ES2959493T3 - Baldosa electroóptica - Google Patents

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Richard J Paolini
Michael D Mccreary
Carl Taussig
Paul Apen
George G Harris
Sunil Krishna Sainis
Joseph Fillion
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E Ink Corp
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Abstract

Las pantallas electroópticas, especialmente electroforéticas, se utilizan en una variedad de aplicaciones arquitectónicas y de muebles, incluyendo una losa (100) que comprende una capa electroóptica (110) capaz de cambiar el color de la lima, electrodos frontal y posterior múltiple y una luz. -capa polimérica transmisora (102), cuya superficie expuesta está texturizada para proporcionar una pluralidad de facetas inclinadas con respecto al plano de la losa (100), estando alineados los electrodos posteriores con las facetas. También se proporciona un tablero para escribir de colores variables. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Baldosa electroóptica
Esta invención se refiere a aplicaciones de pantallas electroópticas. De manera más específica, esta invención se refiere a los usos de pantallas electroópticas, especialmente, pero no exclusivamente, pantallas electroforéticas basadas en partículas, en aplicaciones arquitectónicas.
El término "electroóptico/a", como se aplica a un material o una pantalla, se usa en el presente documento en su significado convencional en la técnica de la formación de imágenes para referirse a un material que tiene un primer y segundo estado 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 un color perceptible para el ojo humano, puede ser otra propiedad óptica, tal como la transmisión óptica, reflectancia, luminiscencia o, en el caso de pantallas destinadas a la lectura mecánica, pseudocolor en el sentido de un cambio en la reflectancia de las longitudes de onda electromagnéticas fuera del intervalo visible.
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 de blanco y negro entre estos dos estados extremos. Por ejemplo, varias de las patentes de E Ink y las aplicaciones publicadas a las que se hace referencia a continuación describen pantallas electroforéticas en las que los estados extremos son blanco y azul profundo, de forma que un "estado gris" intermedio sería en realidad azul pálido. De hecho, como ya se ha mencionado, el cambio en el 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 debe entenderse que normalmente incluyen estados ópticos extremos que no son estrictamente en blanco y negro, por ejemplo, los estados blanco y azul oscuro antes mencionados. El término "monocromo" se puede utilizar en lo sucesivo para indicar un esquema de accionamiento que sólo acciona los píxeles a sus dos estados ópticos extremos sin estados grises intermedios.
Algunos materiales electroópticos son sólidos en el sentido de que los materiales tienen superficies externas sólidas, aunque los materiales pueden, y también a menudo, tener espacios internos llenos de líquido o gas. Tales pantallas que usan materiales electroópticos sólidos pueden denominarse en lo sucesivo en el presente documento, por conveniencia, "pantallas electroópticas sólidas". Por tanto, la expresión "pantallas electroópticas sólidas" incluye pantallas de miembros bicromáticos giratorios, pantallas electroforéticas encapsuladas, pantallas electroforéticas de microceldas y pantallas de cristal líquido encapsuladas.
Los términos "biestable" y "biestabilidad" se usan en el presente documento en su significado convencional en la técnica para referirse a pantallas que comprenden elementos de visualización que tienen un primer y un segundo estado de visualización que difieren en al menos una propiedad óptica, y de tal manera que después de que se haya accionado cualquier elemento dado, por medio de un pulso de direccionamiento de duración finita, para asumir su primer o segundo estado de visualización, después de que ha terminado el pulso de direccionamiento, ese estado persistirá durante al menos varias veces, por ejemplo, al menos cuatro veces, la duración mínima del pulso de direccionamiento requerido para cambiar el estado del elemento de visualización. En la patente de Estados Unidos n.° 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 ocurre con algunos otros tipos de pantallas electroópticas. Este tipo de pantalla se denomina apropiadamente "multiestable" en lugar de biestable, aunque por conveniencia el término "biestable" puede usarse en el presente documento para cubrir pantallas tanto biestables como multiestables.
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 Estados Unidos n.° 5.808.783; 5.777.782; 5.760.761; 6.054.071; 6.055.091; 6.097.531; 6.128.124; 6.137.467; y 6.147.791 (aunque este tipo de pantalla a menudo se denomina pantalla de "bola bicromática giratoria", se prefiere la expresión "miembro bicromático giratorio" por ser más precisa ya que, en algunas de las patentes mencionadas anteriormente, los miembros giratorios no son esféricos). Una pantalla de este tipo usa una gran cantidad 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 para que los cuerpos puedan girar libremente. La apariencia de la pantalla se cambia aplicando un campo eléctrico a la misma, girando por 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 es típicamente biestable.
Otro tipo de pantalla electroóptica usa un medio electrocrómico, por ejemplo, un medio electrocrómico en forma de película nanocrómica que comprende un electrodo formado al menos en parte por un óxido de metal semiconductor y una pluralidad de moléculas de colorante que pueden cambiar de color reversiblemente 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. También se describen películas nanocrómicas de este tipo, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos n.° 6.301.038; 6.870.657; y 6.950.220. Este tipo de medio típicamente también es biestable.
Otro tipo de pantalla electroóptica es una pantalla electrohumectante desarrollada por Philips y descrita en Hayes, R.A.,et al.,"Video-Speed Electronic Paper Based on Electro wetting", Nature, 425, 383-385 (2003). En la patente de Estados Unidos n.° 7.420.549 se muestra que tales pantallas electrohumectantes pueden fabricarse biestables.
Un tipo de pantalla electroóptica, que ha sido objeto de una intensa investigación y desarrollo durante un número de años, es la pantalla electroforética basada en partículas, en la que una pluralidad de partículas cargadas se mueven 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. No obstante, 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.
Como se ha indicado 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, V.,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, Paper AMD4-4). Véanse también las patentes de Estados Unidos n.° 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 tal sedimentación, por ejemplo, en un cartel donde el medio está dispuesto en un plano vertical. De hecho, la sedimentación de partículas parece ser un problema más grave en los medios electroforéticos basados en gas que en los basados en líquido, ya que la menor viscosidad de los fluidos de suspensión gaseosos en comparación con los líquidos permite una sedimentación más rápida de las partículas electroforéticas.
Numerosas patentes y solicitudes asignadas al Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y E Ink Corporation o a su nombre describen diversas tecnologías usadas en medios electroforéticos encapsulados y otros medios electroópticos. Dichos medios encapsulados comprenden numerosas cápsulas pequeñas, cada una de las cuales comprende una fase interna que contiene partículas electroforéticamente móviles en un medio fluido, y una pared de cápsula que rodea la fase interna. Típicamente, las cápsulas se mantienen ellas mismas dentro de un aglutinante polimérico para formar una capa coherente situada entre dos electrodos. Las tecnologías descritas en estas patentes y aplicaciones incluyen:
(a) Partículas electroforéticas, fluidos y aditivos de fluidos; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 5.961.804; 6.017.584; 6.120.588; 6.120.839; 6.262.706; 6.262.833; 6.300.932; 6.323.989; 6.377.387; 6.515.649; 6.538.801; 6.580.545; 6.652.075; 6.693.620; 6.721.083; 6.727.881; 6.822.782; 6.870.661; 7.002.728; 7.038.655; 7.170.670; 7.180.649; 7.230.750; 7.230.751; 7.236.290; 7.247.379; 7.312.916; 7.375.875; 7.411.720; 7.532.388; 7.679.814; 7.746.544; 7.848.006; 7.903.319; 8.018.640; 8.115.729; 8.199.395; 8.270.064; 8.305.341; 8.390.918; 8.582.196; 8.593.718; y 8.654.436; y con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.° 2005/0012980; 2009/0009852; 2009/0206499; 2009/0225398; 2010/0148385; 2014/0078857; 2014/0211296; 2014/0347718; 2015/0015932; 2015/0177589; y 2015/0218384;
(b) Cápsulas, aglutinantes y procesos de encapsulación; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 5.930.026; 6.067.185; 6.130.774; 6.172.798; 6.249.271; 6.327.072; 6.392.785; 6.392.786; 6.459.418; 6.839.158; 6.866.760; 6.922.276; 6.958.848; 6.987.603; 7.061.663; 7.071.913; 7.079.305; 7.109.968; 7.110.164; 7.202.991; 7.242.513; 7.304.634; 7.339.715; 7.391.555; 7.411.719; 7.477.444; 7.561.324; 7.848.007; 7.910.175; 7.952.790; 8.035.886; 8.129.655; 8.446.664; y 9.005.494; y con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.° 2005/0156340; 2007/0091417; 2008/0130092; 2009/0122389; y 2011/0286081;
(c) Películas y subconjuntos que contienen materiales electroópticos; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 6.825.829; 6.982.178; 7.236.292; 7.443.571; 7.513.813; 7.561.324; 7.636.191; 7.649.666; 7.728.811; 7.729.039; 7.791.782; 7.839.564; 7.843.621; 7.843.624; 8.034.209; 8.068.272; 8.077.381; 8.177.942; 8.390.301; 8.482.852; 8.786.929; 8.830.553; 8.854.721; y 9.075.280; y con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.° 2009/0109519; 2009/0168067; 2011/0164301; 2014/0027044; 2014/0115884; y 2014/0340738;
(d) Planos posteriores, capas adhesivas y otras capas auxiliares y métodos usados en pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° D485.294 6.124.851 6.130.773; 6.177.921 6.232.950 6.252.564 6.312.304 6.312.971 6.376.828 6.392.786 6.413.790 6.422.687 6.445.374; 6.480.182 6.498.114 6.506.438 6.518.949 6.521.489 6.535.197 6.545.291 6.639.578 6.657.772 6.664.944; 6.680.725; 6.683.333 6.724.519 6.750.473 6.816.147 6.819.471 6.825.068 6.831.769 6.842.167 6.842.279; 6.842.657; 6.865.010 6.967.640 6.980.196 7.012.735 7.030.412 7.075.703 7.106.296 7.110.163 7.116.318; 7.148.128 7.167.155 7.173.752 7.176.880 7.190.008 7.206.119 7.223.672 7.230.751 7.256.766 7.259.744; 7.280.094; 7.327.511 7.349.148 7.352.353 7.365.394 7.365.733 7.382.363 7.388.572 7.442.587 7.492.497; 7.535.624; 7.551.346 7.554.712 7.583.427 7.598.173 7.605.799 7.636.191 7.649.674 7.667.886 7.672.040; 7.688.497; 7.733.335 7.785.988 7.843.626; 7.859.637; 7.893.435; 7.898.717; 7.957.053; 7.986.450; 8.009.344; 8.027.081; 8.049.947; 8.077.141; 8.089.453; 8.208.193; 8.373.211; 8.389.381; 8.498.042; 8.610.988; 8.728.266; 8.754.859; 8.830.560; 8.891.155; 8.989.886; 9.152.003; y 9.152.004; y con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.° 2002/0060321 2004/0105036 2005/0122306 2005/0122563 2007/0052757 2007/0097489 2007/0109219 2009/0122389 2009/0315044 2011/0026101 2011/0140744 2011/0187683 2011/0187689 2011/0292319 2013/0278900 2014/0078024 2014/0139501 2014/0300837 2015/0171112 2015/0205178 2015/0226986 2015/0227018 2015/0228666; y 2015/0261057; y la Publicación de Solicitud Internacional n. WO 00/38000 Patentes Europeas n.° 1.099.207 B1 y 1.145.072 B1;
(e) Formación de color y ajuste de color; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 6.017.584 6.664.944; 6.864.875; 7.075.502; 7.167.155; 7.667.684; 7.791.789; 7.839.564; 7.956.841; 8.040.594; 8.054.526 8.098.418; 8.213.076; 8.363.299; 8.441.714; 8.441.716; 8.466.852; 8.576.470; 8.576.475; 8.593.721; 8.797.634 8.830.559; 8.873.129; y 8.902.153; y con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.1 2007/0223079 2008/0023332; 2008/0043318; 2008/0048970; 2009/0004442; 2009/0225398; 2010/0103502; 2010/0156780 2011/0164307; 2012/0182597; 2012/0326957; 2013/0141778; 2013/0242378; 2013/0258449; 2013/0278995 2014/0055841; 2014/0226198; 2014/0240817; 2014/0340430; 2014/0362213; 2015/0118390; y 2015/0124345
(f) Métodos para accionar pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 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 con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.° 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
(g) Aplicaciones de pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 6.118.426; 6.473.072; 6.704.133; 6.710.540; 6.738.050; 6.825.829; 7.030.854; 7.119.759; 7.312.784; y 8.009.348; 7.705.824; 8.064.962; y 8.553.012; y con las Publicaciones de Solicitudes de Patentes de EE. UU. n.° 2002/0090980; 2004/0119681; y 2007/0285385; y la Publicación de Solicitud Internacional n.° WO 00/36560; y
(h) Pantallas no electroforéticas, como se describe en las Patentes de Estados Unidos n.° 6.241.921; 6.950.220; 7.420.549; 8.319.759; y 8.994.705 y la publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2012/0293858.
Muchas de las patentes y solicitudes antes mencionadas reconocen que las paredes que rodean las microcápsulas discretas en un medio electroforético encapsulado podrían reemplazarse por una fase continua, produciendo, por tanto, una llamada 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 pueden considerarse como cápsulas o microcápsulas incluso aunque la membrana de la cápsula discreta no esté asociada con cada gotita individual; véase por ejemplo, la patente de Estados Unidos n.° 6.866.760 anteriormente mencionada. En consecuencia, para los fines de la presente solicitud, tales medios electroforéticos dispersos en polímeros se consideran subespecies de medios electroforéticos encapsulados.
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 se retienen dentro de una pluralidad de cavidades formadas dentro de un medio portador, típicamente una película polimérica. Véase, por ejemplo, las Patentes de EE. UU. n.° 6.672.921 y 6.788.449, ambos asignadas a Sipix Imaging, Inc.
Aunque los medios electroforéticos suelen ser opacos (ya que, por ejemplo, en muchos medios electroforéticos, las partículas bloquean sustancialmente la transmisión de luz visible a través de la pantalla) y operan en un modo reflectante, se puede hacer que muchas pantallas electroforéticas operen en el denominado "modo de obturador" en el que un estado de pantalla es sustancialmente opaco y el otro es transmisivo de la luz. Véase, por ejemplo, las Patentes de Estados Unidos n.° 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 se basan en variaciones en la fuerza del campo eléctrico, pueden operar en un modo similar; véase la Patente de Estados Unidos n.° 4.418.346. Otros tipos de pantallas electroópticas también pueden funcionar en modo de obturador. Los medios electroópticos que operan en modo de obturador pueden ser útiles en estructuras multicapa para pantallas a todo color; en tales estructuras, al menos una capa adyacente a la superficie de visión de la pantalla opera en modo de obturador para exponer u ocultar una segunda capa más distante de la superficie de visión.
Una pantalla electroforética encapsulada típicamente 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 flexibles y rígidos. (El uso de la palabra "impresión" prevé incluir todas las formas de impresión y recubrimiento, incluyendo, pero sin limitación: recubrimientos predosificados tales como recubrimiento de troquel de parche, recubrimiento de ranura o extrusión, recubrimiento deslizante o en cascada, recubrimiento de cortina; recubrimiento con rodillo, tal como cuchillo sobre recubrimiento con rodillo, recubrimiento con rodillo hacia adelante y hacia atrás; recubrimiento de huecograbado; recubrimiento por inmersión; recubrimiento por pulverización; recubrimiento de menisco; recubrimiento por centrifugación; recubrimiento con cepillo; recubrimiento de cuchillo de aire; procesos de serigrafía; procesos de impresión electrostática; procesos de impresión térmica; procesos de impresión por inyección de tinta; deposición electroforética (véase la Patente de Estados Unidos n.° 7.339.715); y otras técnicas similares). Por tanto, la pantalla resultante puede ser flexible. También, debido a que el medio de visualización se puede imprimir (usando una diversidad de métodos), la misma pantalla se puede fabricar de forma económica.
También se pueden usar otros tipos de materiales electroópticos en la presente invención.
Una pantalla electroóptica normalmente comprende una capa de material electroóptico y al menos otras dos capas dispuestas en lados opuestos del material electroóptico, siendo una de estas dos capas una capa de electrodo. En la mayoría de tales pantallas, ambas capas son capas de electrodos, y una o ambas capas de electrodos están modeladas para definir los píxeles de la pantalla. Por ejemplo, una capa de electrodo puede estar modelada en electrodos de fila alargados y la otra en electrodos de columna alargados que se extienden en ángulo recto con los electrodos de fila, estando definidos los píxeles por las intersecciones de los electrodos de fila y columna. Alternativamente, y más comúnmente, una capa de electrodo tiene la forma de un solo electrodo continuo y la otra capa de electrodo está modelada en una matriz de electrodos de píxeles, cada uno de los cuales define un píxel de la pantalla. En otro tipo de pantalla electroóptica, que se diseña para su uso con un lápiz óptico, cabezal de impresión o electrodo móvil similar separado de la pantalla, solo una de las capas adyacentes a la capa electroóptica comprende un electrodo, siendo típicamente la capa en el lado opuesto de la capa electroóptica una capa protectora destinada a evitar que el electrodo móvil dañe la capa electroóptica.
La fabricación de una pantalla electroóptica de tres capas implica normalmente al menos una operación de laminación. Por ejemplo, en varias de las patentes y solicitudes de MIT y E Ink antes mencionadas, se describe un proceso para fabricar una pantalla electroforética encapsulada en la que un medio electroforético encapsulado que comprende cápsulas en un aglutinante se reviste sobre un sustrato flexible que comprende óxido de indio-estaño (ITO) o un revestimiento conductor similar (que actúa como un electrodo de la pantalla final) en una película de plástico, secándose el revestimiento de cápsulas/aglutinante para formar una capa coherente del medio electroforético firmemente adherido al sustrato. Por separado, se prepara una placa posterior, que contiene una matriz de electrodos de píxeles y una disposición adecuada de conductores para conectar los electrodos de píxeles a los circuitos de accionamiento. Para formar la pantalla final, el sustrato que tiene la capa de cápsula/aglutinante sobre el mismo se lamina a la placa posterior usando un adhesivo de laminación. (Se puede usar un proceso muy similar para preparar una pantalla electroforética utilizable con un lápiz óptico o un electrodo móvil similar reemplazando la placa posterior con una capa protectora simple, tal como una película de plástico, sobre la cual se puede deslizar el lápiz óptico u otro electrodo móvil.) En una forma preferida de tal proceso, la placa posterior es en sí misma flexible y se prepara imprimiendo los electrodos de píxeles y los conductores en una película de plástico u otro sustrato flexible. La técnica de laminación obvia para la producción en masa de pantallas mediante este proceso es la laminación con rodillo usando un adhesivo de laminación. Se pueden usar técnicas de fabricación similares con otros tipos de pantallas electroópticas. Por ejemplo, un medio electroforético de microceldas o un medio de miembro bicromático giratorio puede laminarse en una placa posterior sustancialmente de la misma manera que un medio electroforético encapsulado.
Como se discutió en la Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 antes mencionada, (véase la columna 3, línea 63 a columna 5, línea 46) muchos de los componentes usados en pantallas electroópticas sólidas, y los métodos usados para fabricar tales pantallas, se derivan de la tecnología usada en pantallas de cristal líquido (LCD), que por supuesto también son pantallas electroópticas, aunque usando un líquido en lugar de un medio sólido. Por ejemplo, las pantallas electroópticas sólidas pueden hacer uso de una placa posterior de matriz activa que comprende una matriz de transistores o diodos y una matriz correspondiente de electrodos de píxeles, y un electrodo frontal "continuo" (en el sentido de un electrodo que se extiende sobre múltiples píxeles y típicamente toda la pantalla) sobre un sustrato transparente, siendo estos componentes esencialmente los mismos que en las LCD. Sin embargo, los métodos usados para ensamblar las LCD no se pueden usar con pantallas electroópticas sólidas. Las LCD normalmente se ensamblan formando la placa posterior y el electrodo frontal en sustratos de vidrio separados, luego sujetando con adhesivo estos componentes dejando una pequeña abertura entre ellos, colocando el conjunto resultante al vacío y sumergiendo el conjunto en un baño de cristal líquido, de modo que el cristal líquido fluya a través de la abertura entre la placa posterior y el electrodo frontal. Finalmente, con el cristal líquido en su lugar, la abertura está sellada para proporcionar la pantalla final.
Este proceso de ensamblaje de LCD no se puede transferir fácilmente a pantallas electroópticas sólidas. Debido a que el material electroóptico es sólido, debe estar presente entre la placa posterior y el electrodo frontal antes de que estos dos elementos integrantes se sujeten entre sí. Además, a diferencia de un material de cristal líquido, que simplemente se coloca entre el electrodo frontal y la placa posterior sin estar conectado a ninguno de los dos, un medio electroóptico sólido normalmente necesita sujetarse a ambos; en la mayoría de los casos, el medio electroóptico sólido se forma en el electrodo frontal, dado que esto es generalmente más fácil que formar el medio en la placa posterior que contiene los circuitos, y la combinación de medio electroóptico/electrodo frontal luego se lamina a la placa posterior, típicamente cubriendo toda la superficie del medio electroóptico con un adhesivo y laminándolo bajo calor, presión y posiblemente vacío. En consecuencia, la mayoría de los métodos de la técnica anterior para la laminación final de pantallas electroforéticas sólidas son esencialmente métodos por lotes en los que (típicamente) el medio electroóptico, un adhesivo de laminación y una placa posterior se juntan inmediatamente antes del ensamblaje final, y es deseable proporcionar métodos mejor adaptados para la producción en masa.
Las pantallas electroópticas suelen ser costosas; por ejemplo, el coste de la pantalla LCD a color que se encuentra en un ordenador portátil suele ser una fracción sustancial del coste total del ordenador. A medida que el uso de pantallas electroópticas se extiende a los dispositivos, tal como teléfonos móviles y asistentes digitales personales (PDA), mucho menos costosos que los ordenadores portátiles, existe una gran presión para reducir los costes de dichas pantallas. La capacidad de formar capas de algunos medios electroópticos sólidos mediante técnicas de impresión sobre sustratos flexibles, como se ha analizado anteriormente, abre la posibilidad de reducir el coste de los componentes electroópticos de las pantallas mediante el uso de técnicas de producción en masa como el revestimiento de rollo a rollo usando equipos comerciales usados para la producción de papeles estucados, películas poliméricas y medios similares.
La Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 mencionada anteriormente describe un método para ensamblar una pantalla electroóptica sólida (que incluye una pantalla electroforética encapsulada) que está bien adaptada para la producción en masa. Esencialmente, esta patente describe un llamado "laminado de plano frontal" ("FPL") que comprende, en orden, una capa eléctricamente conductora transmisora de luz; una capa de un medio electroóptico sólido en contacto eléctrico con la capa eléctricamente conductora; una capa adhesiva; y una lámina de liberación. Típicamente, la capa eléctricamente conductora transmisora de luz se llevará sobre un sustrato transmisor de luz, que es preferentemente flexible, en el sentido de que el sustrato se puede envolver manualmente alrededor de un tambor (por ejemplo) de 10 pulgadas (254 mm) de diámetro sin deformación permanente. El término "transmisor de luz" se usa en esta patente y en el presente documento para indicar que la capa así designada transmite suficiente luz para permitir que un observador, mirando a través de esa capa, observe el cambio en los estados de visualización del medio electroóptico, que normalmente se verá a través de la capa eléctricamente conductora y el sustrato adyacente (si está presente); en los casos en que el medio electroóptico muestre un cambio en la reflectividad en longitudes de onda no visibles, el término "transmisor de luz" debe interpretarse, por supuesto, para referirse a la transmisión de las longitudes de onda no visibles pertinentes. El sustrato será típicamente una película polimérica, y normalmente tendrá un espesor en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 mil (25 a 634 pm), preferentemente de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 mil (51 a 254 pm). La capa eléctricamente conductora es convenientemente una capa delgada de metal u óxido de metal de, por ejemplo, aluminio o ITO, o puede ser un polímero conductor. Las películas de poli (tereftalato de etileno) (PET) recubiertas con aluminio o ITO están disponibles comercialmente, por ejemplo, como "Mylar aluminizado" ("Mylar" es una marca comercial registrada) de E.I. du pont de Nemours & Company, Wilmington DE, y tales materiales comerciales pueden usarse con buenos resultados en el laminado de plano frontal.
La Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 mencionada anteriormente también describe un método para probar el medio electroóptico en un laminado de plano frontal antes de la incorporación del laminado de plano frontal en una pantalla. En este método de prueba, la lámina de liberación está provista de una capa eléctricamente conductora, y se aplica una tensión suficiente para cambiar el estado óptico del medio electroóptico entre esta capa eléctricamente conductora y la capa eléctricamente conductora en el lado opuesto del medio electroóptico. La observación del medio electroóptico revelará cualquier defecto en el medio, evitando por tanto laminar un medio electroóptico defectuoso en una pantalla, con el coste resultante de desechar toda la pantalla, no simplemente el laminado del plano frontal defectuoso.
La Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 mencionada anteriormente también describe un segundo método para probar el medio electroóptico en un laminado de plano frontal colocando una carga electrostática en la lámina de liberación, formando por tanto una imagen en el medio electroóptico. Luego se observa esta imagen de la misma manera que antes para detectar cualquier defecto en el medio electroóptico.
El ensamblaje de una pantalla electroóptica usando un laminado de plano frontal de este tipo puede efectuarse retirando la lámina de liberación del laminado de plano frontal y poniendo en contacto la capa adhesiva con la placa posterior en condiciones efectivas para hacer que la capa adhesiva se adhiera a la placa posterior, sujetando así la capa adhesiva, la capa de medio electroóptico y la capa eléctricamente conductora a la placa posterior. Este proceso se adapta bien a la producción en masa ya que el laminado de plano frontal puede producirse en masa, generalmente usando técnicas de revestimiento de rollo a rollo, y luego se cortan en piezas de cualquier tamaño necesario para usar con placas posteriores específicas.
La Patente de EE. UU. n.° 7.561.324 describe una denominada "lámina de liberación doble" que es esencialmente una versión simplificada del laminado de plano frontal de la Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 antes mencionada. Una forma de lámina de liberación doble comprende una capa de un medio electroóptico sólido intercalado entre dos capas adhesivas, estando una o ambas capas adhesivas cubiertas por una lámina de liberación. Otra forma de lámina de liberación doble comprende una capa de un medio electroóptico sólido intercalado entre dos láminas de liberación.
Ambas formas de la película de liberación doble están destinadas a usarse en un proceso generalmente similar al proceso para ensamblar una pantalla electroóptica a partir de un laminado de plano frontal ya descrito, pero involucrando dos laminaciones separadas; típicamente, en una primera laminación, la lámina de liberación doble se lamina a un electrodo frontal para formar un subconjunto frontal, y luego, en una segunda laminación, el subconjunto frontal se lamina a una placa posterior para formar la pantalla final, aunque se puede invertir el orden de estas dos laminaciones si se desea.
La Patente de EE. UU. n.° 7.839.564 describe el llamado "laminado de plano frontal invertido", que es una variante del laminado de plano frontal descrito en la Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 mencionada anteriormente. Este laminado de plano frontal invertido comprende, en orden, al menos una de una capa protectora transmisora de luz y una capa eléctricamente conductora transmisora de luz; una capa adhesiva; una capa de un medio electroóptico sólido; y una lámina de liberación. Este laminado de plano frontal invertido se usa para formar una pantalla electroóptica que tiene una capa de adhesivo de laminación entre la capa electroóptica y el electrodo frontal o sustrato frontal; una segunda capa, normalmente delgada, de adhesivo puede estar presente o no entre la capa electroóptica y una placa posterior. Estas pantallas electroópticas pueden combinar una buena resolución con un buen rendimiento a baja temperatura.
Unos moduladores de luz representan un mercado potencialmente importante para los medios electroópticos. A medida que el rendimiento energético de los edificios y los vehículos se vuelve cada vez más importante, los medios electroópticos se pueden usar como revestimientos en las ventanas (incluidos los tragaluces y los techos corredizos) para permitir que la proporción de radiación incidente transmitida a través de las ventanas se controle electrónicamente variando el estado óptico de los medios electroópticos. Se espera que la implementación efectiva de dicha tecnología de "transmisividad variable" ("VT") en edificios proporcione (1) una reducción de los efectos de calentamiento no deseados durante el clima cálido, reduciendo así la cantidad de energía necesaria para la refrigeración, el tamaño de las plantas de aire acondicionado y la demanda máxima de electricidad; (2) mayor uso de luz natural, reduciendo así la energía usada para la iluminación y la demanda máxima de electricidad; y (3) aumento de la comodidad de los ocupantes al aumentar tanto la comodidad térmica como la visual. Se esperaría que se acumularan beneficios aún mayores en un automóvil, donde la relación entre la superficie acristalada y el volumen cerrado es significativamente mayor que en un edificio típico. Específicamente, se espera que la implementación efectiva de la tecnología VT en los automóviles proporcione no solo los beneficios antes mencionados, sino también (1) una mayor seguridad en la conducción, (2) deslumbramiento reducido, (3) rendimiento mejorado del espejo (mediante el uso de un revestimiento electroóptico en el espejo) y (4) mayor capacidad para usar pantallas de visualización frontal. Otras aplicaciones potenciales de la tecnología VT incluyen vidrio de privacidad y protectores contra el deslumbramiento en dispositivos electrónicos.
Los medios de visualización electroforéticos y electroópticos biestables similares se han usado hasta ahora principalmente en lectores de documentos electrónicos (lectores de libros electrónicos), con algún uso en medios de almacenamiento electrónico tal como unidades flash, ordenadores portátiles, tabletas informáticas, teléfonos móviles, tarjetas inteligentes, señales, relojes, etiquetas de estantes y ventanas de transmisión variable. Sin embargo, los requisitos de baja potencia, flexibilidad y peso ligero de los medios de visualización electroópticos y electroforéticos biestables similares los hacen útiles en muchas otras aplicaciones, especialmente aplicaciones arquitectónicas, de muebles y relacionadas.
El documento US 2010/0040844 A1 describe un sistema y método para elementos decorativos que tienen múltiples apariencias visuales. Los elementos decorativos pueden presentar diferentes colores y/u otras características de apariencia visual y aun así funcionar como un material de construcción duradero, como un ladrillo tradicional, baldosa o teja. Los elementos decorativos pueden recibir una operación mecánica que altere físicamente permanentemente el elemento decorativo, tal como una operación de corte, aserradura, taladrado o moldeado, mientras que el elemento decorativo es funcional para proporcionar una apariencia visual controlable tanto antes como después de la alteración física. Los elementos decorativos pueden ser autónomos en el sentido de que la energía necesaria para cambiar los estados de apariencia visual se puede reunir mediante un dispositivo integrado de recolección de energía, tal como una celda solar. Se puede usar un sistema de fichas de colores para seleccionar las características de los elementos decorativos. Los elementos decorativos pueden tener la forma de baldosas para paredes o suelos y pueden tener superficies expuestas no planas, por ejemplo superficies lenticulares.
El documento WO 2016/018274 describe una pantalla de pizarra transparente, que puede mostrar contenido digital cuando la pantalla de pizarra transparente está en modo de visualización, o contenido analógico cuando la pantalla de pizarra transparente está en modo transparente.
El documento CN 2361 481 Y describe un tablero de escritura que cambia de color de fondo. Un carrete superior y un carrete inferior están dispuestos entre un tablero de escritura y una pared en un marco de tablero de escritura, y una tela de fondo en la que se imprimen ciertos colores y patrones está dispuesta entre el carrete superior y el carrete inferior. El tablero de escritura está hecho de vidrio esmerilado transparente. Se afirma que el tablero tiene las ventajas de que las formas de visualización están diversificadas, el efecto visual de los estudiantes se puede ajustar de manera efectiva para proteger la visión de los estudiantes, y la atención de los estudiantes se puede atraer a través del fondo del tablero, lo que es conveniente para fines didácticos.
Esta invención proporciona una baldosa cuadrada o rectangular que es generalmente similar a la descrita en el documento US 2010/0040844 A1 antes mencionado en que comprende, en orden, una capa frontal transmisora de luz, al menos un electrodo frontal, una capa electroóptica capaz de cambiar el color de la baldosa, y una pluralidad de electrodos traseros, estando texturizada la superficie expuesta de la capa frontal para proporcionar una pluralidad de facetas que tienen una pluralidad de inclinaciones con respecto al plano de la baldosa. La baldosa de la presente invención se caracteriza por la pluralidad de electrodos traseros que proporcionan al menos un electrodo ubicado dentro de cada faceta de la capa frontal, y la disposición de las facetas es tal que, cuando la baldosa está rodeada por otras baldosas que tienen el mismo patrón de facetas, al menos algunas de las líneas que dividen las facetas adyacentes continúan intactas a lo largo de las juntas entre baldosas adyacentes de modo que dos facetas, una en cada borde adyacente, forman en efecto una faceta compuesta. Las baldosas están dispuestas para accionarse de manera que los dos electrodos traseros de las facetas que forman la faceta compuesta permanezcan siempre al mismo potencial con respecto a sus respectivos electrodos comunes, de modo que las dos partes de la faceta compuesta aparecen como una sola faceta, rompiendo por tanto visualmente la línea recta entre las baldosas adyacentes.
Estas baldosas de la presente invención se pueden usar como baldosas de pared, techo u otras, o pueden usarse en pantallas, divisores o dispositivos similares. Como alternativa, las baldosas pueden montarse sobre o dentro de las superficies de muebles y accesorios arquitectónicos, incluyendo tableros de mesa, sillas, encimeras, puertas y armarios.
En la baldosa de la presente invención, al menos algunas (es decir, una o más), y preferentemente una mayoría, de las facetas no se encuentran paralelas al plano de la capa electroóptica y de la baldosa misma. "Inclinar" algunas facetas de esta manera ayuda a producir efectos visuales interesantes y también reduce los efectos de cualquier desalineación entre las propias facetas y los electrodos traseros. Las facetas individuales en sí mismas no necesitan ser estrictamente planas; pueden ser planas o convexas o cóncavas hacia el exterior. De hecho, se pueden producir efectos visuales interesantes haciendo las facetas ligeramente cóncavas hacia el exterior; especialmente bajo luces de alta potencia, tales facetas cóncavas pueden proporcionar la ilusión de una pantalla triplanar, con las facetas proporcionando una imagen frente a la superficie real de la pantalla y otra aparentemente detrás de la pantalla, además de la superficie de visualización real. De forma similar, no se excluye la posibilidad de que las transiciones entre facetas adyacentes puedan tener la forma de áreas curvas en lugar de bordes afilados.
Como se ilustra en los dibujos y se analiza a continuación, las facetas varían deseablemente tanto en tamaño como en forma, pero deseablemente la mayoría de las facetas están en forma de polígonos, preferentemente polígonos irregulares, que tienen de cuatro a ocho vértices. Si bien la invención se describe principalmente a continuación con referencia a los medios electroópticos que tienen solo dos colores, pueden usarse medios electroópticos que tengan más colores; en concreto, se conocen medios de tres y cuatro colores capaces de mostrar negro, blanco y uno o dos colores más (típicamente uno o ambos de rojo y amarillo) y pueden emplearse de manera útil en las presentes baldosas.
En la baldosa de la presente invención, la pluralidad de electrodos traseros proporciona al menos un electrodo ubicado dentro de cada una de las facetas de la capa frontal. En una forma de la baldosa, los electrodos traseros pueden ser sustancialmente del mismo tamaño y forma que las facetas de la capa frontal. Tal disposición puede proporcionarse teniendo la placa posterior en forma de placa de circuito impreso que tenga los electrodos montados en ella; como alternativa, se podría usar una placa posterior serigrafiada. Sin embargo, no es imprescindible que haya un único electrodo detrás de cada faceta. Por ejemplo, se puede usar una placa posterior de matriz activa, con los electrodos dispuestos en la matriz habitual de filas y columnas. Una placa posterior de matriz activa de este tipo se puede usar para crear efectos ópticos interesantes en combinación con la capa frontal facetada. Alternativamente, dicha placa posterior de matriz activa puede accionarse de modo que todos los electrodos que se encuentran dentro de una única faceta de la capa frontal se mantengan al mismo potencial, de modo que todos estos electrodos formen esencialmente un solo "electrodo virtual" que tenga la forma de la única faceta. En la producción comercial, el uso de una placa posterior de matriz activa de este tipo, junto con un controlador capaz de definir cualquier patrón deseado de electrodos virtuales correspondientes a cualquier patrón deseado de facetas en la capa frontal, puede ser más económico que producir una pluralidad de tipos de placas posteriores, cada uno de los cuales tiene un conjunto de electrodos correspondientes al patrón de facetas en un tipo de capa frontal.
Hay otras formas en las que se puede proporcionar más de un electrodo de píxel detrás de una única faceta. En la baldosa actual, las facetas están dispuestas de modo que una faceta en el borde de una baldosa se alinea con una faceta en el borde adyacente de la siguiente baldosa, de modo que las dos facetas de baldosas adyacentes formen en efecto una sola faceta "compuesta". Para este fin, la disposición de las facetas es tal que, cuando la baldosa está rodeada por otras baldosas que tienen el mismo patrón de facetas, al menos algunas de las líneas que dividen las facetas adyacentes continúan intactas a lo largo de las juntas entre baldosas adyacentes. Aunque, por supuesto, esta faceta compuesta estará adyacente a dos electrodos de píxeles separados en las dos baldosas separadas, el accionamiento de las baldosas asegura que estos dos electrodos de píxeles permanezcan siempre al mismo potencial en relación con sus respectivos electrodos comunes, de modo que las dos partes de la faceta compuesta aparecen como una sola faceta, por tanto, "rompiendo" visualmente la línea recta entre las baldosas adyacentes y (cuando se repite sobre los bordes entre numerosas baldosas adyacentes) dando la impresión de una lámina continua de paneles que cambian de color en lugar de un conjunto de baldosas discretas. De forma similar, es ventajoso que las cuatro facetas en las esquinas de una baldosa rectangular estén dispuestas para formar una sola faceta compuesta.
El medio electroóptico puede laminarse directamente sobre la placa posterior.
La figura 1 es una vista isométrica despiezada de la baldosa de la presente invención destinada principalmente a su uso como baldosa de pared.
La figura 2 es una vista en planta frontal de la capa polimérica de la baldosa que se muestra en la figura 1.
La figura 3 es una vista isométrica de la capa polimérica mostrada en la figura 2 desde el frente y hacia un lado.
Como ya se ha mencionado, esta invención proporciona una baldosa que comprende una capa polimérica transmisora de luz (preferentemente esencialmente transparente), un electrodo frontal, una capa electroóptica y una placa posterior, estando texturizada la capa polimérica para proporcionar una pluralidad de facetas, comprendiendo además la baldosa una placa posterior del tipo de accionamiento directo que tiene segmentos (electrodos de píxeles) alineados con las facetas de la capa polimérica. La placa posterior puede tener la forma de una placa de circuito impreso que tenga los segmentos montados en ella. El medio electroóptico se puede laminar directamente sobre la placa posterior de la placa de circuito impreso.
Es bien sabido que el color afecta en gran medida al estado de ánimo de las personas en una habitación. Los colores azul y azul-blanco hacen que las habitaciones se sientan más frescas y que las personas estén más alerta, donde los colores amarillo y rojo tienden a ser más cálidos y crean una sensación más relajada. Los lugares de acomodación pública tales como hoteles, centros de conferencias, etc., son muy conscientes de estos efectos de color y, a menudo, organizan la iluminación de manera que su color puede variar según el tipo de evento para el que se usa un lugar. La baldosa de la presente invención puede llevar este cambio de humor un paso más allá al permitir que los colores reales de las paredes, separadores de ambientes y otras superficies cambien cuando se desee. De forma adicional, la baldosa presente puede proporcionar efectos que no se consiguen fácilmente con pinturas estáticas o iluminación; por ejemplo, las baldosas pueden mostrar ondas de color que se mueven lentamente por la pared, o un interesante efecto de "parpadeo" a medida que las diversas facetas experimentan cambios de color. En algunos casos, por ejemplo clubes nocturnos, los colores de las baldosas, o la tasa de cambio de tales colores, se pueden cambiar dinámicamente para que coincidan con el estado de ánimo de la música que se está reproduciendo. Por ejemplo, en el caso de una gran pantalla blanca/roja que cubra un área considerable de la pared (y de manera similar para otros colores), un cambio rápido de bandas rojas y blancas a lo largo de la pared, sin uso de colores intermedios, transmitiría una dura atmósfera "provocadora" apropiada tal vez cuando se toca música rap, mientras que un flujo mucho más lento y más graduado de bandas a través de la pantalla, con numerosos tonos intermedios que se aplican para facilitar la transición de un píxel en particular de blanco a rojo, transmitiría una atmósfera mucho más relajada.
La manera en que las divisiones entre las facetas de la capa frontal pueden usarse para ocultar las divisiones entre los electrodos de la placa posterior ya se ha comentado anteriormente. La disposición cuidadosa de las divisiones entre las facetas también se puede usar para fines de ocultación similares, por ejemplo, para ocultar (o al menos reducir el impacto de) los huecos entre baldosas o entre placas posteriores adyacentes. De forma similar, se puede usar una manipulación cuidadosa de las divisiones entre las facetas para ocultar los accesorios de montaje visibles o las aberturas en las baldosas.
A continuación se describirá con más detalle una realización específica de la baldosa de la presente invención, aunque solo a modo de ilustración, con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista isométrica despiezada de una baldosa (prevista principalmente para uso como baldosa de pared, y generalmente designada como 100) de la presente invención. La baldosa 100 comprende una placa frontal moldeada transparente 102, que se analiza con más detalle a continuación con referencia a las figuras 2 y 3, y que tiene una superficie trasera plana en contacto óptico con la superficie frontal plana de un módulo de visualización electroforético 104. Los métodos para establecer un buen contacto óptico entre dos superficies planas como las de la placa frontal 102 y el módulo de visualización 104, incluido el uso de adhesivo ópticamente transparente, son bien conocidos por los expertos en óptica y se describen, por ejemplo, en la Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 mencionada anteriormente (véase especialmente la figura 20 y la descripción relacionada).
Los detalles internos del módulo de visualización 104 se omiten de la figura 1 para mayor claridad. Sin embargo, el módulo de visualización 104 puede ser sustancialmente como se describe en la Patente de EE. UU. n.° 6.982.178 mencionada anteriormente y comprender, en orden desde la placa frontal 102:
(a) una capa frontal sustancialmente transparente (y típicamente polimérica, aunque se puede usar vidrio y otro material similar) que lleva un electrodo frontal continuo sustancialmente transparente que se extiende a lo largo de todo el módulo de visualización 104; la capa frontal y el electrodo frontal se pueden formar a partir de una película de tereftalato de polietileno disponible comercialmente;
(b) una capa de un medio electroforético rojo/blanco encapsulado;
(c) una capa de adhesivo de laminación; y
(d) una placa posterior que lleva una pluralidad de electrodos de píxeles discretos (discutido con más detalle a continuación).
El módulo de visualización 104 está montado en un chasis de componentes 106 provisto de conectores de borde 108 y una abertura alargada 110 que se extiende completamente a través del chasis 106. El propio chasis 106 está montado sobre una placa de montaje 112 provista en cada esquina de un orificio cilíndrico 114 a través del cual se puede insertar un tornillo 116 para sujetar la placa de montaje 112 en una pared u otra superficie, o sobre un estante de pared que comprende una serie de tiras paralelas. Una placa de circuito impreso 118, que actúa como un controlador de visualización para una o más baldosas 100, está montada en el centro de la placa de montaje 112 y unos conectores eléctricos (no mostrados) se extienden desde la placa 118 a través de la abertura 110 a cada uno de los electrodos de píxeles del módulo de visualización 104 (de modo que la tensión aplicada a cada electrodo de píxel puede controlarse individualmente), y a los conectores de borde 108. La placa 118 puede actuar como controlador de múltiples baldosas 100, o incluso de una pantalla de pared completa, o puede simplemente controlar una baldosa, usándose los conectores de borde 108 para pasar señales de temporización para sincronizar la conmutación de las diversas baldosas. La placa frontal 102, el módulo de visualización 104, el chasis 106 y la placa de montaje 112 son cada uno de 12 pulgadas (305 mm) cuadradas.
La figura 2 es una vista en planta frontal de la placa frontal 102, con una faceta 122 resaltada, y la figura 3 es una vista isométrica de la placa frontal 102 desde el frente y hacia un lado. La placa frontal 102 tiene, como ya se indicó, 12 pulgadas (305 mm) cuadradas y aproximadamente 3/16-5/16 pulgadas (aproximadamente 5-8 mm) de espesor. La placa frontal 102 está convenientemente formada por moldeo por inyección de un polímero transparente, por ejemplo poli(metacrilato de metilo). Como se observa mejor en la figura 3, la placa frontal 102 tiene una superficie trasera plana 124, mientras que como se ve mejor en la figura 2, su superficie frontal 126 (figura 3) está dividida en un gran número de facetas esencialmente poligonales, teniendo cada una de cuatro a siete vértices y cada una de las cuales está inclinada de modo que no sea exactamente paralela al plano del módulo de visualización 104. Como se indica en la figura 3, las facetas no son exactamente planas, sino que son ligeramente cóncavas hacia el exterior, por las razones discutidas anteriormente. Los electrodos de píxeles están dispuestos de modo que haya un solo electrodo de píxel detrás de cada faceta del plano frontal 102.
Como se puede ver en la figura 2, la disposición de las facetas en la placa frontal 102 se elige cuidadosamente de modo que cuando la baldosa 100 esté rodeada por otras baldosas del mismo patrón y en la misma orientación, las líneas que dividen las facetas adyacentes continúan intactas a lo largo de las juntas entre baldosas adyacentes, de modo que dos facetas, una en cada borde adyacente, forman en efecto una faceta compuesta, que se conmuta como una sola unidad, haciendo así que las juntas entre baldosas sean esencialmente invisibles cuando las baldosas están en funcionamiento experimentando cambios de color, y dando la impresión de una única pantalla continua. Específicamente, los pares de facetas 128A/B, 130A/B, 132A/B, 134A/B, 136A/B, 138A/B, 140A/B, 142A/B, 144A/B, 146A/B y 148A/B forman todos tales facetas compuestas, mientras que (aunque puede ser menos fácil de ver en la figura 2), las cuatro facetas de esquina 150A/B/C/D juntas forman una faceta compuesta de cuatro elementos.
Como ya se ha indicado, las baldosas de la presente invención se pueden accionar de varias maneras. Por ejemplo, un panel que comprende una matriz rectangular de baldosas puede comenzar como un bloque sólido de un color y luego los electrodos de píxeles individuales se conmutan uno a la vez (excepto que los pares o un número mayor de electrodos de píxeles asociados con una faceta compuesta se conmutan simultáneamente) al segundo color tal que una banda del segundo color avanza de manera irregular a través de la pantalla. Eventualmente, todo el panel puede estar en el segundo color. Como alternativa, después de que una parte sustancial del panel haya pasado al segundo color, una banda del primer color puede comenzar a aparecer en el borde del cual "emergió" el segundo color, de modo que las bandas alternas de los dos colores puedan seguirse a lo largo del panel. En cualquier caso, como se señaló anteriormente, el efecto visual se puede alterar notablemente cambiando la velocidad a la que avanzan las bandas y si se usan o no niveles intermedios de color para distribuir las transiciones entre los dos colores. Otras posibilidades incluyen un efecto de "parpadeo" manteniendo la mayoría de los píxeles en el mismo color (de fondo) y conmutando aleatoriamente una pequeña proporción de píxeles al otro color, luego de vuelta otra vez, y un efecto de "luciérnaga", donde, nuevamente, la mayoría de los píxeles se mantienen en el color de fondo, pero en varios puntos, los píxeles adyacentes primero y segundo se conmutan al segundo color, luego un tercer píxel, adyacente al segundo, se cambia al segundo color mientras que el primer píxel se devuelve al color de fondo, de modo que la "luciérnaga" de dos píxeles parece ejecutar un baile aleatorio alrededor del panel. Por supuesto, se pueden usar otros métodos de accionamiento, y son posibles complicaciones adicionales en el método de accionamiento si hay disponibles más de dos colores.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Una baldosa cuadrada o rectangular (100) que comprende, en orden:
una capa frontal transmisora de luz (102);
al menos un electrodo frontal;
una capa electroóptica (104) capaz de cambiar el color de la baldosa (100); y
una pluralidad de electrodos traseros,
estando texturizada la superficie expuesta (126) de la capa frontal (102) para proporcionar una pluralidad de facetas que tienen una pluralidad de inclinaciones con respecto al plano de la baldosa (100),
caracterizada por que la pluralidad de electrodos traseros proporciona al menos un electrodo ubicado dentro de cada faceta de la capa frontal, y la disposición de las facetas es tal que, cuando la baldosa está rodeada por otras baldosas que tienen el mismo patrón de facetas, al menos algunas de las líneas que dividen las facetas adyacentes continúan intactas a lo largo de las juntas entre baldosas adyacentes de modo que dos facetas (128A/B, 130A/B, 132A/B, 134A/B, 136A/B, 138A/B, 140A/B, 142A/B, 144A/B, 146a /b y 148A/B), una en cada borde adyacente, forman en efecto una faceta compuesta, estando dispuestas las baldosas para accionarse de manera que los dos electrodos traseros de las facetas que forman la faceta compuesta permanezcan siempre al mismo potencial con respecto a sus respectivos electrodos frontales, de modo que las dos partes de la faceta compuesta aparecen como una sola faceta, rompiendo por tanto visualmente la línea recta entre las baldosas adyacentes.
2. Una baldosa según la reivindicación 1, en donde la mayoría de las facetas no son paralelas al plano de la capa electroóptica (104).
3. Una baldosa según la reivindicación 1, en donde al menos una de las facetas es cóncava hacia el exterior.
4. Una baldosa según la reivindicación 1, en donde la mayoría de las facetas tienen forma de polígonos irregulares que tienen de cuatro a ocho vértices.
5. Una baldosa según la reivindicación 1, que comprende además una placa posterior que tiene una pluralidad de electrodos discretos, formando los electrodos traseros, cada uno de los cuales está sustancialmente alineado con una de las facetas de la capa frontal (102).
6. Una baldosa según la reivindicación 1 que comprende además una placa posterior que es una placa posterior de matriz activa que tiene una matriz de electrodos, formando los electrodos traseros y dispuestos en una pluralidad de filas y una pluralidad de columnas.
7. Una baldosa según la reivindicación 6, en donde la placa posterior de matriz activa está provista de un controlador dispuesto de manera que sustancialmente todos los electrodos traseros que se encuentran dentro de una sola faceta del plano frontal se mantienen al mismo potencial.
8. Una baldosa según la reivindicación 1, en donde la disposición de las facetas es tal que, cuando la baldosa está rodeada por otras baldosas que tienen el mismo patrón de facetas, con las esquinas de cuatro baldosas reunidas en un punto, las cuatro facetas de las esquinas (150A/B/C/D) que rodean este punto forman una faceta compuesta de cuatro elementos.
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