ES3054988T3 - Electro-optic display and method for driving same - Google Patents

Abstract

Una primera pantalla (100) comprende una capa de material electroóptico (112) con un primer y un segundo electrodo (110, 116) en lados opuestos. Uno o ambos electrodos (110, 116) tienen al menos dos contactos espaciados (T1-T4, B1-B4), y un control de voltaje está dispuesto para variar la diferencia de potencial entre los dos contactos espaciados (T1-T4, B1-B4) unidos al mismo electrodo. Una segunda pantalla (600) comprende una capa de material electroóptico (610) con una secuencia de al menos tres electrodos (612-624) adyacentes. El control de voltaje (626) varía la diferencia de potencial entre el primer y el último electrodo (612, 624) de la secuencia. Los electrodos (612-624) de la secuencia se alternan entre las dos superficies de la capa de material electroóptico (610) y tienen bordes que se superponen o son adyacentes a los electrodos anterior y posterior de la secuencia. Los electrodos, excepto el primero y el último, están aislados eléctricamente, de modo que su potencial se controla mediante el paso de corriente a través de la capa de material electroóptico (610). También se proporcionan métodos para controlar estas pantallas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Pantalla electroóptica y método para accionar la misma

[0003] Esta solicitud se relaciona con la solicitud de EE. UU. N.º de serie 14/934.662, N.º de publicación US2016/0259225 A1, ahora Patente de Estados Unidos N.º 10.175.550.

[0004] Esta solicitud se relaciona con las Patentes de EE. UU. N.º 5.930.026; 6.445.489; 6.504.524; 6.512.354; 6.531.997; 6.753.999; 6.825.970; 6.900.851; 6.995.550; 7.012.600; 7.023.420; 7.034.783; 7.116.466; 7.119.772; 7.193.625; 7.202.847; 7.259.744; 7.304.787; 7.312.794; 7.327.511; 7.453.445; 7.492.339; 7.528.822; 7.545.358; 7.583.251; 7.602.374; 7.612.760; 7.679.599; 7.688.297; 7.729.039; 7.733.311; 7.733.335; 7.787.169; 7.952.557; 7.956.841; 7.999.787; 8.077.141; 8.125.501; 8.139.050; 8.174.490; 8.289.250; 8.300.006; 8.305.341; 8.314.784; 8.373.649; 8.384.658; 8.558.783; 8.558.785; 8.593.396; y 8,928,562; y las Solicitudes de patente de EE. UU. N.º de publicación 2003/0102858; 2005/0253777; 2007/0091418; 2007/0103427; 2008/0024429; 2008/0024482; 2008/0136774; 2008/0291129; 2009/0174651; 2009/0179923; 2009/0195568; 2009/0322721; 2010/0220121; 2010/0265561; 2011/0193840; 2011/0193841; 2011/0199671; 2011/0285754; 2013/0063333; 2013/0194250; 2013/0321278; 2014/0009817; 2014/0085350; 2014/0240373; 2014/0253425; 2014/0292830; 2014/0333685; 2015/0070744; 2015/0109283; 2015/0213765; 2015/0221257; y 2015/0262255.

[0005] Las patentes y solicitudes mencionadas en el párrafo anterior pueden en adelante denominarse colectivamente, para mayor comodidad, solicitudes "MEDEOD" (Métodos para controlar pantallas electroópticas).

[0006] La presente invención se dirige a una pantalla como se menciona en la reivindicación 1 independiente adjunta y a un método para controlar una pantalla como se menciona en la reivindicación 3 independiente adjunta. Otros aspectos de la invención se mencionan en la reivindicación 2 dependiente adjunta. Esta invención está especialmente, pero no exclusivamente, destinada a ser utilizada con pantallas electroforéticas basadas en partículas en donde uno o más tipos de partículas cargadas eléctricamente están presentes en un fluido y se mueven a través del fluido bajo la influencia de un campo eléctrico para cambiar la apariencia de la pantalla. El término "electroóptico", aplicado a un material o una pantalla, se usa en el presente documento en su significado convencional en la técnica de formación de imágenes para referirse a un material que tiene un primer y segundo estados de visualización que difieren en al menos una propiedad óptica, cambiando el material de su primer a su segundo estado de visualización mediante la aplicación de un campo eléctrico al material. Aunque la propiedad óptica es normalmente el color perceptible para el ojo humano, puede ser otra propiedad óptica, tal como la transmisión óptica, la reflectancia, la luminiscencia o, en el caso de pantallas destinadas a lectura mecánica, el pseudocolor en el sentido de un cambio en la reflectancia de las longitudes de onda electromagnéticas fuera del intervalo visible.

[0007] La expresión "estado gris" se utiliza en el presente documento en su significado convencional en la técnica de la formación de imágenes para referirse a un estado intermedio entre dos estados ópticos extremos de un píxel, y no implica necesariamente una transición blanco-negro entre estos dos estados extremos. Por ejemplo, varias de las patentes y solicitudes publicadas de E Ink que se mencionan a continuación describen pantallas electroforéticas en las que los estados extremos son blanco y azul oscuro, de modo que un "estado gris" intermedio sería en realidad azul pálido. De hecho, como ya se mencionó, el cambio de estado óptico puede no ser un cambio de color en absoluto. Los términos "negro" y "blanco" pueden usarse en lo sucesivo para referirse a los dos estados ópticos extremos de una pantalla, y se debe entender que normalmente incluyen estados ópticos extremos que no son estrictamente blanco y negro, p. ej., los estados blanco y azul oscuro anteriormente mencionados. El término "monocromo" puede usarse en lo sucesivo para indicar un esquema de control que solo accione los píxeles a sus dos estados ópticos extremos, sin estados grises intermedios.

[0008] Los términos "biestable" y "biestabilidad" se usan en la presente memoria en su significado convencional en la técnica para referirse a pantallas que comprenden elementos de visualización que tienen un primer y un segundo estados de visualización que difieren en al menos una propiedad óptica, y de tal manera que después de que un elemento dado haya sido accionado, mediante un pulso de direccionamiento de duración finita, para adoptar su primer o segundo estado de visualización, después de que el pulso de direccionamiento haya terminado, ese estado persistirá durante al menos varias veces, por ejemplo al menos cuatro veces, la duración mínima del pulso de direccionamiento necesario para cambiar el estado del elemento de visualización. En la patente de EE. UU. n.º 7.170.670 se muestra que algunas pantallas electroforéticas basadas en partículas con capacidad de escala de grises son estables no solo en sus estados extremos de blanco y negro, sino también en sus estados intermedios de gris, y lo mismo puede decirse de algunos otros tipos de pantallas electroópticas. Este tipo de pantalla se denomina propiamente "multiestable" en lugar de biestable, aunque por conveniencia el término "biestable" puede usarse en el presente documento para cubrir tanto las pantallas biestables como las multiestables.

[0009] El término "impulso" se utiliza en el presente documento en su significado convencional de la integral de la tensión con respecto al tiempo. Sin embargo, algunos medios electroópticos biestables actúan como transductores de carga y con dichos medios puede utilizarse una definición alternativa de impulso, a saber, la integral de la corriente en el tiempo (que es igual a la carga total aplicada). Se debe utilizar la definición adecuada de impulso dependiendo de si el medio actúa como un transductor de impulso de tensión-tiempo o como un transductor de impulso de carga.

[0010] Gran parte del debate a continuación se centrará en los métodos para controlar una pantalla electroóptica a través de una transición de un nivel de gris inicial a un nivel de gris final (que puede o no ser diferente del nivel de gris inicial). La expresión "forma de onda" se utilizará para denotar la curva completa de tensión frente al tiempo utilizada para efectuar la transición de un nivel de gris inicial específico a un nivel de gris final específico. Tal forma de onda puede comprender una pluralidad de elementos de forma de onda; donde estos elementos son esencialmente rectangulares (es decir, donde un elemento dado comprende la aplicación de una tensión constante durante un período de tiempo); los elementos pueden denominarse "impulsos" o "impulsos de control". La expresión "esquema de control" denota un conjunto de formas de onda suficientes para efectuar todas las transiciones posibles entre los niveles de gris para una pantalla específica. Una pantalla puede hacer uso de más de un esquema de control; por ejemplo, la patente estadounidense N.º 7.012.600 antes mencionada enseña que puede ser necesario modificar un esquema de control dependiendo de parámetros como la temperatura de la pantalla o el tiempo que ha estado en funcionamiento durante su vida útil, y por tanto, una pantalla puede estar provista de una pluralidad de esquemas de control diferentes para ser utilizados a diferentes temperaturas, etc. Un conjunto de esquemas de control utilizados de esta manera puede denominarse "un conjunto de esquemas de control relacionados". También es posible, como se describe en varias de las aplicaciones MEDEOD mencionadas anteriormente, utilizar más de un esquema de control simultáneamente en diferentes áreas de la misma pantalla, y un conjunto de esquemas de control utilizados de esta manera puede denominarse "un conjunto de esquemas de control simultáneos".

[0012] Se conocen varios tipos de pantallas electroópticas. Un tipo de pantalla electroóptica es un tipo de miembro bicromático giratorio como se describe, por ejemplo, en las patentes de EE. UU. n.º 5.808.783; 5.777.782; 5.760.761; 6.054.0716.055.091; 6.097.531; 6.128.124; 6.137.467 y 6.147.791 (aunque a este tipo de pantalla se le alude a menudo como una pantalla de "bola bicromática giratoria", se prefiere la expresión "miembro bicromático giratorio" por ser más exacto, ya que en algunas de las patentes arriba mencionadas los miembros giratorios no son esféricos). Una pantalla de este tipo utiliza un gran número de cuerpos pequeños (típicamente esféricos o cilíndricos) que tienen dos o más secciones con diferentes características ópticas y un dipolo interno. Estos cuerpos están suspendidos dentro de vacuolas llenas de líquido dentro de una matriz, estando las vacuolas llenas de líquido de modo que los cuerpos puedan girar libremente. La apariencia de la pantalla se cambia al aplicarle un campo eléctrico, rotando por lo tanto los cuerpos a diversas posiciones y variando cuál de las secciones de los cuerpos se ve a través de una superficie de visión. Este tipo de medio electroóptico suele ser biestable.

[0014] Otro tipo de pantalla electroóptica utiliza un medio electrocrómico, por ejemplo un medio electrocrómico en forma de una película nanocrómica que comprende un electrodo formado al menos en parte a partir de un óxido metálico semiconductor y una pluralidad de moléculas de colorante capaces de cambiar de color de forma reversible unidas al electrodo; véase, por ejemplo, O'Regan, B., et al., Nature 1991, 353, 737; y Wood, D., Information Display, 18(3), 24 (marzo de 2002). Véase también Bach, U., et al., Adv. Mater., 2002, 14(11), 845. Películas nanocrómicas de este tipo también se describen, por ejemplo, en las patentes de EE. UU. N.º 6.301.038; 6.870.657; y 6.950.220. Este tipo de medio es también típicamente biestable.

[0016] Otro tipo de pantalla electroóptica es una pantalla de electro-humectación desarrollada por Philips y descrita en Hayes, R.A., et al., "Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting", Nature, 425, 383-385 (2003). En la patente de EE. UU. N.º 7.420.549 se muestra que pantallas de electro-humectación de este tipo pueden hacerse biestables.

[0018] Un tipo de pantalla electroóptica, que ha sido objeto de intensa investigación y desarrollo durante un cierto número de años, es la pantalla electroforética basada en partículas, en donde una pluralidad de partículas cargadas se mueve a través de un fluido bajo la influencia de un campo eléctrico. Las pantallas electroforéticas pueden tener atributos de buen brillo y contraste, amplios ángulos de visión, biestabilidad de estado y bajo consumo de energía en comparación con las pantallas de cristal líquido. Sin embargo, los problemas con la calidad de imagen a largo plazo de estas pantallas han impedido su uso generalizado. Por ejemplo, las partículas que componen las pantallas electroforéticas tienden a sedimentarse, lo que da como resultado una vida útil inadecuada para estas pantallas.

[0019] Como se señaló anteriormente, los medios electroforéticos requieren la presencia de un fluido. En la mayoría de los medios electroforéticos de la técnica anterior, este fluido es un líquido, pero los medios electroforéticos se pueden producir usando fluidos gaseosos; véase, por ejemplo, Kitamura, T.,et al., "Electrical toner movement for electronic paper-like display", IDW Japón, 2001, Paper HCS1-1, y Yamaguchi, Y.,et al., "Toner display using insulative particles charged triboelectrically", IDW Japón, 2001, artículo AMD4-4). Véanse también las patentes de EE. UU. N.º 7.321.459 y 7.236.291. Tales medios electroforéticos basados en gas parecen ser susceptibles a los mismos tipos de problemas debido a la sedimentación de partículas que los medios electroforéticos basados en líquido, cuando los medios se usan en una orientación que permite dicha sedimentación, por ejemplo, en un letrero donde el medio se dispone en un plano vertical. De hecho, la sedimentación de partículas parece ser un problema más serio en los medios electroforéticos basados en gas que en aquellos basados en líquido, ya que la menor viscosidad de los fluidos en suspensión gaseosos en comparación con los líquidos permite una sedimentación más rápida de las partículas electroforéticas.

[0020] Numerosas patentes y solicitudes cedidas a o en nombre del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y E Ink Corporation describen diversas tecnologías utilizadas en medios electroforéticos encapsulados y otros medios electroópticos. Tales medios encapsulados comprenden numerosas cápsulas pequeñas, cada una de las cuales comprende a su vez una fase interna que contiene partículas electroforéticamente móviles en un medio fluido, y una pared de cápsula que rodea la fase interna. Normalmente, las propias cápsulas se mantienen dentro de un aglutinante polimérico para formar una capa coherente situada entre dos electrodos. Las tecnologías descritas en estas patentes y solicitudes incluyen:

[0021] (a) Partículas electroforéticas, fluidos y aditivos fluidos; véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N.º 7.002.728 y 7.679.814;

[0022] (b) Cápsulas, aglutinantes y procesos de encapsulación; véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N.º 6.922.276 y 7.411.719;

[0023] (c) Películas y subconjuntos que contengan materiales electroópticos; véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N.º 6.982.178 y 7.839.564;

[0024] (d) Placas posteriores, capas adhesivas y otras capas auxiliares y métodos utilizados en pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N.º 7.116.318 y 7.535.624;

[0025] (e) Formación de color y ajuste de color; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. N.º 7,075,502 y 7,839,564;

[0026] (f) Métodos para controlar pantallas; véanse las solicitudes MEDEOD antes mencionadas;

[0027] (g) Aplicaciones de pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. N.º 7.312.784 y 7.312.784; y (h) Pantallas no electroforéticas, como se describe en las patentes estadounidenses N.º 6.241.921; 6.950.220; 7.420.5498.319.759; y 8.994.705 y en la publicación de solicitud de patente estadounidense N.º 2012/0293858.

[0028] Muchas de las patentes y solicitudes mencionadas anteriormente reconocen que las paredes que rodean las microcápsulas discretas en un medio electroforético encapsulado podrían reemplazarse por una fase continua, produciendo, por lo tanto, una denominada pantalla electroforética dispersa en polímeros, en la que el medio electroforético comprende una pluralidad de gotitas discretas de un fluido electroforético y una fase continua de un material polimérico, y que las gotitas discretas de fluido electroforético dentro de una pantalla electroforética dispersa en polímeros de este tipo pueden considerarse como cápsulas o microcápsulas incluso aunque no haya ninguna membrana de cápsula discreta asociada con cada una de las gotitas individuales; véase, por ejemplo, la patente de EE. UU. N.º 6.866.760 antes mencionada. Por consiguiente, para los fines de la presente solicitud, medios electroforéticos dispersos en polímeros de este tipo se consideran subespecies de medios electroforéticos encapsulados.

[0029] Un tipo relacionado de pantalla electroforética es la denominada "pantalla electroforética de microceldas". En una pantalla electroforética de microceldas, las partículas cargadas y el fluido no se encapsulan dentro de microcápsulas, sino que, en su lugar, quedan retenidas dentro de varias cavidades formadas dentro de un medio portador, normalmente una película polimérica. Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N.º 6.672.921 y 6.788.449, ambas asignadas a Sipix Imaging, Inc.

[0030] Aunque los medios electroforéticos suelen ser opacos (dado que, por ejemplo, en muchos medios electroforéticos las partículas bloquean sustancialmente la transmisión de luz visible a través de la pantalla) y funcionan en modo reflectante, muchas pantallas electroforéticas pueden funcionar en el denominado "modo de obturador" en donde un estado de la pantalla es sustancialmente opaco y el otro es transmisor de luz. Véanse, por ejemplo, las patentes estadounidenses N.º 5.872.552; 6.130.774; 6.144.361; 6.172.798; 6.271.823; 6.225.971; y 6.184.856. Las pantallas dielectroforéticas que son similares a las pantallas electroforéticas, pero dependen de variaciones en la intensidad del campo eléctrico, pueden funcionar de un modo similar; véase la patente estadounidense N.º 4.418.346. Otros tipos de pantallas electroópticas también pueden funcionar en modo obturador. Los medios electroópticos que funcionan en modo obturador pueden resultar útiles en estructuras multicapa para pantallas a todo color; en tales estructuras, al menos una capa adyacente a la superficie de visualización de la pantalla funciona en modo de obturador para exponer u ocultar una segunda capa más distante de la superficie de visualización.

[0031] Normalmente, una pantalla electroforética encapsulada no sufre el modo de fallo de agrupamiento y sedimentación de los dispositivos electroforéticos tradicionales y proporciona ventajas adicionales, tales como la capacidad de imprimir o recubrir la pantalla en una amplia diversidad de sustratos rígidos y flexibles. (El uso de la palabra "impresión" pretende incluir todas las formas de impresión y recubrimiento, incluyendo, sin limitación: recubrimientos predosificados como recubrimiento por matriz de parche, recubrimiento por ranura o extrusión, recubrimiento deslizante o en cascada, recubrimiento por cortina; recubrimiento por rodillo como recubrimiento con cuchilla sobre rodillo, recubrimiento con rodillo hacia delante y hacia atrás; recubrimiento por huecograbado; recubrimiento por inmersión; recubrimiento por pulverización; recubrimiento por menisco; recubrimiento por rotación; recubrimiento con brocha; recubrimiento con cuchilla de aire; procesos de serigrafía; procesos de impresión electrostática; procesos de impresión térmica; procesos de impresión por chorro de tinta; deposición electroforética (véase la patente de EE. UU. N.º 7.339.715); y otras técnicas similares). Por tanto, la pantalla resultante puede ser flexible. Además, debido a que el medio de visualización puede imprimirse (usando una diversidad de métodos), la propia pantalla puede fabricarse de manera económica.

[0033] También se pueden utilizar otros tipos de medio electroóptico en las pantallas de la presente invención.

[0035] El comportamiento biestable o multiestable de las pantallas electroforéticas basadas en partículas y otras pantallas electroópticas que muestran un comportamiento similar (en adelante, dichas pantallas se denominarán, por conveniencia, "pantallas controladas por impulsos") contrasta marcadamente con el de las pantallas de cristal líquido ("LC") convencionales. Los cristales líquidos nemáticos trenzados no son biestables ni multiestables, sino que actúan como transductores de tensión, de modo que la aplicación de un campo eléctrico determinado a un píxel de dicha pantalla produce un nivel de gris específico en el píxel, independientemente del nivel de gris previamente presente en el píxel. Además, las pantallas LC solo funcionan en una dirección (de no transmisivo u "oscuro" a transmisivo o "claro") y la transición inversa de un estado más claro a uno más oscuro se efectúa reduciendo o eliminando el campo eléctrico. Por último, el nivel de gris de un píxel de una pantalla LC no es sensible a la polaridad del campo eléctrico, solo a su magnitud y, de hecho, por razones técnicas, las pantallas LC comerciales suelen invertir la polaridad del campo eléctrico a intervalos frecuentes. Por el contrario, las pantallas electroópticas biestables actúan, en una primera aproximación, como transductores de impulsos, de modo que el estado final de un píxel depende no solo del campo eléctrico aplicado y del tiempo durante el cual se aplica dicho campo, sino también del estado del píxel antes de la aplicación del campo eléctrico.

[0037] Independientemente de si el medio electroóptico utilizado es biestable o no, para obtener una pantalla de alta resolución, los píxeles individuales de una pantalla deben ser direccionables sin interferencia de los píxeles adyacentes. Una forma de lograr este objetivo es proporcionar una matriz de elementos no lineales, como transistores o diodos, con al menos un elemento no lineal asociado a cada píxel, para producir una pantalla de "matriz activa". Un electrodo de direccionamiento o de píxeles, que direcciona un píxel, está conectado a una fuente de tensión adecuada a través del elemento no lineal asociado. Normalmente, cuando el elemento no lineal es un transistor, el electrodo de píxel está conectado al drenaje del transistor, y esta disposición se asumirá en la siguiente descripción, aunque es esencialmente arbitraria y el electrodo de píxel podría estar conectado a la fuente del transistor. Convencionalmente, en matrices de alta resolución, los píxeles se disponen en una matriz bidimensional de filas y columnas, de modo que cualquier píxel específico está definido de forma única por la intersección de una fila específica y una columna específica. Las fuentes de todos los transistores en cada columna están conectadas a un solo electrodo de columna, mientras que las puertas de todos los transistores en cada fila están conectadas a un solo electrodo de fila; nuevamente, la asignación de fuentes a filas y puertas a columnas es convencional pero esencialmente arbitraria, y podría invertirse si se desea. Los electrodos de fila están conectados a un controlador de fila, que esencialmente garantiza que en cualquier momento dado solo se seleccione una fila, es decir, que se aplica al electrodo de fila seleccionado una tensión tal que se garantiza que todos los transistores en la fila seleccionada sean conductores, mientras que se aplica a todas las demás filas una tensión tal que se garantiza que todos los transistores en estas filas no seleccionadas sigan siendo no conductores. Los electrodos de columna están conectados a controladores de columna, que aplican sobre los distintos electrodos de columna tensiones seleccionadas para conducir los píxeles de la fila seleccionada a sus estados ópticos deseados. (Las tensiones antes mencionadas son relativas a un electrodo frontal común que se proporciona convencionalmente en el lado opuesto del medio electroóptico desde la matriz no lineal y se extiende a través de toda la pantalla). Después de un intervalo preseleccionado conocido como "tiempo de dirección de línea", se deselecciona la fila seleccionada, se selecciona la siguiente fila y se cambian las tensiones en los controladores de columna para que se escriba la siguiente línea de la pantalla. Este proceso se repite para que toda la pantalla se escriba fila por fila.

[0039] Como alternativa, con un medio electroóptico que tiene una tensión umbral sustancial (lo que no tienen la mayoría de los medios electroforéticos) se puede usar el accionamiento de matriz pasiva. En este tipo de accionamiento, dos conjuntos de electrodos alargados paralelos se proporcionan en lados opuestos de la capa electroóptica, con los dos conjuntos de electrodos dispuestos en perpendicular entre sí, de modo que cada píxel se define por la intersección de un electrodo en cada uno de los dos conjuntos. Finalmente, las pantallas electroópticas pueden hacer uso del llamado "accionamiento directo", en el que cada uno de una pluralidad de píxeles está provisto de un conductor separado que vincula un electrodo de píxel a un controlador de visualización, que puede controlar así directamente el potencial de cada electrodo de píxel.

[0040] Las pantallas de matriz activa y pasiva son complicadas y costosas, especialmente en el caso de pantallas de área grande, ya que el coste de los electrodos necesarios tiende a ser una función del área de visualización en lugar del número de píxeles. Sin embargo, las pantallas de matriz activa y pasiva tienen la flexibilidad para mostrar cualquier imagen, y así pueden representar tanto imágenes como texto de tamaños de punto variable. Las pantallas de accionamiento directo tienden a ser menos caras, pero carecen de flexibilidad, y si pueden mostrar texto típicamente se limitan a un único tamaño de punto y requieren un número muy grande de conexiones entre los electrodos de píxel y el controlador; véase, por ejemplo, la Patente de diseño de EE. UU. N.º D485.294, que requiere 63 píxeles para representar un carácter de varias versiones del alfabeto latino en un único tamaño de punto.

[0041] El documento 2009/0135468 A1 describe una pantalla electroforética de microceldas en la que cada celda está provista tanto de partículas negras como blancas que portan cargas de polaridades opuestas y múltiples electrodos frontal y trasero controlables de forma independiente. Ajustando los potenciales relativos de los múltiples electrodos frontal y trasero, es posible mostrar las partículas negras y blancas, o producir un estado en el que la pantalla es mayormente transmisiva de luz.

[0042] El documento 2011/0286076 A1 describe una pantalla electroforética de microcápsulas de matriz activa en la que cada microcápsula está provista tanto de partículas negras como blancas que portan cargas de polaridades opuestas y múltiples electrodos frontal y trasero controlables de forma independiente. Ajustando los potenciales relativos de los múltiples electrodos frontal y trasero, es posible mostrar las partículas negras y blancas, o producir un estado en el que la pantalla es mayormente transmisiva de luz. Los electrodos traseros son del llamado tipo "transistor enterrado", estando el electrodo real conectado mediante una vía conductora que pasa por una capa aislante a la fuente o drenaje del transistor asociado. Una celda solar se proporciona dentro de la capa aislante para controlar la pantalla.

[0043] El documento 2012/0069420 A1 describe un dispositivo de visualización que comprende un primer sustrato aislante que tiene una superficie de visualización; una primera capa resistiva dispuesta en una superficie del primer sustrato aislante, siendo opuesta la superficie a la superficie de visualización; una primera capa electrocrómica dispuesta en una superficie de la primera capa resistiva; una capa de electrolitos dispuesta en una superficie de la primera capa electrocrómica; y una pluralidad de primeros electrodos conectados a la primera capa resistiva. En el dispositivo de visualización, se aplica una tensión a la pluralidad de primeros electrodos de modo que se genera un gradiente de tensión en una dirección dentro del plano de la primera capa resistiva.

[0044] El documento 2014/078429 A1 describe dispositivos de película fina, por ejemplo, ventanas electrocrómicas multizona, y métodos para su fabricación. Una ventana electrocrómica multizona comprende un dispositivo EC monolítico en un sustrato transparente y dos o más zonas de coloreado, en donde las zonas de coloreado se configuran para funcionamiento independiente. El documento US 2014/192401 A1 divulga un obturador óptico electroforético que comprende una pluralidad de electrodos en sustratos opuestos que se disponen de manera superpuesta.

[0045] Hasta ahora, la mayoría de las aplicaciones comerciales de pantallas electroópticas biestables y electroforéticas similares han sido en productos caros relativamente pequeños (tal como lectores de documentos electrónicos, relojes y dispositivos de memoria de estado sólido) donde el coste de una pantalla de matriz activa puede tolerarse, o basta con una pantalla de accionamiento directo simple. Sin embargo, existe interés creciente en aplicar tales pantallas a aplicaciones de muebles y arquitectónicas (véase la Solicitud N.º de serie 14/934.662 antes mencionada), y en tales solicitudes el coste de matriz activa o accionamiento directo es difícil de tolerar. Además, en muchas aplicaciones de muebles y arquitectónicas, la pantalla electroóptica pretende proporcionar patrones geométricos simples, normalmente móviles, de modo que las capacidades complejas de texto y gráficos de pantallas de matriz activa y de accionamiento directo son innecesarias. La presente invención busca proporcionar pantallas y métodos de control útiles en tales aplicaciones de muebles y arquitectónicas.

[0046] Las propuestas previas se han hecho para usar redes de resistencia para controlar la formación de imágenes; véanse por ejemplo las Patentes de EE. UU. N.º 3.679.967 y 5.400.122. Las pantallas y métodos de control de la presente invención no hacen uso de tales redes de resistencia.

[0047] La invención se expone en el conjunto de reivindicaciones adjuntas.

[0048] El término "transmisivo de luz" se usa en el presente documento en su significado convencional en la técnica de pantallas, como se describe por ejemplo en la Patente de Estados Unidos N.º 6.982.178 antes mencionada, para significar transmitir suficiente luz visible para permitir que un observador que ve el material electroóptico a través del electrodo transmisivo de luz observe cambios en el estado óptico del material electroóptico.

[0049] Esta invención proporciona una pantalla (de "electrodo aislado") que comprende una capa de material electroóptico y una secuencia de al menos tres electrodos dispuestos adyacentes a la capa de material electroóptico para aplicar un campo eléctrico a la misma, siendo los electrodos en al menos una superficie de la capa de material electroóptico transmisivos de luz, y medios de control de tensión dispuestos para variar la diferencia de potencial entre el primer y último electrodo de la secuencia, y en donde:

[0050] (a) cada electrodo de la secuencia descansa en el lado opuesto de la capa de material electroóptico tanto desde el electrodo que lo precede en la secuencia como el electrodo que lo sigue en la secuencia; (b) cada electrodo de la secuencia tiene un primer borde que se superpone con o descansa adyacente al electrodo que lo precede en la secuencia y un segundo borde que se superpone o descansa adyacente al electrodo que lo sigue en la secuencia; y

[0051] (c) cada electrodo de la secuencia, aparte del primero y último de la misma, está eléctricamente aislado de manera que el potencial del mismo se controla por el paso de corriente por la capa de material electroóptico.

[0052] Esta invención también proporciona un método de accionamiento de una pantalla de electrodo aislado de la presente invención, método que comprende proporcionar una pantalla de contacto aislado (como se definió antes) y provocar que los medios de control de tensión apliquen una diferencia de potencial entre el primer y último electrodo de la secuencia. Los medios de control de tensión pueden disponerse para aplicar una diferencia de potencial que varía con el tiempo entre el primer y último electrodo.

[0053] La pantalla y método de accionamiento de la presente invención pueden hacer uso de cualquiera de los tipos de medios electroópticos antes analizados. Así, por ejemplo, la pantalla electroóptica puede comprender un miembro bicromo giratorio, material electrocrómico o electro-humectante. Como alternativa, la pantalla electroóptica puede comprender un material electroforético que comprende una pluralidad de partículas cargadas eléctricamente dispuestas en un fluido y capaz de moverse a través del fluido bajo la influencia de un campo eléctrico. Las partículas cargadas eléctricamente y el fluido pueden confinarse dentro de una pluralidad de cápsulas o microceldas. Como alternativa, las partículas cargadas eléctricamente y el fluido pueden estar presentes como una pluralidad de gotitas discretas rodeadas por una fase continua que comprende un material polimérico. El fluido puede ser líquido o gaseoso.

[0054] Las pantallas mostradas en las figuras 1-5 a continuación no están de acuerdo con la invención y se presentan solo con fines de ilustración.

[0055] La figura 1 de los dibujos adjuntos es una vista en planta superior altamente esquemática de una pantalla que ilustra las posiciones de los contactos en el primer y segundo electrodo, estando esta pantalla destinada para su uso como una mesa de café.

[0056] La figura 2 es una sección altamente esquemática a lo lago de la línea II-II en la figura 1 mirando en la dirección de la flecha.

[0057] La figura 3 es una vista en planta superior esquemática de una segunda pantalla en la que se proporcionan huecos en un electrodo de modo que la corriente eléctrica debe seguir una trayectoria no lineal entre los dos contactos en ese electrodo.

[0058] La figura 4 es una vista en planta superior esquemática, generalmente similar a la de la figura 3, de una tercera pantalla en la que un electrodo se divide en secciones con diferente resistencia eléctrica por longitud unitaria. La figura 5 ilustra una pantalla en la que un electrodo tiene regiones de capacitancia variable por área unitaria. La figura 6 es una sección transversal esquemática a través de una pantalla de electrodo aislado de la invención. Como se describió antes, la mayoría de las pantallas electroópticas convencionales, ya sean del tipo de accionamiento directo o matriz activa, usan un único electrodo "común" transmisivo de luz en un lado de la capa electroóptica y un conjunto de electrodos (electrodos de píxel o electrodos de accionamiento directo) en el lado opuesto de la capa electroóptica. La diferencia de potencial entre cada uno del conjunto de electrodos y el electrodo común se controla por el controlador de pantalla, de modo que cada uno de los electrodos del conjunto controla (en principio) los cambios en estado óptico del área del medio electroóptico que descansa entre ese electrodo del conjunto y el electrodo común, dependiendo estos cambios de la polaridad y magnitud de la diferencia de potencial y el tiempo durante el que se aplica. (Es práctica común proporcionar múltiples conexiones al electrodo frontal para reducir el riesgo de malos contactos, pero tales conexiones múltiples no son controlables de forma independiente). En comparación, las pantallas ilustradas en las figuras 1-5 dependen de diferencias de potencial entre un par de contactos separados en un único electrodo para generar gradientes de potencial dentro de ese electrodo, y por tanto variar diferencias de potencial entre áreas de diferencia de ese único electrodo y el electrodo en el lado opuesto de la capa electroóptica. (Si, como suele ser el caso, ambos electrodos de la pantalla están provistos de múltiples contactos, existirán gradientes de potencial dentro de ambos electrodos, y la diferencia de potencial aplicada a cualquier punto en la capa electroóptica será la diferencia entre los potenciales en los puntos en los dos electrodos que descansan a cada lado del punto seleccionado en la capa electroóptica). Así, la diferencia de potencial aplicada a la capa electroóptica variará continuamente por la capa electroóptica, y terminará en una correspondiente variación continua en el estado óptico del medio electroóptico. Estas diferencias de potencial permiten la generación de patrones simples y efectos de conmutación.

[0059] Ya que las pantallas de las figuras 1-5 pretenden funcionar desarrollando gradientes de potencial dentro de los electrodos (al proporcionar, dentro de un electrodo, un gradiente de potencial entre los dos o más contactos unidos al electrodo), la resistencia proporcionada por los electrodos es de mayor importancia. Una resistencia de electrodo demasiado baja produciría corrientes excesivas dentro del electrodo, lo que puede cortocircuitar la electrónica en los medios de control de tensión, y puede causar otros problemas, por ejemplo excesivo calentamiento local que podría dañar la capa electroóptica. Por otro lado, una resistencia de electrodo excesiva puede causar una propagación de tensión de muy corto alcance desde los contactos separados, resultando en la conmutación de solo áreas muy pequeñas adyacentes a los contactos y la necesidad de numerosos contactos si toda el área de la pantalla debe conmutarse. Aunque, por supuesto, la resistencia óptima del electrodo variará con el tamaño de la pantalla, el número de contactos y las propiedades del medio electroóptico específico usado, en general la resistencia de los electrodos no debería caer sustancialmente por debajo de 300 ohmios/cuadrado. En la práctica con óxido de indio y estaño (ITO) y electrodos cerámicos similares, por encima de aproximadamente 5000 ohmios/cuadrado se encuentran problemas con la fiabilidad y continuidad del electrodo, mientras que por debajo de 300 ohmios/cuadrado el espesor creciente del electrodo provoca problemas con pérdida de luz incrementada. Así, en general un intervalo de conductividad de aproximadamente 300 a aproximadamente 5000 ohmios/cuadrado se recomienda en general. Otros conductores transmisivos de luz tal como PEDOT, nanotubos de carbono, grafeno y nanoalambres pueden por supuesto usarse en caso deseado.

[0060] Los materiales electroópticos usados en el método de la presente invención serán normalmente materiales de visualización biestables tal como un miembro electrocrómico giratorio bicromo o materiales electroforéticos. Tales materiales biestables cambian sus estados electroópticos solo tras la exposición a un campo eléctrico durante periodos significativos, normalmente del orden de 0,1 a 1 segundo. Por consiguiente, la apariencia de la pantalla se controla no solo por los potenciales presentes en las varias áreas de cada electrodo cuando los potenciales en los contactos separados varían, sino también por la velocidad a la que el material electroóptico usado reacciona a los campos eléctricos a los que se expone. Además, como se discute en algunas de las solicitudes MEDEOD antes mencionadas, algunos materiales electroópticos se someten a un fenómeno conocido como "floración" por el que los cambios en potencial en un electrodo afectan al estado electroóptico del material sobre un área mayor que la del propio electrodo. Aunque la floración se trata a menudo como un problema en pantallas electroópticas, ya que tiende a distorsionar la imagen mostrada, en al menos algunas de las pantallas ilustradas la floración puede ser en realidad ventajosa al ocultar áreas de otro modo inactivas de la pantalla. Por ejemplo, como ya se mencionó en algunas pantallas ilustradas, el primer y/o segundo electrodo puede interrumpirse por al menos un área no conductora tal que la corriente eléctrica debe seguir una trayectoria no lineal entre los dos contactos en ese electrodo. La floración se puede usar para ocultar los efectos ópticos de tales áreas no conductoras. De hecho, en algunos casos puede ser deseable diseñar el material electroóptico con floración incrementada para ayudar con tal ocultación.

[0061] Una pantalla típica puede comprender las siguientes capas en orden:

[0062] (a) una capa conductora transparente (el "electrodo frontal") que forma la superficie de visión de la pantalla; (b) una capa de un medio electroforético encapsulado;

[0063] (c) una capa de adhesivo de laminación; y

[0064] (d) un "plano trasero" que comprende un sustrato (típicamente una película polimérica) y un conductor que no necesita ser transparente

[0065] Al menos dos áreas de cada electrodo en capas (a) y (d) se limpian para exponer el conductor para contactos eléctricos, que pueden abordarse independientemente. Finalmente, la pantalla comprende medios de control de tensión para controlar el electrodo frontal y el plano trasero a potenciales positivo y negativo en relación entre sí, y para producir un gradiente potencial dentro de cada electrodo.

[0066] Tal pantalla se ha producido usando los siguientes materiales. El electrodo frontal se formó de 127 µm (5 mil) de tereftalato de polietileno recubierto en una superficie con ITO, grado OC300 o 450. Como alternativa, el electrodo frontal puede recubrirse a la capa restante de la pantalla sin ningún sustrato de soporte. El medio electroforético encapsulado era sustancialmente como se describió en la Patente de EE. UU. N.º 8.270.064, y el adhesivo de laminación era una capa de 25 µm sustancialmente como se describió en la Patente de EE. UU. N.º 7.012.735 que contenía 5000 ppm de dopante de hexafluorofosfato de tetrabutiloamonio para controlar las propiedades eléctricas. El plano trasero era una película de PET/ITO similar a la usada para el electrodo frontal, pero un conductor de carbono impreso u otro conductor transparente o no transparente de bajo coste podrían sustituirse.

[0067] Una pantalla de este tipo en uso como mesa de café se ilustra esquemáticamente en las figuras 1 y 2 de los dibujos adjuntos. Como se muestra en la figura 1, la mesa de café (generalmente designada con 100) comprende una parte superior 102 de vidrio rectangular y alargada soportada en sus cuatro esquinas en patas 104. La propia pantalla, generalmente designada con 106, se soporta bajo la parte superior 102 de vidrio de la mesa de modo que la parte superior de vidrio puede proteger la pantalla 106 frente a daños mecánicos.

[0069] Como se muestra en la figura 2, la pantalla 106 comprende una película PET 108 que soporta un electrodo frontal ITO 110 que se extiende por toda el área de la pantalla 106. En contacto con el electrodo frontal 110 hay un medio electroforético encapsulado 112, cuya superficie inferior lleva una capa de adhesivo de laminación 114, que sujeta el medio electroforético encapsulado 112 a un plano trasero que comprende una capa de electrodo ITO 116 en una película PET 118. Como se muestra en la figura 1, el electrodo frontal 110 está provisto de cuatro contactos T1-T4 dispuestos cerca de las esquinas de la mesa rectangular, mientras el electrodo de plano trasero 116 está similarmente provisto de cuatro contactos B1-B4 dispuestos de manera similar.

[0071] La figura 2 ilustra la manera en la que se forman los contactos T1-T4 y B1-B4. Los contactos B1-B4 se producen realizando aberturas de medio corte a través de la película superior 108, normalmente con un corte láser, y limpiando porciones subyacentes del medio electroforético 112 y el adhesivo de laminación 114. De forma similar, los contactos T1-T4 se producen realizando aberturas de medio corte a través de la película inferior 118 y limpiando las porciones subyacentes del medio electroforético 112 y el adhesivo de laminación 114 usando disolvente y frotando a mano o con medios mecánicos como un cepillo eléctrico. Las aberturas resultantes se llenan con un material conductor, por ejemplo un adhesivo lleno de carbono o una tinta conductora, para producir contactos que se pueden abordar individualmente. Unos medios de control de tensión capaces de controlar contactos T1-T4 y B1-B4 independientemente a potenciales positivo y negativo se proporciona por un controlador de visualización (no mostrado) con 12 salidas cada uno capaz de suministrar cualquier tensión y forma de onda entre ± 30 V programable en cada canal independientemente, 30 V y también con una alta impedancia o estado flotante. El controlador tiene una línea de control para cada accionamiento directo de salida.

[0073] La pantalla mostrada en las figuras 1 y 2 puede construirse sustancialmente como se describe en la Patente de EE. UU. N.º 6.982.178 antes mencionada. Una película PET/ITO (que formará eventualmente la película inferior 108 y el electrodo 110) se recubre con, o se lamina a, el medio electroforético 112 para formar un subconjunto PET/ITO/electroóptico. Una segunda película PET/ITO (que formará eventualmente la película inferior 118 y el electrodo 116) se lamina al subconjunto con adhesivo de laminación. Como se apuntó anteriormente, el electrodo inferior 116 puede ser transparente o no ya que el medio electroforético 112 no transmite luz. La estructura resultante es una pantalla electroóptica completa capaz de conmutar dadas conexiones eléctricas correctas. Este medio puede crearse en una larga base rollo a rollo y se puede cortar (normalmente con corte láser) al tamaño requerido para pantallas individuales, por ejemplo 406 x 1523 mm (16 x 60 pulgadas) para la mesa de café ilustrada. Otros métodos de construcción también podrían usarse, por ejemplo formación de un laminado de plano frontal (FPL) como se describe en la Patente de EE. UU. N.º 6.982.178, seguida por corte del FPL que se corta a medida antes de la laminación al plano trasero. El sustrato en el área de medio corte se elimina y luego se limpian los medios electroforéticos. Cuanto mayor sea el número de contactos y la distribución espacial de estos contactos alrededor de la periferia de la pantalla, más complejo será el patrón de conmutación que puede efectuarse.

[0075] Si en la pantalla mostrada en las figuras 1 y 2, los contactos superiores T2 y T3 se establecen en -20 V y 20 V respectivamente, mientras que los contactos de plano trasero B2 y B3 se establecen a tierra, con todos los contactos restantes pudiendo flotar, y este patrón se mantiene durante más de aproximadamente 1 segundo, el estado óptico de la capa electroforética será medio oscuro y medio blanco con un área de gradiente difusa en el centro. Si los electrodos accionados se alimentan en su lugar con patrones de tensión variable en vez de con tensiones fijas, se producen patrones de movimiento en la capa electroforética. Por ejemplo, si un contacto recibe una onda sinusoidal de 20 V de amplitud a 0,1 Hz de frecuencia y el otro contacto accionado en el mismo electrodo recibe una onda sinusoidal de 20 V de amplitud a 0,09 Hz de frecuencia, una onda de conmutación de negro a blanco se moverá lentamente por la pantalla con diferentes velocidades y diferentes direcciones, de izquierda a derecha o de derecha a izquierda, variando con el tiempo debido a la frecuencia diferente de las dos ondas sinusoidales suministradas. La velocidad y dirección de la onda de movimiento de blanco a negro o negro a blanco puede hacerse constante y repetitiva haciendo igual la frecuencia de las dos ondas sinusoidales y dándoles una diferencia de fase constante. Pueden formarse patrones más complejos accionando dos contactos en extremos opuestos de una diagonal de la pantalla, especialmente si las diagonales opuestas se usan en los electrodos superior e inferior. Pueden producirse patrones aún más complejos proporcionando un mayor número de contactos alrededor de la periferia de la pantalla.

[0077] Aunque la pantalla mostrada en las figuras 1 y 2 tiene electrodos en la forma de rectángulos simples, de modo que cada electrodo es esencialmente uniforme entre los contactos separados en sus dos extremos, tales pantallas no se limitan a una forma rectangular o cualquier forma particular, y pueden producirse efectos interesantes usando pantallas poligonales (por ejemplo, hexagonal u octagonal), o pantallas circulares o elípticas. En tales casos, uno o más contactos pueden proporcionarse alrededor de la periferia de la pantalla y otro contacto en el centro de la pantalla de modo que los cambios en el material electroóptico se propagan radialmente en lugar de linealmente. Además, tales pantallas no están confinadas a pantallas bidimensionales planas, sino que pueden tener la forma de objetos tridimensionales. Tanto los electrodos como los medios electroópticos pueden depositarse en objetos tridimensionales; por ejemplo, los electrodos formados de conductores orgánicos pueden depositarse desde solución y los medios electroforéticos pueden depositarse por técnicas de pulverización.

[0079] Además, pueden obtenerse interesantes erectos ópticos proporcionando huecos en uno o ambos electrodos, por ejemplo retirando o alterando químicamente el material de electrodo, de modo que la corriente eléctrica debe seguir una trayectoria no lineal entre los dos contactos en ese electrodo. La figura 3 es una vista en planta superior esquemática de una pantalla (generalmente designada con 300) de este tipo. Como con la pantalla 100 mostrada en las figuras 1 y 2, la pantalla 300 tiene la forma de un rectángulo alargado, con contactos de tira 302 y 304 proporcionados en extremos opuestos. El electrodo 306 que se extiende entre los contactos 302 y 304 se interrumpe por una pluralidad de áreas no conductoras 308 de modo que la corriente eléctrica (y así los efectos electroópticos) debe seguir un curso sustancialmente sinusoidal entre los contactos 302 y 304,

[0081] Unas áreas no conductoras tal como las áreas 308 en la figura 3 pueden usarse para "canalizar" efectos electroópticos en una variedad de patrones interesantes. Por ejemplo, una pantalla circular, elíptica o poligonal puede tener un único contacto en la periferia de la pantalla, un segundo contacto en el centro de la pantalla, y áreas no conductoras en espiral para canalizar efectos electroópticos a lo largo de un electrodo en espiral que se extiende entre los dos contactos. Está disponible una libertad de diseño incluso mayor en el caso de pantallas tridimensionales; por ejemplo, una pantalla formada en un sustrato cilíndrico podría usar un área helicoidal no conductora para canalizar efectos electroópticos a lo largo de una trayectoria helicoidal entre contactos proporcionados en extremos opuestos del sustrato cilíndrico.

[0083] Como ya se ha mencionado, en una pantalla de contacto separada, al menos uno del primer y segundo electrodo puede dividirse en una pluralidad de secciones con diferente resistencia eléctrica por longitud unitaria, y una vista en planta superior esquemática de tal pantalla (generalmente designada con 400) se muestra en la figura 4. La pantalla 400 es generalmente similar a la pantalla 300 mostrada en la figura 3 en que la pantalla 400 tiene la forma de un rectángulo alargado provisto en sus extremos opuestos de contactos 402 y 404. Además, al igual que la pantalla 300, la pantalla 400 está provista de áreas no conductoras 408. Sin embargo, la disposición de las áreas 408 difiere de la de las áreas 308 en la figura 3; las áreas 408 tienen la forma de dos pares adyacentes de áreas que se extienden desde bordes largos opuestos de la pantalla 400 para dejar entre cada par adyacente un "cuello" o "istmo" estrecho de material conductor 410 o 412. Así, la corriente que pasa entre los contactos 402 y 404 pasa sucesivamente por una región de baja resistencia 414, el cuello de alta resistencia 410, una región de baja resistencia 416, el cuello de alta resistencia 412 y una región de baja resistencia 418.

[0085] La figura 4 ilustra la formación de regiones de resistencia variable al variar la anchura del electrodo, pero por supuesto, podrían emplearse otras técnicas para variar la resistencia. Por ejemplo, la pantalla mostrada en la figura 4 podría modificarse reemplazando cada región de cuello 410 y 412 por contactos proporcionados en las regiones adyacentes e interconectadas mediante una resistencia apropiada. Para evitar la presencia antiestética de componentes eléctricos visibles, las resistencias y conductores asociados podrían acomodarse dentro del armazón que rodea la pantalla, como está presente a menudo en, por ejemplo, mesas de café convencionales. La capacidad de interconectar regiones de electrodo "de forma invisible" mediante componentes eléctricos dispuestos dentro de tal armazón proporciona un grado adicional de libertad de diseño, en concreto la capacidad de disponer segmentos de electrodo eléctricamente en un orden que difiere de su ubicación física. Por ejemplo, se considera una versión modificada de la pantalla 400 en la que el electrodo se divide en cinco segmentos (designados por conveniencia como A, B, C, D y E de izquierda a derecha en la figura 4) en lugar de los tres segmentos 414, 416 y 418 mostrados en la figura 4, con los segmentos A-E interconectados mediante conductores y resistencias ocultas dentro de un armazón. Las interconexiones eléctricas podrían disponerse para que los segmentos de electrodos se interconecten eléctricamente en el orden (por ejemplo) A, D, B, C, E, que producirán efectos electroópticos que parecen saltar alrededor de la pantalla en lugar de progresar linealmente por su longitud como en la pantalla 100 mostrada en las figuras 1 y 2.

[0087] En lugar de proporcionar regiones de diversa resistencia dentro de un electrodo, pueden usarse regiones de capacitancia variable, y se muestra en la figura 5 una sección transversal esquemática a través de tal pantalla (generalmente designada como 500). La pantalla 500 es generalmente similar a las pantallas 300 y 400 mostradas en las figuras 3 y 4 respectivamente puesto que tiene la forma de un rectángulo alargado con un electrodo 506 provisto de contactos 502 y 504 en sus extremos opuestos. Sin embargo, a diferencia de los electrodos ilustrados de las pantallas 300 y 400, el electrodo 506 de la pantalla 500 está ininterrumpido. Sin embargo, el electrodo 506 está provisto de regiones de capacitancia variable por área unitaria al proporcionar, en el lado opuesto del medio electroóptico desde el electrodo 506, una serie de electrodos 512 separados, todos ellos conectados a tierra. Será fácilmente aparente que las regiones del electrodo 506 que descansan opuestas a los electrodos 512 tendrán una capacitancia sustancialmente mayor por área unitaria que las regiones del electrodo 512 que no descansan en oposición a los electrodos 512, proporcionando así variaciones en el rendimiento electroóptico de la pantalla 500 en general similar a las proporcionadas por las regiones de resistencia variable en la pantalla 400. (Normalmente, una capa adhesiva similar a la capa adhesiva 114 mostrada en la figura 2 estará presente entre la capa electroóptica 510 y el electrodo 506 o entre la capa electroóptica 510 y los electrodos 512. La capa adhesiva se omite de la figura 5 para facilitar la ilustración, pero su presencia o ausencia no supone una diferencia en la manera fundamental de funcionamiento de la pantalla 500).

[0088] Una realización de una pantalla de electrodo aislado de la presente invención se describirá ahora en referencia a la figura 6. Conceptualmente, una pantalla de electrodo aislado podría verse como una modificación de la pantalla de electrodo de resistencia variable del tipo mostrado en la figura 4, con la modificación que comprende usar la propia capa electroóptica como las regiones de alta resistencia entre los electrodos de baja resistencia. Esta modificación coloca sucesivas regiones de baja resistencia (electrodos) en lados opuestos de la capa electroóptica, de modo que se requiere solo un único conjunto de electrodos.

[0089] Más específicamente, como se muestra en la figura 6, la pantalla de electrodo aislado (en general designada como 600) tiene la forma de un rectángulo alargado similar al de las pantallas que comprende una capa 610 de material electroóptico y una secuencia de siete electrodos 612, 614, 616, 618, 620, 622 y 624, cada uno de los cuales tiene la forma de una tira alargada que se extiende por toda la anchura de la pantalla. El primer y último electrodo 612 y 624 respectivamente se conectan a una unidad de control de tensión (indicada esquemáticamente en 626) que permite aplicar una diferencia de potencial variable en el tiempo entre los electrodos 612 y 624. Los electrodos 614, 616, 618, 620 y 622 restantes se aíslan eléctricamente de modo que sus potenciales se controlan por el paso de corriente por la capa 610 de material electroóptico. Los electrodos 612, 614, 616, 618, 620, 622 y 624 alternan entre las superficies inferior y superior (como se ilustra) de la capa 610, y los electrodos 614, 618 y 622 en la superficie superior (que es la superficies de visión de la pantalla) son transmisivos de luz; los electrodos 612, 616, 620 y 624 pueden o no ser transmisivos de luz. Como puede verse en la figura 6, cada uno de los electrodos 614, 616, 618, 620 y 622 tiene un primer borde (su borde izquierdo como se ilustra en la figura 6) que se superpone con el electrodo precedente y un segundo borde (su borde derecho como se ilustra en la figura 6) que se superpone con el electrodo siguiente. No es absolutamente necesario que los bordes adyacentes se superpongan siempre que descansen adyacentes entre sí para dejar una trayectoria conductora de una longitud razonable a través de la capa 610. Se apreciará que no es necesario que el primer y segundo borde de los electrodos estén en lados opuestos del electrodo. Por ejemplo, los electrodos 612, 614, 616, 618, 620, 622 y 624 podrían estar en la forma de un triángulo isósceles, de modo que el primer y segundo borde no serían paralelos, o los electrodos podrían disponerse en la forma de un tablero de ajedrez, en cuyo caso algunos electrodos tendrían primeros y segundos bordes en ángulo recto entre sí.

[0090] La aplicación de una diferencia de potencial variable en el tiempo por medios de control de tensión 626 entre electrodos 612 y 624 provocará una variación compleja en los potenciales de los electrodos 614, 616, 618, 620 y 622, según factores tal como la resistividad de la capa 610, las capacitancias entre los electrodos, polarización dentro de la capa 610, etc., e incluso variación más compleja en el estado óptico de las diversas partes de la capa 610. Más comúnmente, las diversas partes de las capas 610 se percibirán como "parpadeantes" cuando varía la tensión aplicada por los medios de control de tensión 626.

[0091] A partir de lo anterior, se verá que la presente invención proporciona un método de accionamiento que permite mover cambios en el estado óptico de un medio electroóptico (especialmente un medio biestable, tal como un medio electroforético) y la generación de patrones de interés visual con electrodos baratos y muy simples.

[0092] Será evidente para los expertos en la materia que pueden realizarse numerosos cambios y modificaciones en las realizaciones específicas de la presente invención descritas anteriormente. Por ejemplo, las tensiones variables no están, por supuesto, confinadas a simples ondas sinusoidales; pueden emplearse ondas triangulares, ondas de diente de sierra y ondas cuadradas de frecuencia fija o variable.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

1. Una pantalla (600) que comprende una capa de material electroóptico (610) y una secuencia de al menos tres electrodos (612, 614, 616, 618, 620, 622, 624) dispuestos adyacentes a la capa de material electroóptico (610) para aplicar un campo eléctrico a la misma, siendo los electrodos (614, 618, 622) en al menos una superficie de la capa de material electroóptico (610) transmisivos de luz, y medios de control de tensión (626) dispuestos para aplicar una diferencia de potencial que varía con el tiempo entre el primer (612) y último electrodo (624) de la secuencia, y en donde:

(a) cada electrodo (612, 614, 616, 618, 620, 622, 624) de la secuencia descansa en el lado opuesto de la capa de material electroóptico (610) tanto desde el electrodo que lo precede en la secuencia como el electrodo que lo sigue en la secuencia; y

(b) cada electrodo de la secuencia (614, 616, 618, 620, 622), aparte del primer (612) y último (624) de la misma, tiene un primer borde que se superpone con o descansa adyacente al electrodo que lo precede en la secuencia y un segundo borde que se superpone o descansa adyacente al electrodo que lo sigue en la secuencia;

y en donde,

cada electrodo de la secuencia (614, 616, 618, 620, 622), aparte del primer (612) y último (624) de la misma, se aísla eléctricamente del primer (612) y último electrodo (624) de modo que el potencial del mismo se controla por el paso de corriente del primer (612) o el último electrodo (624) a través de la capa de material electroóptico (610).

2. Una pantalla según la reivindicación 1, en donde el primero (612) y último electrodo (624) residen en el mismo lado de la capa de material electroóptico (610).

3. Un método para accionar una pantalla según la reivindicación 1 que comprende: proporcionar una pantalla (600) según la reivindicación 1; y

hacer que los medios de control de tensión (626) apliquen una diferencia de potencial entre el primer y último electrodo (612, 624) de la secuencia.