。
[0004]圖3A是根據(jù)本公開的一個示例的圖示在“開啟”狀態(tài)中的成像系統(tǒng)的操作的圖。
[0005]圖3B是根據(jù)本公開的一個示例的圖示在“關(guān)閉”狀態(tài)中的成像系統(tǒng)的操作的圖。
[0006]圖4A是根據(jù)本公開的一個示例的圖示電位比對沿著從電荷生成裝置到可尋址電極陣列并且到集電極的路徑的距離的曲線圖的圖表。
[0007]圖4B是根據(jù)本公開的一個示例的圖示在關(guān)閉狀態(tài)中和在開啟狀態(tài)中電位比對在電極陣列處的距離的放大的圖表。
[0008]圖5A是根據(jù)本公開的一個示例的包括沿著在圖5B中的線5A--5A取得的電極陣列的截面視圖的圖。
[0009]圖5B是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示形成在電介質(zhì)材料層上的第二電極層中的指電極的平面視圖的圖。
[0010]圖5C是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示包括具有矩形形狀的著陸墊(I and i ng pad )的指電極的電極陣列的平面視圖的圖。
[0011]圖6A是根據(jù)本公開的示例的包括示意地圖示電荷經(jīng)由二維電極陣列的非接觸沉積的透視圖的圖。
[0012]圖6B是根據(jù)本公開的一個示例的示意地圖示在不同時間點處的表面電荷的定性比較的圖。
[0013]圖6C是包括示意地圖示在沒有本公開的至少一些示例的情況下發(fā)生的在電子紙介質(zhì)的表面上的電荷積聚的側(cè)視圖的圖。
[0014]圖6D是包括示意地圖示在沒有本公開的至少一些示例的情況下與電荷沉積相關(guān)聯(lián)的符號間干擾模式的頂平面視圖的圖。
[0015]圖7A是根據(jù)本公開的一個示例的包括在圖7B中沿著線7A—7A取得的電極陣列的截面視圖的圖。
[0016]圖7B是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示具有兩個公共電極的電極陣列的平面視圖的圖。
[0017]圖8是根據(jù)本公開的一個示例的圖示具有三個公共電極的電極陣列的圖。
[0018]圖9是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示包括用于電極柵格陣列的多個電荷生成元件的成像頭的側(cè)視圖的圖。
[0019]圖10是根據(jù)本公開的一個示例的示意地圖示具有多于兩個導(dǎo)電電極層的電極柵格陣列的側(cè)截面視圖。
[0020]圖11是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示具有孔洞或噴嘴的矩陣尋址的電極柵格陣列的平面視圖的圖。
[0021]圖12是根據(jù)本公開的一個示例的示意地圖示制造成像裝置的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]在下面的詳細描述中，參考形成其部分的附圖，并且在所述附圖中通過圖示的方式示出其中可以實踐本公開的特定示例。將理解的是，可以利用其他示例并且可以進行結(jié)構(gòu)的或邏輯的改變而不脫離本公開的范圍。因此下面的詳細描述不以限制的含義來考慮。
[0023]本公開的至少一些示例針對經(jīng)由到間隔開的無源電子紙介質(zhì)上的電荷的非接觸施加的成像。在一個方面中，該布置提供足夠高的分辨率以實現(xiàn)在電子紙介質(zhì)上的快速優(yōu)質(zhì)成像。在本公開的至少一些示例中，電子紙成像系統(tǒng)包括成像單元和用來在與所述成像單元間隔開的位置中支撐無源電子紙介質(zhì)以接收來自所述成像單元的氣載電荷的支撐表面。在一個示例中，所述成像單元包括電荷生成器和電極陣列。所述電極陣列包括延伸通過電介質(zhì)材料的噴嘴，其中所述噴嘴是單獨可尋址的以分別控制來自所述電荷生成器的電荷。在一個方面中，電極陣列不有意地儲存電荷并且不生成或以其他方式有意地保留電荷。然而，將理解的是，一些最小電荷可能無意地存在于電極陣列內(nèi)的電介質(zhì)層處或在其附近。
[0024]在一個方面中，通過控制電極陣列的噴嘴的開啟/關(guān)閉狀態(tài)，所述噴嘴充當(dāng)用來阻塞或者啟用電荷通過所述噴嘴的通道的柵。
[0025]在一個方面中，電子紙介質(zhì)在它是可重寫的并且在書寫過程期間和/或在書寫被完成之后在沒有連接到有源功率源的情況下保持圖像的意義上是無源的。在另一個方面中，電子紙介質(zhì)缺少內(nèi)部電路，不具有內(nèi)部功率供應(yīng)、并且不連接到外部功率供應(yīng)。
[0026]在至少一些示例中，電子紙介質(zhì)包括包含當(dāng)場或電荷施加到電荷響應(yīng)層時切換顏色的組分的電荷響應(yīng)層。在一些示例中，電子紙包括電荷響應(yīng)層和用作在電子紙的一側(cè)上的反電極的導(dǎo)電層。在一些示例中，在電荷響應(yīng)層內(nèi)的顏色切換組分包括顏料/染料元素，其被包含在存在于樹脂/聚合物材料中的微膠囊中。在一些示例中，在電荷響應(yīng)層之上包括附加功能涂覆物。
[0027]在一些示例中，電極陣列包括單獨可尋址噴嘴的二維陣列以提供電荷的高速引導(dǎo)，而同時各種噴嘴被策略性地圖案化(例如，位置和間隔)以防止將以其他方式妨礙優(yōu)質(zhì)成像的在成像基底(例如，電子紙介質(zhì))上的不需要的電荷沉積圖案。在一些示例中，電荷生成器包括多個電暈線元件以用于與策略性地圖案化的可尋址孔洞(即，噴嘴)相關(guān)聯(lián)以確保將電荷一般均勻地供應(yīng)到電極陣列的可尋址的孔洞，而同時仍然使在成像基底(即，無源電子紙顯示器)上的不需要的電荷沉積圖案最小化。
[0028]貫穿本公開并且與至少圖1-12相關(guān)聯(lián)地描述這些示例和附加的示例。
[0029]圖1是在本公開的一個示例中示意地圖示諸如電子紙之類的能夠用于書寫標(biāo)記材料的成像單元20的圖。成像單元20包括生成電荷的裝置22和電極柵格陣列24。如在本文中使用的術(shù)語“電荷”指代離子(+/_)或自由電子，并且在圖1中裝置22生成正電荷26。電極陣列24被保持在與裝置22間隔開距離Dl的關(guān)系。在一個示例中，裝置22是電暈生成裝置，諸如在直徑上小于100微米并且高于它的電暈生成電位操作的細導(dǎo)線。在一些示例中，雖然在圖1中沒有示出，裝置22生成在現(xiàn)有電場下移動的負電荷。
[°03°]在一些不例中，電極陣列24包括電介質(zhì)膜28、第一電極層30和第二電極層32。電介質(zhì)膜28具有第一側(cè)34和與第一側(cè)34相對的第二側(cè)36。電介質(zhì)膜28具有從第一側(cè)34到第二側(cè)36延伸通過電介質(zhì)膜28的孔洞或噴嘴38a和38b。在一個示例中，孔洞38a和38b中的每一個單獨地可尋址以分別控制通過孔洞38a和38b中的每一個的電子流。
[0031]第一電極層30在電介質(zhì)膜28的第一側(cè)34，并且第二電極層32在電介質(zhì)膜28的第二偵06。第一電極層30形成在孔洞38a和38b的周界周圍以在第一側(cè)34上圍繞孔洞38a和38b。第二電極層32被形成為分離的電極32a和32b，其中電極32a形成在孔洞38a的周界周圍以在第二側(cè)36上圍繞孔洞38a，并且電極32b形成在孔洞38b的周界周圍以在第二側(cè)36上圍繞孔洞 38b。
[0032]在操作中，在第一電極層30與第二電極層32之間的電位控制通過電介質(zhì)膜28中的孔洞38的來自裝置22的電荷26的流動。在一個示例中，電極32a處于比第一電極層30更高的電位，并且正電荷26被防止或阻止流動通過孔洞38a。在一個示例中，電極32b處于比第一電極層30更低的電位，并且正電荷26流動通過孔洞38b到集電極(未示出)。
[0033]圖2是在本公開的一個示例中示意地圖示包括對電子紙52進行書寫的可尋址電暈成像單元50的成像系統(tǒng)51的圖。成像單元50使用正或負電荷在電子紙52上成像數(shù)字媒體。電子紙52是雙穩(wěn)態(tài)的，使得橫跨電子紙52的光吸收和光反射狀態(tài)的集合保持直到充足的電荷或電場被施加到電子紙52為止。在一個示例中，電子紙52是不包括用于改變電子紙的狀態(tài)的電子裝置的無源電子紙。
[0034]一般而言，成像單元50被保持在與電子紙52間隔開距離D2的關(guān)系。特別地，如在圖2中進一步示出的那樣，在一些示例中成像系統(tǒng)51包括支撐物90以(至少在成像單元50與電子紙52之間的相對移動期間)可釋放地支撐電子紙52以使得電子紙52能夠?qū)㈦娮蛹?2定位成接收被引導(dǎo)通過成像單元50的孔洞80A、80B的電荷。在一個方面中，支撐物90被布置為控制如經(jīng)由方向箭頭Y表示的在成像單元50與支撐物90之間的相對移動的定位機構(gòu)的部分。在另一個方面中，支撐物90的頂表面91與電極陣列的底表面(S卩，孔洞80A、80B的位置)間隔距離D2。
[0035]在一個示例中，電子紙52包括電荷響應(yīng)層54和反電極層56。電荷響應(yīng)層54包括帶電顏色組分，當(dāng)電荷58被施加到電子紙52的成像表面60時所述帶電顏色組分切換顏色。反電極層56是被固定到電荷響應(yīng)層54上的導(dǎo)電層并且是電子紙52的非成像表面62，所述非成像表面62與電子紙52的成像表面60相對。在一些不例中，在電荷響應(yīng)層54上包括附加的涂覆物，并且該附加的涂覆物包括電子紙52的成像表面60。在一個示例中，電荷響應(yīng)層54的顏色可切換的組分包括具有包封包含電荷響應(yīng)層54的顏色可切換組分的微膠囊的樹脂或聚合物的顏料/染料元素。進一步參考圖2，在一些示例中，成像單元50包括生成電荷的電暈生成裝置66和非電荷生成可尋址電極柵格陣列68。在圖2中，電暈生成裝置66生成正電荷58，然而在一些示例中電暈生成裝置66能夠生成正或負電荷。非電荷生成可尋址電極陣列68被保持在與電暈生成裝置66間隔開距離Dl的關(guān)系。在一個示例中，電暈生成裝置66是在直徑上小于100微米并且高于其電暈生成電位(諸如，高于3千伏特)操作的細導(dǎo)線。在一個示例中，電暈生成裝置66是細導(dǎo)線，諸如用金涂覆的70微米直徑鎢導(dǎo)線。
[0036]非電荷生成可尋址電極陣列68提供沿著電暈生成裝置66的長度在空間上變化的電位以選擇性地阻止或允許電荷58穿過可尋址電極陣列68。可尋址電極陣列68提供到電子紙52上的電荷58的時間和空間控制。
[0037]電極陣列68包括電介質(zhì)膜70、第一電極層72和第二電極層74。電介質(zhì)膜70具有第一側(cè)76和與第一側(cè)76相對的第二側(cè)78。電介質(zhì)膜70具有從第一側(cè)76到第二側(cè)78延伸通過電介質(zhì)膜70的孔洞或噴嘴80a和80b?？锥?0a和80b中的每一個單獨地可尋址以分別控制通過孔洞80a和80b中的每一個的電子流。
[0038]第一電極層72在電介質(zhì)膜70的第一側(cè)76上，并且第二電極層74在電介質(zhì)層70的第二側(cè)78上。第一電極層72在孔洞80a和80b的周界周圍形成以在第一側(cè)76上圍繞孔洞80a和80b。第二電極層74被形成為分離的電極74a和74b，其中電極74a在孔洞80a的周界周圍形成以在第二側(cè)78上圍繞孔洞80a，并且電極74b在孔洞80b的周界周圍形成以在第二側(cè)78上圍繞孔洞80b。
[0039]在操作中，成像單元50的可尋址電暈生成器66生成電荷58，所述電荷58朝向可尋址電極陣列68漂移并且然后行進通過空氣以供沉積到電子紙52上從而選擇性地切換在電子紙52中的顏料/染料的光學(xué)狀態(tài)。電子紙52的成像表面60與導(dǎo)電反電極56相對，并且連接到反電極56的接地返回路徑為反電荷提供路徑以流動到反電極56，這保持電子紙52大體上電荷中性而不管在成像表面60上的電荷58。在一個示例中，反電極56位于接地。在一些示例中，反電極56位于用來提供適合于從電暈生成裝置66抽取電荷58的場的任何適合的參考電位。
[0040]在第一電極層72與第二電極層74之間的電位控制通過電介質(zhì)膜70中的孔洞80A、80B的來自電暈生成裝置66的電荷58的流動。在一個示例中，電極74A處于比第一電極層70更高的電位，并且正電荷58被防止或阻止流動通過孔洞80A。在一個示例中，電極74B處于比第一電極層72更低的電位，并且正電荷58流動通過孔洞80B到電子紙52。
[0041]圖3A和3B是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示成像系統(tǒng)100的操作的側(cè)截面視圖的圖，所述成像系統(tǒng)100包括可尋址電暈成像單元102和電子紙104。成像單元102被保持在與電子紙104間隔開距離D2的關(guān)系，其中電子紙104和成像單元102被布置用于關(guān)于彼此的相對移動而使得成像單元102使數(shù)字媒體圖像成像到電子紙104上。雖然未在圖3A、3B上示出，但是將理解在一些示例中，電子紙104由支撐物90可釋放地支撐，如在圖2中其中支撐物90維持間隔開的距離D2那樣。
[0042]利用該布置，成像單元102控制正電荷到電子紙104上的時間和空間轉(zhuǎn)移以在電子紙104上提供數(shù)字媒體圖像。電子紙104是雙穩(wěn)態(tài)的，使得電子紙104保留所述圖像直到充足的電荷或電場被施加以擦除所述圖像為止。在一個示例中，電子紙104是不包括用于改變電子紙的狀態(tài)的電子裝置的無源電子紙。在一個示例中，距離D2是0.5毫米。
[0043]將理解的是雖然圖3A、3B示出僅僅一個孔洞140，但是這些圖代表具有許多這樣的孔洞的電極陣列的操作，其中每一個孔洞在“開啟”或“關(guān)閉”狀態(tài)中是單獨地可控制的。
[0044]在一些示例中，電子紙104包括功能涂覆物層106、電荷響應(yīng)層108和反電極層110。功能涂覆物層106置于電荷響應(yīng)層108的一側(cè)上并且包括成像表面112。在一些示例中，當(dāng)電荷被施加到成像表面112時，在電荷響應(yīng)層108內(nèi)的帶電組分切換顏色。反電極層110是與功能涂覆物層106相對的電荷響應(yīng)層108的另一側(cè)上的導(dǎo)電層。在一個方面中，反電極層110是與成像表面112相對的電子紙104的非成像表面。
[0045]在一些示例中，電荷響應(yīng)層108包括膠囊114，其包含在介電油中的帶電顏色粒子(例如，顏料或染料)的分散。該帶電顏色粒子的分散包括黑色或深色、光吸收粒子116和白色、光反射粒子118。樹脂或聚合物粘合劑120包封電荷響應(yīng)層108的顏料膠囊114。在一個示例中，在正電荷被放置在成像表面112上之后，黑色粒子116朝向功能涂覆物層106漂移并且白色粒子118朝向反電極層110漂移。在一個示例中，在正電荷被放置在成像表面112上之后，白色粒子118朝向功能涂覆物層106漂移并且黑色粒子116朝向反電極層110漂移。將理解可采用替換的范例，其中在正電荷被放置在成像表面112上之后，黑色粒子116朝向電極層110漂移并且白色粒子118朝向功能涂覆物層106漂移。
[0046]在一些示例中，諸如通過使用膠囊中的氣載粒子或壁之間的細胞化結(jié)構(gòu)不同地構(gòu)造電子紙104。
[0047]在一些示例中，可尋址成像單元102生成正電荷，所述正電荷被選擇性地施加到成像表面112以使數(shù)字媒體圖像成像在電子紙104上。連接到反電極層110的接地返回路徑為反電荷提供路徑以流動到反電極層110，這保持電子紙104大體上電荷中性而不管放置在成像表面112上的正電荷。反電極層110處于用來提供適當(dāng)?shù)膱鲆詮目蓪ぶ冯姇灣上駟卧?02抽取正電荷的任何適合的參考電位。
[0048]在一些示例中，成像單元102包括電暈線122、可尋址電極柵格陣列124和外殼126。電極陣列124被保持在與電暈線122間隔開距離Dl的關(guān)系，并且電暈線122在5000伏特處操作以生成正電荷128。在一個示例中，電暈線122在直徑上是70微米。在一個示例中，電暈線122是用金涂覆的鎢導(dǎo)線。在一個示例中，距離Dl是1.5毫米。
[0049]電極陣列124提供沿著電暈線122的長度在時間上和空間上變化的電位以選擇性地阻止或允許電荷128穿過電極陣列124并且到電子紙104上。
[0050]在一些示例中，可尋址電極陣列124包括電介質(zhì)材料130、第一電極層132和第二電極層134。電介質(zhì)材料130具有厚度Tl以及第一側(cè)136和相對的第二側(cè)138。電介質(zhì)材料130具有從第一側(cè)136到第二側(cè)138延伸通過電介質(zhì)材料130的孔洞或噴嘴140。在一個示例中，厚度Tl是50微米。
[0051]第一電極層132在第一側(cè)136上，并且第二電極層134在第二側(cè)138上。第一電極層132在孔洞140的周界周圍形成以在第一側(cè)136上圍繞孔洞140，并且第二電極層134在第二偵1J138上在孔洞140的周界周圍形成。
[°°52 ]圖3A是在本公開的一個示例中示意地圖示在“開啟”狀態(tài)中的成像系統(tǒng)100的操作的圖，其中正電荷128從成像單元102轉(zhuǎn)移到成像表面112，其有時被稱為集電極。在一些示例中，電暈線122被保持在5000伏特以生成正電荷128，并且外殼126被保持在O伏特(接地)。第一電極層132被保持在50伏特，并且正電荷128從電暈線122漂移到電極陣列124和第一電極層132。第二電極層134被切換到并且保持在O伏特，并且正電荷128通過在第一電極層132與第二電極層134之間的電場偏置而穿過電介質(zhì)材料130中的孔洞140。
[0053]電子紙104的集電極保持在負2000伏特，其把穿過孔洞140的正電荷128拉到成像表面112上。在成像表面112上的正電荷128使諸如黑色粒子116之類的粒子朝向成像表面112偏置以在電子紙104上提供數(shù)字媒體圖像。在一些示例中，負電荷用于使帶顏色的粒子適合地偏置。
[0054]圖3B是在本公開的一個示例中圖示在“關(guān)閉”狀態(tài)中的成像系統(tǒng)100的操作的圖，其中通過電極陣列124阻止來自成像單元102的正電荷128轉(zhuǎn)移到成像表面112。電暈線122被保持在5000伏特以生成正電荷128，并且外殼126被保持在O伏特(接地)。第一電極層132被保持在50伏特，并且正電荷128從電暈線122漂移到電極陣列124和第一電極層132。第二電極層134被切換到并且保持在150伏特，并且通過在第二電極層134與第一電極層132之間的電場阻止正電荷128穿過電介質(zhì)材料130中的孔洞140。
[0055]電子紙104的集電極被保持在負2000伏特。然而，正電荷128不穿過孔洞140并且到成像表面112上。先前可能已朝向成像表面112偏置的諸如白色粒子118之類的粒子仍然處于所述表面上以在電子紙104上提供數(shù)字媒體圖像。在一些示例中，負電荷用于使帶顏色的粒子適合地偏置。
[0056]在成像系統(tǒng)100的一些示例中，分別地，第一電極層132在開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)兩者中均被保持在50伏特，并且第二電極層134在O伏特與150伏特之間切換以在開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換。
[0057]圖4A和4B是根據(jù)本公開的一個示例的圖示諸如先前描述的成像單元20、50和102之類的成像頭如何操作的圖表。盡管將理解在孔洞或噴嘴中的每一個周圍的電場是三維的，但是一維類推用于解釋操作的方面。
[0058]圖4A是在本公開的一個示例中圖示在162處的電位比對沿著從在166處的電荷生成裝置(諸如電暈線122)到在168處的可尋址電極陣列(諸如電極陣列124)并且到在170處的集電極(諸如電子紙104)的路徑的在164處的距離的曲線圖的圖表160?；趶碾姾缮裳b置的正電荷的抽取繪制所述曲線圖。
[0059]電荷從在166處的電荷生成裝置漂移到在168處的電極陣列。正電荷從在166處的較高電位漂移到在168處(如在圖1-4A中圖示的距離Dl)的較低電位。在一個示例中，正電荷從處于5000伏特的在168處的電暈線漂移到處于50伏特的第一電極層172。
[0060]在168處，電極陣列切換到關(guān)閉狀態(tài)以阻止電荷穿過在168處的電極陣列，或者切換到開啟狀態(tài)以使電荷穿過在168處的電極陣列到在170處的集電極。如果在168處的電極陣列被切換到關(guān)閉狀態(tài)，則從在172處的第一電極層到第二電極層174電位增加以防止電荷穿過在168處的電極陣列。從在174處的第二電極層到在170處的集電極(如在圖1-4A中圖示的距離D2)電位在176處降低。正電荷在電極陣列168處被阻止。在一個示例中，正電荷從處于150伏特的第二電極層174漂移到處于負2000伏特的在170處的集電極(諸如電子紙)。
[0061]如果在168處的電極陣列被切換到開啟狀態(tài)，則電位從在172處的第一電極層到在174處的第二電極層降低以使電荷穿過在168處的電極陣列。在178處，電位從在174處第二電極層到在170處的集電極(距離D2)降低。正電荷穿過電極陣列168并且漂移到在170處的集電極。在一個示例中，正電荷從處于O伏特的第二電極層174漂移到處于負2000伏特的在170處的集電極(諸如電子紙)。
[0062]圖4B是在本公開的一個示例中示意地圖示在180處的電位比對在182處的距離的放大的圖表，其中在168處的電極陣列在184處處于關(guān)閉狀態(tài)并且在186處處于開啟狀態(tài)。距離Dl和D2長于或大于(如在圖4A中示出的)在188處的電介質(zhì)材料的厚度T。由于在188處的電介質(zhì)材料的較小的厚度T，在172處的第一電極層與在174處的第二電極層之間的電位中的小的差異生成大的電場，其中電場近似地是從在172處的第一電極層到在174處的第二電極層的電壓方面的改變除以在188處的電介質(zhì)材料的厚度T。
[0063]在184處的關(guān)閉狀態(tài)中，電位從在172處的第一電極層到在174off處的第二電極層增加以防止電荷穿過在168處的電極陣列。在190處，電位從在174off處第二電極層到在170處的集電極降低。正電荷在電極陣列168處被阻止。在一個示例中，在184處的關(guān)閉狀態(tài)中，在172處的第一電極層處于50伏特并且在174off處的第二電極層處于150伏特。
[0064]在186處的開啟狀態(tài)中，電位從在172處的第一電極層到在174on處的第二電極層降低以使電荷穿過在168處的電極陣列。在192處，電位從在174on處第二電極層到在170處的集電極降低。正電荷穿過電極陣列168并且漂移到在170處的集電極。在一個示例中，在186處的開啟狀態(tài)中，在172處的第一電極層處于50伏特并且第二電極層174on處于O伏特。
[0065]在一些示例中，能夠基于從電荷生成裝置的負電荷的抽取繪制在圖4A和4B中的曲線圖。而且，在一些示例中，第一和第二電極層能夠切換，使得第二電極層面向電荷生成裝置并且第一電極層面向集電極，并且施加適合的電壓以在168處的電極陣列處阻止電荷和使電荷通過。
[0066]圖5A-9是根據(jù)本公開的至少一些示例的圖示能夠用于圖1-3B的成像單元20、50和102中的非電荷生成可尋址電極柵格陣列的示例的圖。電極柵格陣列實現(xiàn)無源電子紙介質(zhì)的高分辨率成像。
[0067]—般而言，電極陣列中的至少一些包括延伸通過電介質(zhì)材料層并且通過由具有厚度T的電介質(zhì)材料層分離的至少兩個導(dǎo)電材料層的多個噴嘴或孔洞。在一些示例中，導(dǎo)電層由銅制成并且包括至少一個附加的鍍層，諸如無電鍍(electroless)鎳和金或者浸錫。在一個方面中，該布置在銅上提供薄的保護性終飾層(finishing layer)并且防止在電荷等離子體環(huán)境中的銅腐蝕。
[0068]在一個方面中，在電極陣列中的孔洞的大小限制用于使數(shù)字媒體圖像成像的點的最小大小。圓形孔洞具有直徑Dm，但是孔洞能夠是其他適合的形狀，諸如矩形。在一個示例中，每一個孔洞是圓形的并且在直徑上小于150微米。在一個示例中，每一個孔洞是圓形的并且在直徑上小于100微米以提供每英寸300點以及更高的分辨率。
[0069]在每一個電極陣列中，存在縱橫比T/Dm的范圍，針對其存在其中電荷能夠被阻止以及使電荷穿過電極陣列的條件。如果縱橫比T/Dm遠大于I，則難以使電荷穿過在電極陣列中的孔洞，并且如果縱橫比T/Dm遠小于1，則難以防止電荷穿過電極陣列。在一個示例中，最佳縱橫比T/Dm是大約I，使得電介質(zhì)材料層相對薄并且在厚度T方面約為25-100微米以用于高分辨率成像。在一個示例中，電介質(zhì)材料是柔性電路材料。在一個示例中，電介質(zhì)材料層是聚酰亞胺，所述聚酰亞胺具有高電介質(zhì)強度并且提供化學(xué)刻蝕或激光消融以打開具有非導(dǎo)電壁的小的準確的孔洞。
[0070]圖5A和5B是根據(jù)本公開的一個示例的示意地圖示非電荷生成可尋址電極柵格陣列200的圖。陣列200包括多個孔洞或噴嘴202，所述孔洞或噴嘴202延伸通過電介質(zhì)材料層204、第一導(dǎo)電電極層206和第二導(dǎo)電電極層208。在一個示例中，電介質(zhì)材料層204是電介質(zhì)膜。在一個不例中，第一和第二導(dǎo)電電極層206和208中的每一個包括銅。
[0071]圖5A是在圖5B中沿著線5A—5A得到的電極陣列200的橫截面圖。電介質(zhì)材料層204具有厚度T以及第一側(cè)210和與第一側(cè)210相對的第二側(cè)212。第一電極層206在電介質(zhì)材料層204的第一側(cè)210上，并且第二電極層208在電介質(zhì)材料層204的第二側(cè)212上。電介質(zhì)材料層204包括孔洞202，所述孔洞202從第一側(cè)210到第二側(cè)212延伸通過電介質(zhì)材料層204并且延伸通過第一電極層206和第二電極層208。第一電極層206被形成在孔洞202中的每一個的周界周圍以在第一側(cè)210上圍繞孔洞202并且提供針對孔洞202的公共電極。每一個孔洞202
具有直徑Dm。
[0072]圖5B是在本公開的一個示例中圖示在電介質(zhì)材料層204上的第二電極層208中形成的指電極208-208H的圖。指電極208A-208H中的每一個具有在第二側(cè)212上在孔洞202A-202H中的對應(yīng)的一個的周界周圍形成的圓形著陸墊，使得指電極208A被形成在孔洞202A的周界周圍，指電極208b被形成在孔洞202b的周界周圍，等等。指電極208A-208H中的每一個圍繞孔洞202A-202H中的對應(yīng)的一個以針對孔洞202A-202H中的對應(yīng)的一個提供單個指電極208A-208H。而且，指電極208A-208b中的每一個是單獨地可尋址的，使得孔洞202A-202H中的每一個單獨地可尋址以分別控制通過孔洞202A-202H中的每一個的電荷流。
[0073]在操作中，通過單獨地尋址指電極208A-208H以在指電極208A-208H與第一電極層206的公共電極之間施加開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)電位來實現(xiàn)流動通過電極陣列200的電荷的時間和空間控制。
[0074]在一個方面中，噴嘴202D、202B在如經(jīng)由方向箭頭F(稍后也在圖6A中示出)表示的第一(F)定向上與噴嘴202A、202C錯開或間隔開。在另一個方面中，形成內(nèi)部行203A的噴嘴202D、202B其在如由方向箭頭S(稍后也在圖6A中示出)表示的第二(S)定向上相對于(形成第二/外部行205A的)噴嘴202A、202C錯開(即，與所述噴嘴202A、202C間隔)。
[0075]相似地，噴嘴202G、202E在如經(jīng)由方向箭頭F(稍后也在圖6A中示出)表示的第一定向上相對于噴嘴202H、202F錯開。在另一方面中，噴嘴202G、202E形成平行于第一定向(并且一般平行于電暈線)延伸的內(nèi)部行203B，而噴嘴202H、202B形成一般平行于內(nèi)部行203B延伸的第二 /外部行205B。
[0076]孔洞202G、202E的內(nèi)部行203B在如由方向箭頭S(稍后也在圖6A中示出)表示的第二定向上相對于噴嘴202H、202B錯開(S卩，與噴嘴202H、202B間隔開)距離(D4)。如稍后與圖6A-B和7A-7B相關(guān)聯(lián)地描述的那樣，該距離D4也被稱為最小距離dR0WS。
[0077]相似地，在內(nèi)部行203A中的202B、202D與在外部行205A中的噴嘴202A、202C(在第二定向上)間隔開相同的最小距離。
[0078]此外，噴嘴202D、202B在第一(F)和第二(S)定向兩者上相對于噴嘴202G、202E錯開。
[0079]如在圖5B中進一步示出的那樣，距離dRQWS表示在一般平行于在成像頭與待成像介質(zhì)之間的相對運動(M)的方向的定向(S)上的噴嘴的鄰近行之間的距離。在一個方面中，距離dR?s(即，D4)和在成像過程期間在電子紙介質(zhì)與可尋址成像頭之間的相對速度(SP，Vprocess)確定時間延遲，(在過程方向上的)連續(xù)行以所述時間延遲在電子紙上成像直到實現(xiàn)圖像的完全設(shè)計的分辨率為止。
[0080]在一個方面中，針對dRQWS的最小值基于用于沉積到電子紙(例如，電子紙和功能涂覆物層的組合)上的電荷從至少電荷沉積表面充分消散的最小時間量，所述最小時間量包括在電荷響應(yīng)層中的顏色粒子在其期間完成它們對從電荷生成裝置接收的電荷的響應(yīng)的時間段。特別地，在完成切換之后，由在電子紙表面上的沉積電荷最初生成的場的大部分中性化至可忽略的水平。
[0081]關(guān)于與實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)成像以及相關(guān)的電荷消散相關(guān)聯(lián)的時間、距離和行進的速度的參數(shù)的另外的方面稍后與至少圖6A-6D相關(guān)聯(lián)地進行描述。圖5C是在本公開的一個示例中示意地圖示包括具有矩形形狀的著陸墊的指電極228A-228H的電極陣列220的圖。電極陣列220與圖5A和5B的電極陣列200相似，并且指電極228A-228H與(在圖5B中示出的)指電極208A-208H相似，除了指電極228A-228H具有矩形形狀的著陸墊而不是圓形著陸墊之外。如在圖5C中示出的那樣，指電極228A-228H被形成在第二電極層228中，所述第二電極層228在電介質(zhì)材料層224上。指電極228A-228H中的每一個具有形成在孔洞222A-222H中的對應(yīng)的一個的周界周圍的矩形形狀的著陸墊，使得指電極228A被形成在孔洞222A的周界周圍，指電極228B被形成在孔洞222b的周界周圍，等等。指電極228A-228H中的每一個圍繞孔洞222A-222H中的對應(yīng)的一個以在孔洞222A-222H中的對應(yīng)的一個周圍提供單個指電極228A-228H。而且，指電極228A-228b中的每一個是單獨地可尋址的，使得孔洞222A-222H中的每一個單獨地可尋址以分別控制通過孔洞222A-222H中的每一個的電荷流。
[0082]在操作中，通過單獨地尋址指電極228A-228H以在指電極228A-228H與在電介質(zhì)材料224的另一側(cè)上的第一電極層(未示出)的公共電極之間施加開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)電位來實現(xiàn)流動通過電極陣列220的電荷的時間和空間控制。圖6A-6D提供關(guān)于在電極陣列中的孔洞的配置的進一步細節(jié)，其通過將孔洞布置成二維陣列使得噴嘴的鄰近的行在一般平行于其中發(fā)生在成像單元與電子紙之間的相對移動的定向的方向上相對于彼此(并且相對于電暈線)錯開來增強優(yōu)質(zhì)成像。
[0083I圖6A是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示成像系統(tǒng)301的透視圖的圖300。在一個示例中，成像系統(tǒng)301包括成像頭，其至少與先前至少關(guān)聯(lián)于圖1-5C進行描述的成像單元和系統(tǒng)一致和/或包括與先前至少關(guān)聯(lián)于圖1-5C進行描述的成像單元和系統(tǒng)大體上相同的特征和屬性中的至少一些。在一個方面中，在圖300中為了圖示的目的，將理解電子紙顯示介質(zhì)的成像側(cè)和觀看側(cè)兩者位于一起，諸如在圖6A中暴露的表面。在一個方面中，暴露的表面包括形成電子紙結(jié)構(gòu)的頂層的功能涂覆物(即，保護層，其可以具有半導(dǎo)體性質(zhì))。
[0084]考慮到這點，在圖6A中的圖300提供成像單元310的噴嘴陣列314和電暈線312(為了清楚未示出電暈外殼)的透視圖，其中成像基底(例如，無源電子紙)在其下方隨著來自噴嘴陣列的電荷流(描繪為錐形319)導(dǎo)致在電子紙305上的點的形成而移動。
[0085]如在圖6A中進一步示出的那樣，成像系統(tǒng)301包括成像單元310，所述成像單元310包括在電極噴嘴315A-315C、317A-317C的陣列314之上垂直間隔的單個電暈線312。在一個方面中，單個電暈線312是在第一(F)定向上延伸的伸長的構(gòu)件。在一個示例中，在噴嘴315A-315C、317A-317C之間的布局和相對間隔一般具有與至少圖5A-5C的陣列200、220相同的特征和屬性。
[0086]如在圖6A中進一步示出的那樣，系統(tǒng)301提供定位機構(gòu)以提供成像單元310與無源電子紙介質(zhì)305之間(在第二(S)定向上)的相對移動。在圖6A中為了討論的目的，將假設(shè)成像單元310是固定的并且無源電子紙介質(zhì)305相對于成像單元310移動，盡管將理解在一些示例中成像單元310是可移動的而電子紙305是固定的，或者成像單元310和電子紙305兩者相對于彼此都是可移動的。
[0087]如在圖6A中示出的那樣，噴嘴315A、315B、315C的第一行314在第一定向上延伸并且一般平行于(也在第一定向上延伸的)噴嘴317A、317B、317C的第二行316，并且分別以一般與在圖5B中的陣列200中的行203A中的至少噴嘴202D、202B相對于行203B中的噴嘴202G、202E錯開的相同的方式相對于所述第二行316錯開(S卩，與所述第二行316間隔開)。在一個方面中，該錯開的布置由沿著第二(S)定向的間隔的距離(dRQWS)表示。取決于噴嘴的哪些鄰近的行在考慮之中，所述距離能夠具有不同的值。例如，如在圖5B中示出的那樣，在一些實施方式中，距離d1Ts對應(yīng)于在噴嘴202D、202B的行203A與噴嘴202G、202E的行203B之間的距離D5，而在一些示例中，距離dRQWS對應(yīng)于在噴嘴202G、202E的行203B與噴嘴202H、202F的行205B之間的距離(D4)。
[0088]在一個方面中，在圖6A中，噴嘴315A-315C的第一行314沉積電荷以導(dǎo)致成像(SP，在無源電子紙中對沉積的電荷的響應(yīng))，從而造成(經(jīng)由實心標(biāo)記表示的)點320A、320B、320C的第一行321。在相對移動仍然發(fā)生下，在預(yù)定時間段(ΔΤ)之后，噴嘴317A、317B、317C的第二行316沉積電荷以導(dǎo)致成像，從而造成(經(jīng)由交叉影線表示的)點323A、323B、323C的第二集合325。在來自噴嘴的第一行314的一組電荷的施加(造成點320A-320C)與來自噴嘴的下一行316的一組電荷的施加(造成點323A-323C)之間的延遲(Δ T = dRows / Vprqcess)期間，來自那些第一組電荷的場已消散。在一個方面中，該消散包括由于在電子紙內(nèi)部的帶電粒子運動以及在電子紙的功能涂覆物上的電荷消散的組合的動作。因此，在針對給定的Vprocess的充分的時間延遲(ΔΤ)下，新施加的點323A-323C到達電子紙的一般未帶電的表面，從而避免來自之前電荷的任何不需要的干擾(稍后與至少圖6B-6D相關(guān)聯(lián)進行描述)。
[0089]圖6B是根據(jù)本公開的示例的示意地圖示在電子紙介質(zhì)的成像表面上的電場的存在的圖。特別地，在圖6B中的圖350提供在以下兩個不同時間點在電荷接收表面處的大量電荷的定性表示:(I)在最初接收沉積的電荷時；以及(2)在大多數(shù)電荷消散之后，在響應(yīng)于最初沉積的電荷的帶電顏色粒子的切換之后。
[0090]在一個方面中，圖6B是以與先前關(guān)聯(lián)于至少圖1-5C進行描述的示例一致的方式示意地圖示電子紙結(jié)構(gòu)360的圖，所述電子紙結(jié)構(gòu)360具有電荷接收表面362(即，圖像書寫表面)、電荷響應(yīng)層363和反電極364。如在圖6B中示出的那樣，圖350示意地描繪在第一時間點to處從噴嘴沉積的電荷周圍的電場的特性表現(xiàn)和屬性，在所述第一時間點to處圖像電荷的行剛剛沉積在表面362上。圖350進一步圖示示出在第二時間點t0+△ t處在電子紙表面362上的相同位置處的電場的特性表現(xiàn)和屬性，所述第二時間點t0+At與電荷響應(yīng)層363的帶電顏色粒子的切換的完成對應(yīng)。在第二時間點(t0+At)處，帶電顏色粒子(例如，染色的粒子)一般已完成它們響應(yīng)于沉積的電荷的迀移。在完成切換時，來自沉積的電荷的彌散場370—般被中性。在一個方面中，沉積的電荷中的一些也通過在電荷響應(yīng)層之上的電荷接收層消散。雖然在影響更多電荷的未來沉積方面一般可忽略，但是有時一些最小彌散場372留下。
[0091]因此，圖6A-6B展示用于確定在噴嘴的鄰近錯開的行之間的距離(諸如在圖5B的陣列中的噴嘴的鄰近的行之間的D5、D4)的一個基礎(chǔ)。在另一個方面中，圖6A、6B還展示用于經(jīng)由通過噴嘴的二維陣列而不是在電荷生成器諸如單個電暈線下面的噴嘴的線性(即，單個線或一維)串成像的無源電子紙實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)成像的一些原理。因此，以這個方式，本公開的至少一些示例克服能夠與噴嘴的一維串一起發(fā)生的干擾模式，并且所述干擾模式在以下被更詳細地展示。
[0092]因此，在至少一些示例中，基于前述信息，包括建立用于在電子紙表面上的電荷感應(yīng)的場消散的(針對給定速度Vprocess的)最小時間值(即，最小表面電荷消散時間)，人們能夠確定與將針對給定成像系統(tǒng)的電極陣列的噴嘴的行布置成實現(xiàn)無源電子紙介質(zhì)305的優(yōu)質(zhì)成像相關(guān)聯(lián)的適當(dāng)?shù)膮?shù)值(諸如，最小距離dROWS)。
[0093]例如，在一些示例中，完全可尋址空間到鄰近行中的布置和成像頭的二維(2-D)特性允許通過僅僅改變在行之間的距離(諸如，在圖5B中的D4、D5)以及將每單位寬度期望數(shù)量的像素分布到與適當(dāng)?shù)囊粯佣嗟男兄衼碚{(diào)節(jié)定時(tDELAY = dRQWs/VpRQCESS)。此外，在一些示例中，電極陣列能夠適于(在成像單元與電子紙之間的相對移動的)特定目標(biāo)速度。然而將理解的是，將在陣列的噴嘴的行之間的距離增加到超過最小距離(諸如，dRQWS)在一些實例中將涉及采取附加的步驟來提供到所有行的電荷的均勻供應(yīng)。因此，稍后與至少圖7A-11相關(guān)聯(lián)地描述關(guān)于提供將電荷均勻供應(yīng)到(在二維電極陣列中的)噴嘴的間隔開的行的本公開的至少一些示例。
[0094]圖6C-6D是示意地圖示與在電子紙結(jié)構(gòu)上電荷的沉積的一些實例相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象的圖。特別地，當(dāng)噴濺的電荷變得沉積在接收表面上時，在來自成像頭的任何新傳入的電荷與已經(jīng)沉積的電荷之間存在相互作用。在一個方面中，這些相互作用產(chǎn)生在單個成像點內(nèi)的不需要的特性以及在鄰近點之間不需要的特性。
[°°95]圖6C是圖370，所述圖370包括示意地圖示由通過連續(xù)時間點tl-t4(分別每個由數(shù)字371-374代表)的電荷的正在進行的沉積造成的在電子紙結(jié)構(gòu)360的一個表面部分上的電荷分布模式的側(cè)截面視圖。如以下更詳細進一步描述的那樣，圖6C展示了已經(jīng)存在于單個成像點內(nèi)的電荷限定場382，所述場382向側(cè)面推動任何新到達的電荷381(經(jīng)由箭頭R表示排斥動作)從而增加成像點的有效大小。在一些實例中，這種現(xiàn)象被稱為點浮散(dotblooming)0
[0096]如圖6C示出的那樣，噴嘴375發(fā)射氣載電荷380，其在以一般成錐形形狀配置的電場的影響下行進以撞擊電子紙結(jié)構(gòu)360的電荷接收層362。在一個示例中，電子紙結(jié)構(gòu)360也包括接地或反電極364以及夾在反電極364與電荷接收層362之間的電荷響應(yīng)層363。
[0097]在時間點tl(371)處，沉積的電荷382—般形成圓形形狀，所述圓形形狀具有根據(jù)由來自噴嘴375的電荷流形成的虛擬(virtual)錐形的自然直徑的直徑。
[0098]在時間點t2(372 )處，電荷的累積沉積層側(cè)向散布，因為連續(xù)沉積的電荷381 —般被已經(jīng)位于表面上的電荷384排斥(由箭頭R表示)。在稍后的時間點t3(373)和t4(374)處圖示處，該散布模式繼續(xù)生長，其中最新沉積的電荷381沿著表面362側(cè)向行進遠遠超過它們原始地意圖的位置，如由模式386、388所表示的那樣。因此，圖6C的圖展示其中在其他已經(jīng)沉積的電荷近旁的位置處的新電荷381的沉積將導(dǎo)致連續(xù)電荷顯著地散布大大超過意圖的目標(biāo)位置的“點浮散”效應(yīng)。除其他含義外，尤其這樣的電荷散布通過貢獻于差的分辨率而負面地影響圖像質(zhì)量。包括具有二維電極陣列的那些的本公開的至少一些示例通過計及并且補償已經(jīng)沉積的電荷的存在來抵消這樣的效應(yīng)。
[0099]圖6D是包括示意地圖示與到電子紙結(jié)構(gòu)上的電荷的沉積相關(guān)聯(lián)的不需要的干擾模式的頂平面視圖的圖。在一個方面中，在一個點中的已經(jīng)沉積的電荷能夠負面地影響在鄰近點中新電荷的接收。特別地，(存在于一個點中的)已經(jīng)沉積的電荷排斥正被沉積到鄰近點中的新電荷。在一個方面中，該干擾被稱為符號間干擾(ISI)。圖6D提供這種類型的干擾的一個不意的表不。
[0100]如在圖6D的圖390中示出的那樣，成像系統(tǒng)的部分包括噴嘴393的單個行392，通過所述噴嘴393(來自直接位于噴嘴的行之上的電荷生成器的)電荷流動以被沉積在噴嘴之下的成像表面上。假設(shè)噴嘴和成像表面395的(如經(jīng)由方向箭頭Y所表示的)相對移動，在tl處噴嘴401沉積電荷，從而造成在成像基底395上形成點401的第一行400。在進一步的相對移動時，在相同行401內(nèi)的其他噴嘴393用于引導(dǎo)電荷在目標(biāo)位置406的集合405處。然而，如在t2處示出的那樣，在引導(dǎo)的電荷到達目標(biāo)位置406時，在點401內(nèi)的已經(jīng)沉積的電荷排斥去往目標(biāo)位置406的新到達的電荷，從而造成(經(jīng)由第二組噴嘴393發(fā)送的)新到達的電荷被推開以到達錯誤位置410的集合409而不是目標(biāo)位置406。除其他含義外，尤其這樣的干擾模式通過貢獻于差的分辨率而負面地影響圖像質(zhì)量。包括具有二維電極陣列的那些的本公開的至少一些示例通過計及并且補償已經(jīng)沉積的電荷的存在來抵消這樣的效應(yīng)。圖7A和7B是根據(jù)本公開的一個示例的示意地圖示非電荷生成可尋址電極柵格陣列440的圖。柵格陣列440，其包括在第一電極層446中的兩個公共電極446A和446B。電極陣列440包括多個孔洞或噴嘴442，所述孔洞或噴嘴442延伸通過電介質(zhì)材料層444、第一導(dǎo)電電極層446和第二導(dǎo)電電極層448。在一個不例中，電介質(zhì)材料層444是電介質(zhì)膜。在一個不例中，第一和第二導(dǎo)電電極層446和448中的每一個包括銅。
[0101]圖7A是在圖7B中沿著線7A—7A得到的電極陣列440的橫截面圖。電介質(zhì)材料層444具有厚度T以及第一側(cè)450和與第一側(cè)450相對的第二側(cè)452。第一電極層446在第一側(cè)450上，并且第二電極層448在第二側(cè)452上。電介質(zhì)材料層444包括孔洞442，所述孔洞442從第一側(cè)450到第二側(cè)452延伸通過電介質(zhì)材料層444并且延伸通過第一電極層446和第二電極層448 ο孔洞442中的每一個具有直徑Dm。
[0102]圖7B是在本公開的一個示例中圖示在電介質(zhì)材料層444上的第二電極層448中形成的指電極448A-448H的圖。指電極448A-448H中的每一個具有在第二側(cè)452上在孔洞442A-442H中的對應(yīng)的一個的周界周圍形成的圓形著陸墊，使得指電極448A被形成在孔洞442A的周界周圍，指電極448B被形成在孔洞442B的周界周圍，等等。指電極448A-448H中的每一個圍繞孔洞442A-442H中的對應(yīng)的一個以提供針對孔洞442A-442H中的對應(yīng)的一個的單個指電極448A-448H。而且，指電極448A-448B中的每一個是單獨可尋址的，使得孔洞442A-442H中的每一個是單獨地可尋址的以分別控制通過孔洞442A-442H中的每一個的電荷流。
[0103]在一個方面中，該配置產(chǎn)生四行孔洞，其中每行在第一定向上延伸使得行一般平行于其中電暈線延伸的定向延伸。所述行沿著一般橫斷第一定向的第二定向彼此間隔開。在一個方面中，在圖7B中的該配置與在圖5B中的四行配置相似。
[0104]來自電荷生成裝置454的電荷采取不同路徑到不同孔洞442。在電荷生成裝置454如在圖7A和7B中指示的那樣安置的情況下，其中電荷生成裝置454—般在中心位于在鄰近的內(nèi)部行443A、443B之間，從電荷生成裝置454到孔洞442A、442C、442F和442H的外部行445A、445B的電荷路徑長于從電荷生成裝置454到孔洞442B、442D、442E和442G的內(nèi)部行443A、443B的電荷路徑。由于電荷路徑距離中的差異，從電荷生成裝置454到孔洞442A、442C、442F和442H的外部行的電場不同于到孔洞442b、442D、442E和442G的內(nèi)部行443A、443B的電場，這導(dǎo)致與從在孔洞的內(nèi)部行443A、443B中的孔洞442B、442D、442E和442G相比，從在外部行445A、445B中的孔洞442A、442C、442F和442H抽取更少的電荷，如果使用在第一電極層446中的單個公共電極的話。
[0105]然而，根據(jù)本公開的至少一些示例，為了補償在這樣的距離中的差異，第一電極層446被分離成對應(yīng)于外部行445A、445B中的孔洞442A、442C、442F和442H的第一公共電極446A，以及對應(yīng)于內(nèi)部行443A、443B中的孔洞442B、442D、442E和442G的第二公共電極446B。第一公共電極446A被形成在外部行445A、445B中的孔洞442A、442C、442F和442H中的每一個的周界周圍，并且第二公共電極446B被形成在內(nèi)部行443A、443B中的孔洞442B、442D、442E和442G中的每一個的周界周圍。第一公共電極446A和第二公共電極446B能夠以不同的電位操作以通過電極陣列440抽取電荷。通過在(對應(yīng)于孔洞的內(nèi)部行443A、443B的)第一公共電極446A和(對應(yīng)于孔洞的外部行445A、445B的)第二公共電極446B處使用不同的電位，流動到在孔洞的內(nèi)部和外部行兩者中的孔洞的電荷的量能夠相等以增強均勻性和圖像質(zhì)量。
[0106]在操作中，通過單獨地尋址指電極448A-448H以及第一和第二公共電極446A和446B(使得能夠?qū)崿F(xiàn)進行孔洞的內(nèi)部和外部行之間的電位的差動控制)以在指電極448A-448H與第一和第二公共電極446A和446B之間施加開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)電位來實現(xiàn)對流動通過電極陣列440的電荷的時間和空間控制。在一個方面中，圖7A-7B中示出的布置在以有時涉及大的dR?值(例如，在圖5B中的距離D4或D5)的(在成像頭與成像基底之間的相對移動的)較高速度操作時被部署以避免在電子紙上的成像點之間的在至少圖6C-6D中展示的)符號間干擾(ISI)。在一些示例中，在導(dǎo)線與電極之間的距離(在圖1-4A中的Dl)是I mm至大約4 mm，而dRows相對于dwiRE的比例是約為2或更少。當(dāng)該比例增加到超過2時，存在更高的機會從噴嘴的不同行抽取的電流由于不同抽取場而可能不同。
[0107]在一些示例中，在圖7A-7B的示例中電荷從分段電極流動所采用的有益方式擴展到更大數(shù)量的行以及因此擴展到相應(yīng)的分離電極以補償在更大數(shù)量的間隔開的行之間的抽取場變化。圖8示出具有六行噴嘴并且利用分段電極的三個分離區(qū)域以便補償這樣的抽取場差異的陣列的示例。
[0108]特別地，圖8是圖510，所述圖510包括根據(jù)本公開的示例的示意地圖示成像單元515的側(cè)視圖和示意地圖示成像單元515的二維可尋址電極陣列520的平面視圖。如在圖8中示出的那樣，成像單元515包括部署在(沿著在成像單元515與諸如無源電子紙之類的成像基底之間的相對移動的定向間隔開的)六行噴嘴522A-522F之上的單個電暈線517。單個電暈線517生成針對通過噴嘴522A-522F的選擇性控制的通道的電荷。然而，如在圖8的平面視圖部分中進一步示出的那樣，以大體上與先前關(guān)聯(lián)于至少圖7A-7B地描述的分段電極部分相似的方式的根據(jù)分段電極部分546A、546B、546C來組織各種噴嘴522A-522F。
[0109]考慮到這點，噴嘴543A形成噴嘴的內(nèi)部行543A的部分，而噴嘴543B形成噴嘴的內(nèi)部行543B的部分，其中電荷生成器517(例如，伸長的電暈線)一般平行于那些行延伸并且一般在中心位于行543A、543B之間。在一個方面中，噴嘴的兩個行543A、543B形成第一組噴嘴。噴嘴522B形成噴嘴的行545A的部分，而噴嘴522E形成噴嘴的行545B的部分，其中兩個行545A、545B與內(nèi)部行543A、543B側(cè)向向外(以相反方向)地間隔。在一個方面中，噴嘴的兩個行545A、545B形成第二組噴嘴。同時，噴嘴522C形成噴嘴的行547A的部分，而噴嘴522D形成噴嘴的行547B的部分，其中兩個行547A、547B與內(nèi)部行543A、543B和行545A、545B側(cè)向向外(以相反方向)地間隔。在一個方面中，噴嘴的兩個行547A、547B的形成第三組噴嘴。
[0110]在一個示例中，如在圖7A-7B的配置中那樣，相應(yīng)的第一、第二和第三組噴嘴操作為分別不同的電位以使在三組噴嘴中的側(cè)向間隔開的孔洞之間流動的電荷的量相等。
[0111]如果(1眶5與Dl(圖1-4A)的目標(biāo)比例變得遠大于4，則經(jīng)由分段電極(圖7B、8)提供的補償有時是不充分的。因此，本公開的一些示例采用多個電暈線?？紤]到這點，參考圖11，所述圖11是包括示意地圖示成像單元551的側(cè)視圖的圖550，所述成像單元551具有帶有(在介質(zhì)行進的方向上間隔開的)噴嘴522A-522F的不同行的電極陣列560以及多個電暈線567A、567B、567C，其中每一個電暈線給僅僅一對噴嘴行提供電荷而不是單個電暈線給所有六行噴嘴提供電荷。概括地，多個電暈線567A-567C相對于間隔開的行均勻地分布或間隔。
[0112]例如，電暈線567A主要給噴嘴522C、522B(其在鄰近的噴嘴的行中)提供電荷，電暈線567B主要給噴嘴522A、522F(其在鄰近的噴嘴的行中)提供電荷，并且電暈線567C主要給噴嘴522E、522D(其在鄰近的噴嘴的行中)提供電荷。在一個方面中，每一個相應(yīng)的電暈線567A、567B、567C位于相應(yīng)鄰近對的行中間，電暈線在其之間延伸。
[0113]在一個示例中，每一個電暈線567A、567B、567C在一般平行于相應(yīng)的行的第一定向上延伸，并且多個電暈線567A-567C在其中噴嘴的行彼此間隔開的一般相同的定向(一般橫斷第一定向的第二定向)上彼此間隔開。在一個方面中，使用多個間隔開的電暈線以在噴嘴的許多行之間提供電荷生成的布置起作用以顯著減少或防止抽取場的不均勻性，其可能以其他方式發(fā)生如果僅僅一個電暈線供大量間隔開的噴嘴的行使用的話。在一些示例中，在圖9中圖示的多個電暈線的配置與分段電極的配置(如圖7B、8的示例)中的一個組合以進一步確保來自噴嘴的所有行的相似的抽取電流。換言之，多個電暈線的配置與在(在電極陣列中的)不同組孔洞的行之間施加對電位的差動控制的配置組合，由此更加在中心定位的孔洞的內(nèi)部行在一個電位處操作，所述電位不同于針對孔洞的外部行操作的電位。
[0114]分段電極方案的替換方案是通過針對不同行使Vfinge3rEktaKle3電位變化來提供抽取場的調(diào)整。這在圖5中被示出為具有O V的值，但是這不是限制，通過引起這個電位使得進一步來自電暈線的針對行的抽取場更接近地匹配噴嘴的更接近的行的所述抽取場，頭的抽取不均勻性可以被補償從而允許針對改進的ISI性能的行距離的優(yōu)化。例如，參考圖7B，在一些示例中，在用處于OV的分段電極書寫期間使在行445A和445B(外部行)中的噴嘴偏置，而行443A和443B對應(yīng)于在更高的電位(例如，20V)處偏置的分段電極，其如在圖4B中示出那樣有效地降低抽取場(有效地向上移動點186)。在一個方面中，該布置將幫助使流動到這些替換的行的電流相等。
[0115]圖10是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示具有多于兩個導(dǎo)電電極層的不可再充電電極柵格陣列600的側(cè)視圖的圖。電極陣列600包括與電極陣列200、220和440(圖5A-5B、5C、7A-7B)相似的多個孔洞或噴嘴602，其延伸通過電介質(zhì)材料604、第一導(dǎo)電電極層606、第二導(dǎo)電電極層608和第三導(dǎo)電電極層610。在一個不例中，電介質(zhì)材料604包括多層電介質(zhì)膜。在一個不例中，第一、第二和第三導(dǎo)電電極層606、608和610中的至少一個包括銅。
[0116]電介質(zhì)材料604包括第一電介質(zhì)材料層604a和第二電介質(zhì)材料層604b。第一電介質(zhì)材料層604a具有厚度Tl，并且第二電介質(zhì)材料層604b具有厚度T2。電介質(zhì)材料304具有整體厚度T3。
[0117]第一電介質(zhì)材料層604a具有第一側(cè)612和與第一側(cè)612相對的第二側(cè)614。第一電極層606在第一側(cè)612上，并且第二電極層608在第二側(cè)614上。第二電介質(zhì)材料層604b具有第三側(cè)616和第四側(cè)618。第二電極層608在第三側(cè)616上，并且第三電極層610在第四側(cè)618上。電介質(zhì)材料604包括孔洞602，所述孔洞602從第一側(cè)612到第四側(cè)618延伸通過電介質(zhì)材料604(其包括第一和第二電介質(zhì)材料層604a和604b)并且延伸通過第一電極層606、第二電極層608和第三電極層610?？锥?02具有直徑Dm。
[0118]第一電極層606形成在孔洞602的周界周圍以在第一側(cè)612上圍繞孔洞602，并且第三電極層610形成在孔洞602的周界周圍以在第四側(cè)618上圍繞孔洞602。
[0119]第二電極層608被形成為指電極，所述指電極均具有第二側(cè)614上形成在孔洞中的一個(諸如，孔洞602)的周界周圍的著陸墊。
[0120]在一些示例中，第二電極層608被形成為指電極，諸如先前與至少圖5B相關(guān)聯(lián)進行描述的那些。因此，在一個方面中，在圖10中的第二電極層680的指電極包括與(在圖5B中示出的)指電極208A-208H大體上相同的特征和屬性，所述指電極208A-208H均圍繞孔洞202A-2602H中的一個以提供單個指電極208A-208H以用于孔洞202A-202H中的對應(yīng)的一個，其中指電極208A-208B中的每一個是單獨地可尋址的使得孔洞202A-202H中的每一個是單獨地可尋址的以分別控制通過孔洞202A-202H的電荷流。
[0121]在操作中，通過單獨地尋址第二電極層608中的指電極以在第二電極層608與第一和第三電極層606、610之間分別施加開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)電位來實現(xiàn)對流動通過電極陣列600的電荷的時間和空間控制。
[0122]通過把第二電極層608的指電極夾在第一電極層606與第三電極層610之間，由于在開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間切換第二電極層608而引起的在施加在電極陣列600與集電極(諸如電子紙)之間的電場中的小的改變能夠被補償并且縮小符號間干擾。
[0123]圖11是根據(jù)本公開的一個示例的包括示意地圖示具有孔洞或噴嘴662的矩陣尋址的可尋址電極柵格陣列660的頂視圖的圖。電極陣列660包括多個孔洞662A-662Y，所述孔洞662A-662Y延伸通過電介質(zhì)材料層664、第一導(dǎo)電電極層665和第二導(dǎo)電電極層668。第一電極層665在電介質(zhì)材料層664的第一側(cè)上，并且第二電極層668在電介質(zhì)材料層664之下并且在與第一側(cè)相對的電介質(zhì)材料層664的第二側(cè)上。電介質(zhì)材料層664被示出為半透明以把在電介質(zhì)材料層664之下的第二電極層668示出為深色條帶或柱。在一個示例中，電介質(zhì)材料層664是電介質(zhì)膜。在一個不例中，第一和第二導(dǎo)電電極層665和668中的至少一個包括銅。
[0124]電介質(zhì)材料層664包括孔洞662A-662Y，所述孔洞662A-662Y從電介質(zhì)材料層664的第一側(cè)到第二側(cè)延伸通過電介質(zhì)材料層664并且延伸通過第一電極層665和第二電極層668?？锥?62中的每一個具有直徑Dm。
[ΟΙ25]第一電極層665被形成為指電極665A-665G。指電極665A-665G中的每一個被形成在多個孔洞662的周界周圍，即指電極665A被形成在孔洞662A-662D的周界周圍，指電極665B被形成在孔洞6621-662L的周界周圍，指電極665C形被成在孔洞662Q-662T的周界周圍，指電極665D被形成在孔洞662Y以及未示出的其他孔洞的周界周圍，指電極665E被形成在孔洞662E-662H的周界周圍，指電極665F被形成在孔洞662M-662P的周界周圍，并且指電極665G被形成在孔洞662U-662X的周界周圍。
[0126]第二電極層668被形成為指電極668A-668D。指電極668A-668D中的每一個被形成在多個孔洞662的周界周圍，g卩:指電極668A被形成在孔洞662A、662E、6621、662M、662Q、662U和662Y的周界周圍，指電極668B被形成在孔洞662B、662F、662J、662N、662R和662V的周界周圍，指電極668C被形成在孔洞662C、662G、662K、6620、662S和662W的周界周圍，并且指電極668D被形成在孔洞662D、662H、662L、662P、662T和662X的周界周圍。
[0127]在操作中，通過單獨地尋址孔洞662A-662Y來實現(xiàn)流動通過電極陣列660的電荷的時間和空間控制。為了尋址孔洞662A-662Y中的一個，第一電極層指電極665A-665G中的一個被選擇并且第二電極層指電極668A-668D中的一個被選擇以在指電極665A-665G中的選擇的一個與指電極668A-668D中的選擇的一個之間施加開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)電位。
[0128]圖12是在本公開的一個示例中圖示制造成像系統(tǒng)的方法701的流程圖700。在一個示例中，使用如先前與至少圖1-11相關(guān)聯(lián)地進行描述的部件、組件、陣列、系統(tǒng)中的至少一些來執(zhí)行方法701。在一個示例中，使用除了先前與至少圖1-11相關(guān)聯(lián)地進行描述的那些之外的部件、組件、陣列系統(tǒng)中的至少一些來執(zhí)行方法701。
[0129]在方法702處，方法701包括將成像單元布置成包括電荷生成器和與所述電荷生成器間隔開的電極陣列以分別控制從所述電荷生成器流動通過在電極陣列中的可尋址孔洞的電荷。電荷可以是在現(xiàn)有電場下移動的正或負電荷。在一個示例中，所述電荷生成器是至少一個電暈生成裝置。在一些示例中，電暈生成裝置包括在直徑上小于100微米并且在其電暈生成電位之上操作的細導(dǎo)線。
[0130]在702處，方法701包括將支撐表面布置成在與孔洞間隔開的位置中可釋放地支撐無源電子紙介質(zhì)以從所述孔洞接收氣載電荷。
[0131]盡管在本文中已圖示和描述了特定示例，但是各種替換和/或等同的實施方式可以在不脫離本公開的范圍的情況下替代示出和描述的特定示例。本申請旨在覆蓋在本文中討論的特定示例的任何適配或變化。因此，旨在僅僅由權(quán)利要求及其等同物來限制本公開。
【主權(quán)項】
1.一種電子紙成像系統(tǒng)，其包括: 非接觸成像單元，其包括: 電荷生成器；以及 電極陣列，其與所述電荷生成器間隔開并且具有通過電介質(zhì)材料的噴嘴，其中噴嘴是單獨地可尋址的使得通過所述噴嘴分別控制來自所述電荷生成器的電荷流， 支撐物，以與所述電極陣列間隔的關(guān)系可釋放地支撐無源電子紙以在所述支撐物與所述成像單元之間的相對移動期間在所述無源電子紙上從所述電極陣列接收電荷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中所述電極陣列是非電荷生成電極陣列。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中所述電極陣列包括: 第一電介質(zhì)膜，其具有從所述電介質(zhì)膜的第一側(cè)向與第一側(cè)相對的所述電介質(zhì)膜的第二側(cè)延伸的孔洞； 在第一側(cè)上的第一電極層；以及 在第二側(cè)上的第二電極層，其中在第一電極層與第二電極層之間的電位控制通過在所述電介質(zhì)膜中的孔洞的來自所述裝置的電荷流。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中第二電極層包括指電極以使得所述指電極中的一個圍繞所述孔洞中的一個。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像系統(tǒng)，其中第一電極層對于所有指電極是公共的。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像系統(tǒng)，其中第一電極層包括對于第一組指電極是公共的第一公共電極以及對于第二組指電極是公共的第二公共電極。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，包括: 在第二電極層上的第二電介質(zhì)膜；以及 在第二電介質(zhì)膜上的第三電極層。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的成像頭，其中第一電極層包括第一指電極，并且第二電極層包括第二指電極。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中第一指電極中的一個圍繞第一組孔洞，并且第二指電極中的一個圍繞第二組孔洞以使得孔洞中的一個處于第一組電極和第二組電極中。10.一種電子紙成像系統(tǒng)，其包括: 非接觸成像單元，其包括: 用來生成電荷的電暈生成裝置；以及 非電荷生成可尋址電極陣列，其具有通過電介質(zhì)材料的噴嘴，其中所述噴嘴是單獨地可尋址的使得通過所述噴嘴分別控制來自所述電暈生成裝置的電荷流。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子紙成像系統(tǒng)，其包括: 支撐物，用來以與所述電極陣列間隔的關(guān)系可釋放地支撐電子紙介質(zhì)以在所述支撐物與所述成像單元之間的相對移動期間從所述電極陣列接收電荷。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電子紙成像系統(tǒng)，其中在所述電介質(zhì)材料的第一側(cè)上的第一電極與在所述電介質(zhì)材料的第二側(cè)上的至少一個第二電極之間的電位控制通過所述噴嘴的電荷流。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子紙成像系統(tǒng)，其中第一電極中的一個圍繞單個噴嘴以控制通過所述單個噴嘴的電荷流。14.一種制造成像系統(tǒng)的方法，其包括: 將成像單元布置成包括電荷生成器裝置和與所述電荷生成器裝置間隔開的可尋址電極陣列以分別控制通過在所述電極陣列中的孔洞的來自所述電荷生成器的電荷流;以及將支撐表面布置成在與所述噴嘴間隔開的位置中可釋放地支撐無源電子紙介質(zhì)以在成像單元與所述支撐表面之間的相對移動期間從所述孔洞接收選擇性地引導(dǎo)的氣載電荷。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其包括: 將所述電極陣列布置成限定延伸通過電介質(zhì)材料的孔洞；以及將所述電極陣列進一步布置成包括在所述電介質(zhì)材料的第一側(cè)上的第一電極層和在所述電介質(zhì)材料的第二側(cè)上的第二電極層以使用在第一和第二電極層之間的電位控制通過所述孔洞的電荷流。
【文檔編號】G02F1/167GK105934707SQ201480074509
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2014年1月31日
【發(fā)明人】R.A.福特蘭德, N.J.萊奧尼, O.吉拉, W.D.霍蘭德, H.比雷基
【申請人】惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)