CN107710065A - 多层电泳显示器 - Google Patents

Abstract

描述了用于形成包括多个堆叠的电泳显示器的复合电泳显示器的装置和方法。可以使用不同的驱动信号来分别驱动形成复合显示器的各个电泳显示器。各个显示器的电连接可配置成最小化电连接对复合显示器的总体美学的影响。

Description

多层电泳显示器

相关申请

本申请要求在2015年6月30日提交的美国临时申请No.62/186,565的优先权，该临时申请通过引用被全部并入本文。

背景技术

可组装一批艺术介质(例如陶瓷瓦片、布料、照片或玻璃等)以创建较大的作品，例如组合图画或拼贴画。这批艺术介质提供不能在常规平坦介质(例如油画和照片)中实现的形状和纹理的混合。然而，一旦作品被组装，它一般就是静止的。也就是说，各个物体的颜色不改变，且作品的总体形状随着时间的过去而保持相同。

通过将多个电泳元件合并到单个作品内，艺术家可创建包含各种颜色和形状的作品，但因而产生的作品也可在它完成之后改变颜色(按照需要)。此外，可构造具有多层电泳材料的三维物体，其在电泳介质的状态改变时看起来随着时间而移动、增大和缩小。除了其它常规介质(例如玻璃、瓦片、纸、石材、木材或布料)以外，作品还可包括分层电泳元件的某种组合。

发明内容

本发明是复合电泳显示器。复合电泳显示器包括相对于彼此物理地堆叠的至少两个分立电泳显示器。第一和第二电泳显示器每个包括前电极、后电极和在前电极和后电极之间的电泳介质。此外，复合显示器还包括驱动电路，其耦合到两个分立电泳显示器并配置成通过向显示器提供驱动信号来分别驱动两个分立电泳显示器。在一些实施方式中，电泳显示器被分层为在彼此顶部上。在一些实施方式中，两个分立电泳显示器在尺寸(例如面积)或形状上实质上是不同的。在其它实施方式中，显示器在不同的平面中，因此，当它们被装配在一起时，显示器定义三维物体。复合电泳显示器不限于两个显示器，因为三个或更多个显示器可包含到复合电泳显示器内并用驱动电路驱动。其它结构元件例如木材、金属、玻璃、石材、陶瓷或塑料也可包含到复合电泳显示器内。

在一些实施方式中，每个电泳显示器配置成在两种或更多种颜色之间切换。各个层的两种或更多种颜色可以在层之间是相同的，或它们可以在层之间是不同的。在一些实施方式中，所有层共同具有第一颜色，但第二颜色都不相同。电泳层可包括有源矩阵电极或分段电极或其组合。在一些实施方式中，第一或第二显示器的前电极是透明的。

在一些实施方式中，复合电泳显示器包括第一、第二和第三电泳显示器。第一电泳显示器覆盖第二和第三电泳显示器的至少一部分，并隐藏接缝，第二和第三电泳显示器在该接缝处接触。在一些实例中，第二和第三显示器是通过第一显示器看得见的。

附图说明

将参考下面的附图描述本申请的各种方面和实施方式。应当理解，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项在其出现的所有图中由相同的参考数字指示。

图1示出了电泳显示器的例子的横截面图。

图2示出了包括两个堆叠的电泳显示器的复合显示器的例子的横截面图。

图3是示出用于形成复合显示器的示例方法的示意图。

图4A-4C是示出示例性复合显示器的不同电泳显示器层的示意图。

图5是示出使用图4A-4C的电泳显示器层的示例性复合显示器的示意图。

图6是示例性复合显示器的电连接区域的(侧视)横截面图。

图7是被配置为花并表示类似于图5的复合显示器的实现的示例性复合显示器的照片。

图8A和8B示出不同的示例性复合显示器。

图9示出复合电泳显示器，其中分立显示元件创建三维物体。

图10示出结合常规介质(例如木材)被使用来产生动态零件的分层电泳材料。

图11A示出拼接电泳显示器。

图11B示出图11A的拼接电泳显示器，其中第二层电泳材料用于构成拼接显示器的框架并隐藏在拼接显示器之间的接缝。

图12A示出拼接电泳显示器。

图12B示出图12A的拼接电泳显示器，其中图案化的第二层电泳材料用于隐藏在拼接显示器之间的接缝。

具体实施方式

本申请的方面涉及通过将分立电泳显示器堆叠或分层来形成的复合显示器。两个或更多个电泳显示器可堆叠(相对于观看侧)并物理地连接，以创建显示各种形状和颜色的堆叠式显示器。此外，可布置两个或更多个电泳显示器，使得一个或多个显示器延伸到空间内以创建三维显示器，每个组成显示器是单独可控制的。

复合显示器的各种特征可便于它们对有益目的(例如在架构式显示器中)的使用。一个这样的特征是柔韧性。复合显示器的柔韧性可由单独的电泳显示器的柔韧性控制，且在一些实施方式中，复合显示器可具有允许它弯曲和/或符合三维形状的柔韧性。另一特征涉及使单独电泳显示器成形的能力。可使用任何适当的技术(例如用激光切割机或剪刀切割)来使电泳显示器成形。在一些实施方式中，单独电泳显示器可以独特地被成形，使得当显示器被堆叠以形成复合显示器时，每个单独显示器的至少一部分从因而产生的复合显示器的表面是可见的。例如，在接近复合显示器的表面的第一单独显示器中的开口可允许在第一单独显示器之下的第二单独显示器是可见的。另一特征涉及单独地控制构成复合显示器的单独电泳显示器的能力。因此，可使用不同的驱动信号来分别驱动各个电泳显示器以创建不同的颜色、图案或其它视觉效应。此外，“常规”材料例如木材、金属、岩石、石材、玻璃、陶瓷或织物可合并到复合显示器内以实现期望外观或便于显示部件的组装。

本申请的方面涉及与复合显示器的各个电泳显示器的电连接被建立的方式。复合显示器的电泳显示器可包括在前电极和后电极之间的电泳介质。在一些实施方式中，电泳显示器可具有分段电极，使得显示器的部分可独立于显示器的其它部分而切换。在一些实施方式中，电泳显示器可配置成具有允许单独的像素被控制的电极的有源矩阵。在具有多个电泳显示器的复合显示器中，电极可通过电连接耦合到驱动电路，使得驱动电路配置成将驱动信号提供到各个电泳显示器。驱动电路还可配置成允许控制在显示器中的各个电极段或像素。

申请人认识到，在电泳显示器和驱动电路之间的电连接可消极地影响复合显示器的视觉外观。相应地，本申请的一些方面以不显眼和紧凑的方式提供电连接，这可改善复合显示器的视觉外观。在一些实施方式中，复合显示器的多个电泳显示器的电连接可耦合到单个控制电路。此外，各个电泳显示器可配置成通过使每个显示器的电连接区域相对于其它显示器偏移来提高建立这些电连接的容易性。

现在将在下面详细描述上面所述的各种方面以及另外的方面。应认识到，这些方面可单独地、一起或以两个或更多个的任何组合在它们不相互排斥的程度上被使用。

作为应用于材料或者显示器的术语“电光”，其在此使用的是其在成像领域中的常规含义，指的是具有第一和第二显示状态的材料，该第一和第二显示状态的至少一个光学性质不同，通过向所述材料施加电场使该材料从其第一显示状态改变到第二显示状态。虽然光学性质一般指的是可被人眼感知的颜色，但是其也可以是其他光学性质，例如光透射、反射、荧光、或者对于用于机器阅读的显示器，可见光范围之外的电磁波长的反射的变化的意义上的伪色彩。

术语“灰色状态”在本文使用的是其在成像技术领域中的常规含义，指的是介于像素的两个极端光学状态之间的一种状态，但并不一定意味着处于这两个极端状态之间的黑白过渡。例如，下文中所参考的伊英克公司的几个专利和公开申请描述了这样的电泳显示器，其中，该极端状态为白色和深蓝色，使得中间的“灰色状态”实际上为淡蓝色。实际上，如已经提到的，光学状态的改变可以根本不是颜色改变。下文可以使用术语“黑色”和“白色”来指显示器的两个极端光学状态，并且应当被理解为通常包括并不仅限于黑色和白色的极端光学状态，例如上面提到的白色和深蓝色状态。下文可以使用术语“单色的”来表示仅将像素驱动至其两个极端光学状态，而没有中间灰色状态的驱动方案。

本文使用的术语“双稳的”和“双稳定性”取其在本领域中的常规含义，指的是包括具有第一和第二显示状态的显示元件的显示器，所述第一和第二显示状态至少有一种光学性质不同，从而在利用具有有限持续时间的寻址脉冲驱动任何给定元件以呈现其第一或第二显示状态之后，在该寻址脉冲终止后，该状态将持续至少几倍于(例如至少4倍于)改变该显示元件的状态所需的寻址脉冲的最小持续时间的时间。美国专利No.7,170,670表明，能够显示灰度的一些基于粒子的电泳显示器不仅可以稳定于其极端的黑色和白色状态，还可以稳定于其中间的灰色状态，一些其它类型的电光显示器也是如此。这种类型的显示器可恰当地称为是“多稳态的”而非双稳态的，然而为了方便，在本文可以使用术语“双稳态”来同时涵盖双稳态和多稳态显示器。

本文使用的术语“冲激(impulse)”的常规含义是电压关于时间的积分。然而，一些双稳电光介质用作电荷转换器，并且用这种介质可以使用冲激的替代定义，即电流关于时间的积分(等于施加的总电荷)。根据介质是用作电压-时间冲激转换器还是用作电荷冲激转换器，应当使用合适的冲激定义。

本文所述的电泳显示器主要是基于粒子的电泳显示器，其中多个带电粒子在电场的影响下穿过流体移动。电泳显示器相比液晶显示器具有如下属性：良好的亮度和对比度、宽视角、状态双稳定性、和低功耗。在大多数现有技术的电泳介质中，该流体是液体，但是电泳介质可以用气态流体制造；参见，例如Kitamura，T.等人的“电子纸显示器的电子墨粉运动”(“Electrical toner movement for electronic paper-like display”)，IDW Japan，2001，Paper HCSl-1和Yamaguchi，Y.等人的“采用摩擦起电带电的绝缘粒子的色粉显示器”(“Toner display using insulative particles chargedtriboelectrically”)，IDWJapan，2001，Paper AMD4-4。再参见美国专利Nos.7,321,459和7,236,291。当这种基于气体的电泳介质在允许沉降的方向上使用(例如在介质在垂直平面内布置的招牌中)时，该介质由于粒子沉降似乎容易受到与基于液体的电泳介质相同类型问题的影响。实际上，相比基于液体的电泳介质，在基于气体的电泳介质中的粒子沉降好像是更为严重的问题，因为气态悬浮流体相比液态悬浮流体的较低的粘度允许电泳粒子更迅速的沉降。

在转让给麻省理工学院(MIT)和E Ink公司或以MIT和E Ink公司的名义的大量专利和申请描述了在封装的电泳介质和其他电光介质中使用的多种技术。这种封装的介质包括许多小囊体，每一个小囊体本身包括内部相以及包围内部相的囊壁，其中所述内部相含有在流体介质中的可电泳移动的粒子。典型地，这些囊体本身保持在聚合粘合剂中以形成位于两个电极之间的连贯层。这些技术在包括如下的专利和申请中描述，包括：

(a)电泳粒子、流体和流体添加剂，例如参见美国专利Nos.7,002,728和7,679,814；

(b)囊体、粘合剂和封装过程，例如参见美国专利Nos.6,922,276和7,411,719；

(c)包含电光材料的薄膜和子组件，例如参见美国专利Nos.6,982,178和7,839,564；

(d)用于显示器的背板、粘结剂层和其他辅助层以及方法，例如参见美国专利Nos.7,116,318和7,535,624；

(e)颜色形成和颜色调节，例如参见美国专利No.7,075,502和美国专利申请公开No.2007/0109219；

(f)用于驱动显示器的方法；见例如美国专利Nos.7,012,600和7,453,445；

(g)显示器的应用；见例如美国专利No.7,312,784和美国专利申请公布No.2006/0279527；以及

(h)非电泳显示器，如在美国专利Nos.6,241,921、6,950,220和7,420,549以及美国专利申请公布No.2009/0046082中所描述的。

许多前述专利和申请认识到在封装的电泳介质中包围离散的微囊体的壁可以被连续相替代，从而产生所谓的聚合物分散型的电泳显示器，其中电泳介质包括多个离散的电泳流体的微滴和连续相的聚合物材料，并且认识到这种聚合物分散型的电泳显示器中的离散的电泳流体的微滴可以被认为是囊体或微囊体，即使没有离散的囊体膜与每个单独的微滴相关。例如参见前述美国专利No.6,866,760。因此，为了本申请，这种聚合物分散型电泳介质被认为是封装的电泳介质的子类。

一种相关类型的电泳显示器是所谓的“微单元电泳显示器”。在微单元电泳显示器中，带电粒子和流体不被封装在微囊体内，而是保持在形成于载体介质(通常是聚合物薄膜)内的多个空腔内；参见诸如都被转让给Sipix Imaging股份有限公司的美国专利Nos.6,672,921和6,788,449。

虽然电泳介质通常是不透明的(因为，例如在很多电泳介质中，粒子基本上阻挡可见光透射通过显示器)并且工作在反射模式下，但许多电泳显示器可以被制成在所谓的“快门模式”下工作，在该模式下一种显示状态实质上是不透明的而一种显示状态是透光的。例如参见美国专利No.5,872,552、6,130,774、6,144,361、6,172,798、6,271,823、6,225,971和6,184,856。介电泳显示器类似于电泳显示器，但是其依赖于电场强度的变化，介电泳显示器能够在类似的模式下工作；参见美国专利No.4,418,346。其他类型的电光显示器也能够在“快门模式”下工作。工作在快门模式下的电光介质对于用于全彩色显示器的多层结构是有用的；在这种结构中，靠近显示器的观察表面的至少一层在快门模式下工作以暴露或隐藏更远离观察表面的第二层。除了“断开”和“闭合”以外，也可包含允许中间透射状态的电泳介质。在通过引用全部并入本文的美国专利7,492,497中公开了这样的系统。在分层复合电泳系统中，如在本文所述的，一个或多个分层电泳显示器可包括两个透明电极，从而提供一个或多个层除了或可选地改变颜色以外还改变穿过电泳显示器的透射的能力。也可以在本发明的显示器中使用其他类型的电光介质。

在一些实施方式中，用于形成复合显示器的一个或多个电泳显示器可以是电泳显示器。在图1中示出示例性电泳显示器架构的横截面视图。显示器100包括电泳介质层101，其可包括多个囊体104，每个囊体具有围绕流体和悬浮在流体中的电泳粒子105/106的囊体壁204。电泳介质层101在电极102和电极110之间。电泳粒子105/106可以是带电的，并对由电极102和电极110产生的电场做出响应。如图1所示，电泳粒子105和106被不同地着色，并具有相反的电荷，使得在电极102和110之间施加电场的情况下，黑色电泳粒子105移动到每个囊体的顶部，而白色电泳粒子106移动到每个囊体的底部。在通过引用被全部并入本文的美国专利Nos.6,982,178和7,513,813中描述了类似的电泳层的例子。

虽然关于两粒子系统描述了在这里所示的显示器，但应理解，覆盖电泳显示器的相同原理可应用于更复杂的电泳显示器，包括具有多于两个粒子和产生各种各样的颜色的能力的电泳显示器，例如在通过引用被全部并入本文的美国专利公布2014/0340430中所述的那些电泳显示器。此外应理解，本发明的复合电泳显示器可使用复杂的波形(例如在美国专利公布2014/0340430中所述的那些波形)来实现各种颜色状态。

可基于显示器的观察表面来描述对两个电极的提及。例如，如果接近电极102的显示器100的表面是观察表面，则电极102可被称为前电极，电极110可被称为后电极。电极102或电极110可以是光学地透光的。在一些实施方式中，两个电极都是光学地透光的。电极102和/或110可以是在延伸显示器的长度的电泳介质层101的一侧上的单个公共透光电极。电极110位于电泳介质层101的电极102的相对侧上。在一些实施方式中，电极110也可以是延伸显示器100的长度的公共电极，类似于电极102。可选地，电极110可以被像素化以定义显示器的像素。在一些实施方式中，电极110被分段或包括有源矩阵，例如薄膜晶体管(TFT底板)的阵列。

显示器100还包括耦合到电极102和110并配置成向那些电极提供驱动信号的电压源108。所提供的电压然后创建在电极102和110之间的电场。因此，可通过改变施加到电极102和110的电压来控制由电泳介质层101经历的电场，且在那些电极中的一个或两个被像素化的情形中，改变施加到期望像素的电压可提供对显示器的像素的控制。在电泳介质层101内的粒子105/106可响应于由在电极102和110之间的电压创建的外加电场而在它们各自的囊体104内移动。

电极102或110可以是柔性的，向显示器100提供柔韧性。例如，电极102或110可由氧化铟锡(ITO)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成。以适当的薄尺寸，ITO/PET电极是柔性的。衬底可被选择为优化柔韧性，同时提供对显示器的机械支撑。电极的任何衬底可由材料形成并具有提供期望柔韧性的尺寸。因此在一些实施方式中，电极102和/或电极110可小于例如15密耳、小于10密耳或者可以是在那些范围内的任何值，或在柔韧的显示器被需要的那些情况下提供期望柔韧性的任何其它值。此外，如上所述，电极102可表示显示器100的观察侧，且因此使用涂覆有ITO的透光衬底可能是有益的。其它电极材料仍然可作为替换物来使用。为了说明的容易，没有在图1中单独地示出衬底。

虽然图1示出微囊体类型的电泳显示器，但可使用根据在本申请或前面引用的那些文献中所述的技术的各种类型的电泳显示器。适合于本发明使用的电泳显示器包括封装的电泳显示器、微单元型电泳显示器和聚合物分散电泳图像显示器(PDEPID)。可设想本发明的复合电泳显示器也可包含其它电光介质，例如旋转球显示器、电致变色显示器、液晶显示器

(LCD)、聚合物分散液晶显示器(PDLCD)、发光二极管(LED)和有机发光二极管(OLED)。

本文所述的电泳显示器可具有任何适当的总厚度，且在一些实施方式中可以很小。例如，显示器100在至少一些实施方式中可以很小，这可有助于它的柔韧性质。例如，电极102和110可以在1密耳(一英寸的千分之一)和10密耳之间，例如每个5密耳，或在0.1mm和0.5mm之间。电泳介质层可以在0.5密耳和5密耳之间，例如1密耳，或在大约0.03mm和0.06mm之间。在一些实施方式中，显示器100可具有大约10-15密耳或在大约0.2mm和0.4mm之间的总厚度。在一些实施方式中，电泳显示器的总厚度可以更厚以向显示器提供结构和支撑。在一些实施方式中，额外的层(例如嵌在粘合剂的网状物)可被添加到显示器以提供结构和支撑。尺寸的所列出的例子是非限制性的，因为可使用其它尺寸。

如前所述，本申请的方面涉及堆叠多个电泳显示器以形成复合显示器。在复合显示器内，各个显示器可在尺寸和/或形状上改变。形成复合显示器的显示器可具有任何适当的尺寸，其例子在上面针对显示器100被描述。在一些实施方式中，构成复合显示器的各个显示器的边缘可以在因而产生的复合显示器中不对准。也就是说，各个显示器可有意地被不同地成形或以允许每个单独显示器的至少一部分从复合显示器的观察侧可见的方式被定位。在其它实施方式中，各个显示器的边缘被对准并接触，以便产生在显示器之间的接缝。显示器一般将包括每显示器至少一个透光电极，然而在一些实施方式中，前电泳显示器的电极212和220都是透光的以允许观看者看穿该前电泳显示器211到后电泳显示器201。在一些实施方式中，电极202、212和220是光透明的。

图2示出包括在z方向上堆叠在一起的具有不同尺寸的两个电泳显示器201和211的示例性复合显示器200。虽然复合显示器200包括两个单独的电泳显示器，但应认识到，可堆叠任何适当数量的电泳显示器以形成复合显示器。如图2所示，电泳显示器201在x方向上比电泳显示器211更长，且这两个电泳显示器的边缘未对准。电泳显示器201和211粘附在一起，使得显示器201的电极210接近显示器211的电极212。虽然未在图2中示出，但额外材料的一个或多个层可设置在显示器之间以隔离电极与相邻显示器或相对于彼此例如用粘合剂固定它们的位置。这样的材料也可包括层压粘合剂以将相邻显示器粘附在一起。在一些实施方式中，一个层可提供在两个电泳显示器之间的粘附和电绝缘特性。此外或可选地，可将材料提供到复合显示器以向复合显示器提供期望水平的柔韧性。在一些实施方式中，额外的材料可被提供为电泳显示器的支撑层，使得一个或多个显示器可符合适当的形状。

在复合显示器内的电泳显示器可包含不同类型的电泳介质。在一些实施方式中，电泳介质可在分立显示器之间在颜色上改变。为了说明的目的，显示器201和211都被示为前面关于图1所述的类型。也就是说，电泳介质层包括包含电泳粒子(对于显示器210是205/206而对于显示器211是215/216)的囊体(对显示器201是204而对显示器211是214)。在复合显示器的两个或更多个单独电泳显示器在颜色上不同的那些实施方式中，可根据所包括的电泳显示器的类型来以任何适当的方式提供颜色上的差异。例如，在囊体204内的粒子205/206可以是与在囊体214内的粒子215/216不同的颜色和/或色调。此外或可选地，在复合显示器内的电泳显示器可具有多于一种类型的粒子，例如多种颜色和/或色调的粒子。在一些实施方式中，一种类型的粒子在电泳显示器201和211之间是相同的，而第二类型的粒子是不同的。例如，在一个实施方式中，粒子205和215是相同的，而粒子206和216不同于彼此且不同于粒子205和215。此外，电泳介质本身可以例如用染料着色，以提供期望的视觉效应。

连接到复合显示器的每个电泳显示器的驱动电路可用于与在复合显示器内的其它电泳显示器分开地驱动每个单独显示器。如图2所示，显示器201的驱动电路可包括耦合到电极202和210的电压源208，而显示器211的驱动电路可包括耦合到电极212和220的电压源218。在这个配置中，可单独地选择每个电泳显示器的驱动信号以实现期望视觉效应。在一些实施方式中，显示器201和211可使用相同的驱动电路，但在显示器201和211上的电压用单独的元件(例如数字开关)来控制。在其它实施方式中，电压源208和211用控制器(未示出)协调。

复合显示器可配置成从复合显示器的任何角度和/或表面被观看，且在一些实施方式中，意欲从多个角度被观看，例如当复合显示器用作架构式零件时。作为例子，图2所示的复合显示器200可从接近电极212的表面被观看，使得两个显示器201和211的部分对观看者是可见的。如果显示器201和211具有带有不同颜色的粒子，则观看者可看到从这些不同的显示器构造的图案。复合显示器200也可配置成从接近电极210的表面被观看，其中观看者不能够看到显示器211。然而在一些实施方式中，显示器201可配置成在显示器的任一侧上实现不同的视觉效应。例如，显示器201可包含两种不同的颜色并被驱动，使得显示器201的一侧(例如观察电极202)具有与另一侧(例如观察电极210)不同的颜色，使得与从接近电极212的一侧观看复合显示器200的观看者相比，接近电极210的观看者可看到显示器201的不同颜色。

本申请的方面涉及形成本文所述的类型的复合显示器的方式。图3示出根据本申请的方面的用于形成复合显示器的示例性方法300。方法300以构造要在复合显示器中使用的电泳显示器的动作302开始。考虑单个电泳显示器，可通过层压两个电极(前和后电极)与电泳层来制造显示器。例如，前电极和电泳层可固定到彼此，并可具有固定到其的衬背层压粘合剂。可移除层压粘合剂，且将前平面层压固定到后电极。在一些实施方式中，可使用卷式生产工艺，其中前电极和电光层卷绕到后电极层上。在通过引用被全部并入本文的美国专利Nos.6,982,178和7,513,813中描述了这种类型的工艺的例子。这些技术可用于制造显示器，例如图1的显示器100和图2的显示器201和211。可使用用于制造显示器的可选工艺。再次，电泳显示器可以是封装的电泳显示器、微单元型电泳显示器和聚合物分散电泳显示器。

在动作304，可使电泳显示器成形以具有需要的任何适当的形状和/或尺寸。可相应地使用用于使显示器成形的任何适当的技术，例如激光切割、使用剪刀或使用其它切割工具。在这样的情况下，可选的阻挡层或保护板或边缘密封物可施加于显示器以阻止湿气入内和/或防止电泳材料从显示器泄漏。在通过引用被全部并入本文的美国专利No.7,649,674中描述了这样的密封物的例子。

各个电泳显示器可被成形为使得当组合到因而产生的复合显示器中时，期望的整体视觉效应被实现。电泳显示器的成形可包括提供电连接区域以将各个显示器耦合到驱动电路。当使各个电泳显示器成形时，可考虑因而产生的复合显示器的形状和电连接区域在每个显示器内的布置。电连接区域可以用紧凑和/或不显眼的方式被定位以改善复合显示器的视觉美学。在一些实施方式中，多个显示器的电连接区域可位于复合显示器的一个部分内。在一些实施方式中，两个或更多个电泳显示器可具有偏移的电连接区域以提高将各个显示器耦合到驱动电路的容易性。

在堆叠式配置中，可通过将电泳显示器粘附在一起来形成复合显示器。见方法300的动作306。可在显示器之间提供具有粘附性的材料以将显示器粘附在一起。可以使用压敏粘合剂层将显示器粘附在一起。在将单独显示器切割成期望形状之前，可将粘合剂材料层压在单独显示器上。可选地或另外地，可在复合显示器的构造期间提供粘合剂材料的施加以减小在复合显示器中暴露的粘合剂层的数量。例如，粘合剂材料可被图案化在显示器的表面上，使得显示器的某些区具有粘合剂材料。不同的电泳显示器也可用紧固件、带等耦合。

可接着在动作308中将复合显示器的各个电泳显示器连接到驱动电路。根据本申请的方面，可使用任何适当的技术(例如通过焊接、导电胶、销连接和/或其它类型的电连接)将在单独显示器上的电连接区域耦合到驱动电路。一些实施方式可使用通过穿过在显示器的两个电极和电泳层中的开口插入导电连接器而形成的铆钉连接。在这样的实施方式中，连接器可定位成机械和电气地接触两个电极之一。在一些实施方式中，保持复合显示器中的一个或多个电泳显示器的驱动电路的印刷电路板(PCB)耦合到一个或多个显示器的电极。因此，如前所述，可提供对复合显示器的单独电泳显示器的控制。

现在关于图4A-5描述根据本申请的方面的复合电泳显示器的例子。这个实施方式包括三个单独的电泳显示器。也就是说，在图4A、4B、4C和5中示出形成了花的形状的示例性复合显示器的不同的电泳显示器400、410和420。显示器400、410和420具有变化的形状，且可以但不必须配置成显示不同的颜色。例如，显示器400可显示黄色和白色，显示器410可显示蓝色和白色，以及显示器420可显示红色和白色，使得当被组合时，它们产生具有花的三维形状的具有不同的颜色的复合显示器。不同的颜色状态可包括任何颜色，例如黑色、白色、红色、橙色、黄色、绿色、蓝色、紫蓝色、紫色、青色或红紫色以及灰色状态(即如上所述的中间光学状态)和/或其光透射状态(即如上所述的快门模式)。在显示器400内的开口402可允许在显示器400之下的显示器的一部分从同一表面被观看。在这个例子中，如图5所示，显示器410可位于显示器400之下，使得显示器410的一部分412可通过显示器400的开口402被观看。

此外，显示器400、410和420分别具有电连接区域404、414和424。电连接区域404、414和424位于花形状的中心区处并从彼此偏移，以便不完全重叠。在这个例子中，电连接区域404、414和424从彼此偏移了不同的角度。

图5示出通过在堆叠式配置中覆盖图4A-C所示的显示器400、410和420而形成的示例性复合显示器500。在这个例子中，可通过将显示器400覆盖在显示器410上并将显示器420覆盖在显示器400上使得显示器被排序为420、400和410来形成复合显示器。显示器400和410定位成使得显示器410的位置通过显示器400中的开口402被观看。以此方式，每个显示器400、410和420的至少一些部分可以从相同的表面被观看。图7示出被成形为花的因而产生的复合显示器500的照片，每个电泳层能够切换颜色。

显示器400、410和420定位成使得电连接区域在复合显示器的紧凑区506内。图6示出电连接区域(例如复合显示器的506)的示例性横截面视图，其中多个显示器602、604和606耦合到印刷电路板608上的驱动电路。显示器602、604和606被偏移，使得电连接可在每个显示器和PCB 608之间形成。显示器602、604和606的前和后电极使用任何适当类型的连接而耦合到印刷电路板608，连接的例子前面在本文被描述并包括铆钉、电线、电缆连接器或其它柔性或刚性导电连接。在这个例子中，显示器602的电连接区域从左延伸，而显示器604的电连接区域从右延伸，且显示器606的电连接区域从视图的平面延伸出。以这种方式，每个显示器的部分是可达的，以耦合到由印刷电路板608提供的驱动电路。

图5的复合显示器的形状不是限制性的。在图8A和8B中示出可通过组合根据本申请的技术的不同电泳显示器而形成的复合显示器的可选例子。图8A示出复合显示器800，而图8B示出复合显示器806。这两个复合显示器中的每个具有在树干或树枝上的叶子的形状，并可包括两种单独电泳显示器。也就是说，可通过组合具有叶子的形状的第一电泳显示器和用于示出单独叶子的细节(例如叶脉)的第二电泳显示器来形成复合显示器800和806中的每个。

例如，可通过将具有开口804的显示器802定位在第二显示器上来形成复合显示器800。显示器802可具有如所示的周边，其表示在树干上的叶子。复合显示器800的第二电泳显示器可通过显示器802的开口804是可见的。以这种方式，可提供在显示器802的各个叶子上的叶脉的视觉效应。

类似地，可通过将具有开口810的显示器808定位在第二显示器上来形成提供与复合显示器800不同类型的叶子形状的复合显示器806。第二显示器可因此通过开口810是可见的。以这种方式，可提供具有与复合显示器800不同类型的叶脉的视觉效应。

图8A和8B的复合显示器允许单个电泳显示器(例如在显示器800和806下面的显示器)提供在复合显示器的多个空间位置处的美学细节(例如叶脉)。以这种方式，与如果使用不同的电泳显示器提供在每个叶位置处的细节相比，电连接的数量可以更少。

应认识到，本文所述的复合显示器的特征是它们提供具有纹理效应的显示器。通过堆叠各个电泳显示器，创建3D显示器，其可创建可以被看到并感觉到的物理特征(例如脊、沟槽、凸块等)。例如，显示器可由用户操纵，且与仅仅视觉的显示器相比，3D纹理提供与用户的交互作用的不同维度。而且，成形出具有不规则轮廓(例如以表示花、动物等)的显示器的能力可提供与常规显示器不同的与用户的交互作用的维度。在一些实施方式中，例如，如图9所示，额外的电泳显示元件908可耦合到电泳显示器900以实现真实三维结构，即在所有三个维度上延伸的结构。额外的电泳显示元件908也可通过公共连接904或公共印刷电路板耦合到驱动电路。当需要时，额外的显示元件可由结构元件(例如线)支撑。

为了将额外的视觉或触觉维度添加到复合显示器，电泳部分可与其它“常规”美学或结构元件组合。这些元件可以例如是木材、金属、石材、玻璃、织物、塑料或陶瓷。在一些实施方式中，电泳显示器可与常规元件协调以创建一种结构，其总体外观可随着时间而改变。作为例子，图10示出具有叶子1010的树1000，叶子1010包括与图8A和8B所示的元件类似的重叠电泳显示元件。树1000包括由真实木材(例如死树干和树枝)构造的树干1020和树枝1030，并提供对电泳叶子1010的结构支撑以及用于隐藏驱动电泳叶子1010的电线和电路的结构。这样的结构可用于创建装置，例如在建筑物的大厅中的树，以当季节改变时呈现一定范围的颜色。这样的结构也可用于戏剧的布景，其中在场景期间或在场景之间描画季节中的变化可能是合乎需要的。

除了创建艺术作品以外，使电泳显示器分层还使隐藏在较大的显示器上的接缝、带槽框或缺陷变得可能。例如，如图11A所示，大显示器1110一般具有在显示器1120的周边周围的非活跃区域。因此，当两个大显示器在平面中对准时，可见接缝在显示器之间形成。由于对保持用于控制像素的电路的额外空间的需要，可以特别在有源矩阵显示器中突出非活跃区域1120。使用覆盖电泳显示器，可能隐藏非活跃区域1120，如图11B所示。与大面积显示器1110比较，覆盖电泳显示器1130可具有类似的颜色集或不同的颜色集。如图11B所示，可从电泳显示器的单个连续的卷将覆盖电泳显示器1130切割成完全覆盖下面接缝的图案，使得复合显示器看起来是单个连续的显示器。大显示器1110和覆盖电泳显示器1130也可以是柔性的，这允许复合显示器卷绕在弯曲表面例如公共汽车或火车的主体上。

然而，图11A和11B所示的例子不应被看作限制性的。各种分层电泳显示器可用于创建期望效应。图12A和12B示出可被切割成砖图案并平放在毗连的显示器1210之上以隐藏显示器的非活跃区域1220的覆盖电泳显示器1230。图12B的复合显示器可允许在砖之间的“灰浆”在黑色和白色以及之间的灰度级之间改变。毗连的显示器1210可以是有源矩阵显示器并包括各种颜色或全色，从而为了改变图12B中所示的复合显示器的架构式外观的目的而提供宽范围的色调和图案。在其它实施方式中，毗连的显示器1210可以是允许毗连的显示器1210在例如深红色和白色以及之间的灰度级之间切换的简单的双色变化膜。当然，覆盖电泳显示器1230可以是对隐藏非活跃区域1220有用的任何图案，例如正方形、五边形、六边形、人字形、钻石形、圆形等。

这样描述了本申请的技术的几个方面和实施方式后，应认识到，本领域中的普通技术人员将容易想到各种改变、修改和改进。这种改变、修改和改进意欲在本申请中描述的技术的精神和范围内。例如，本领域中的普通技术人员将容易地预见用于执行本文所述的功能和/或获得本文所述的结果和/或一个或多个优点的多种其他手段和/或结构，并且每个这样的变化和/或修改被认为在本文描述的实施方式的范围内。本领域中的技术人员将认识到或能够使用仅仅常规实验来确定对本文所述的具体实施方式的许多等同物。因此，应当理解，前述实施方式仅作为例子呈现，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，可以以与特别描述的不同的方式实施本发明的实施方式。此外，本文所述的两个或更多个特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法的任何组合——如果这样的特征、系统、物品、材料、成套工具和/或方法不相互矛盾——被包括在本公开的范围内。

Claims (23)

1.一种复合电泳显示器，包括：

两个分立电泳显示器，其相对于彼此物理地堆叠，其中每个电泳显示器包括前电极、后电极和在所述前电极和所述后电极之间的电泳介质；以及

驱动电路，其耦合到所述两个分立电泳显示器并配置成通过向所述两个分立电泳显示器提供驱动信号来分别驱动所述两个分立电泳显示器。

2.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，所述两个分立电泳显示器在面积或形状上是实质不相似的。

3.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，所述两个分立电泳显示器中的一个比另一个显示器大至少50％。

4.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，所述两个分立电泳显示器具有配置成与所述驱动电路耦合的电连接区域，以及所述连接区域彼此偏移。

5.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，每个分立电泳显示器的至少一部分是由在所述复合显示器前面的观看者可见的。

6.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，所述前电极或所述后电极包括分段电极。

7.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，所述前电极或所述后电极包括电极的有源矩阵。

8.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，所述两个分立电泳显示器每个是柔性的。

9.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，第一电泳显示器包括具有不规则轮廓的显示表面。

10.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，第一电泳显示器配置成在第一颜色和第二颜色之间切换，以及第二电泳显示器配置成在第三颜色和第四颜色之间切换。

11.如权利要求10所述的复合电泳显示器，其中，所述第一颜色和所述第三颜色是相同的颜色。

12.如权利要求10所述的复合电泳显示器，其中，所述第一颜色、第二颜色、第三颜色和第四颜色都是不同的颜色。

13.如权利要求1所述的复合电泳显示器，还包括结构元件，所述结构元件包括木材、金属、玻璃、陶瓷、石材、织物或塑料。

14.如权利要求1所述的复合电泳显示器，还包括相对于第一显示器并相邻于第二显示器物理地堆叠的第三分立电泳显示器，其中所述第三分立电泳显示器包括前电极、后电极和在所述前电极和所述后电极之间的电泳介质，其中所述第三分立电泳显示器耦合到所述驱动电路，且所述驱动电路配置成与第一显示器和第二显示器分离地驱动所述第三分立电泳显示器。

15.如权利要求14所述的复合电泳显示器，其中，第二电泳显示器和第三电泳显示器都包括有源矩阵电极。

16.如权利要求14所述的复合电泳显示器，其中，第一电泳显示器覆盖在第二电泳显示器和第三电泳显示器之间形成的接缝。

17.如权利要求14所述的复合电泳显示器，其中，能通过第一电泳显示器观看第二电泳显示器或第三电泳显示器。

18.如权利要求17所述的复合电泳显示器，其中，第一电泳显示器包括多个开口，能通过所述多个开口观看第二电泳显示器或第三电泳显示器。

19.如权利要求14所述的复合电泳显示器，其中，第一电泳显示器配置成在第一颜色和第二颜色之间切换，第二电泳显示器配置成在第三颜色和第四颜色之间切换，以及第三电泳显示器配置成在第五颜色和第六颜色之间切换。

20.如权利要求1所述的复合电泳显示器，还包括相对于所述第一显示器和第二显示器物理地堆叠的第三分立电泳显示器，其中所述第三分立电泳显示器包括前电极、后电极和在所述前电极和所述后电极之间的电泳介质，其中所述第三分立电泳显示器耦合到所述驱动电路，且所述驱动电路配置成与所述第一显示器和第二显示器分开地驱动所述第三分立电泳显示器。

21.如权利要求1所述的复合电泳显示器，其中，第一显示器和第二显示器的前电极是透明的。

22.一种复合电泳显示器，包括：

两个分立电泳显示器，其彼此物理接触，其中每个电泳显示器包括前电极、后电极和在所述前电极和所述后电极之间的电泳介质；且其中第一分立显示器定义第一平面，第二分立显示器定义第二平面，且所述第一平面和第二平面不是平行的；以及

驱动电路，其耦合到所述两个分立电泳显示器并配置成通过向所述两个分立电泳显示器提供驱动信号来分别驱动所述两个分立电泳显示器。

23.如权利要求22所述的复合电泳显示器，其中，第一电泳显示器或第二电泳显示器是柔性的。