JP2002514793A - ドローイングデバイス用途のためのマイクロカプセル化した電気泳動性の静電的にアドレスした媒体 - Google Patents

ドローイングデバイス用途のためのマイクロカプセル化した電気泳動性の静電的にアドレスした媒体

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Abstract

(57)【要約】 ディスプレイは、カプセル化したディスプレイ媒体、後面電極、および可動電極を備える。カプセル化したディスプレイ媒体は、複数のカプセルを備え、各カプセルは流体中に分散した複数の粒子を含む。このディスプレイ媒体は、第１面および第２面を有する。後面電極はディスプレイ媒体の第２面に隣接して配置される。可動電極および後面電極は、ディスプレイ媒体にわたって電場を印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願） 本発明は、１９９８年５月１２日に提出した仮出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．６０／０
８５，０９６に対して優先権を主張する。
【０００２】 （発明の分野） 本発明は、ディスプレイデバイス、より詳細には、ドローイングデバイスに関
する。
【０００３】 （発明の背景） 消去可能なドローイングデバイスは公知である。消去可能なドローイングデバ
イスは、典型的には、黒板、紙パッド、または白板、およびチョーク、鉛筆また
は乾燥した消去可能なマーカーのような消去可能なマーキングデバイスからなる
。
【０００４】 このようなドローイングデバイスの１つの欠点は、このマーキングデバイスは
消散し得、交換を必要とすることである。別の欠点は、マーキングデバイスがド
ローイングデバイスのスクリーン以外の表面上にマークをすることができ、これ
によって汚れを生じることである。なお別の欠点は、このスクリーンが洗剤およ
び強力な消去でさえも完全には消去され得ないことである。
【０００５】 電気ドローイングデバイスは、上記のいくつかの課題を克服する。電気ドロー
イングデバイスは、典型的には、タッチスクリーンおよび適切なロジックを含み
、これらによって、横たわる電子ディスプレイがスタイラスの移動に応答してそ
の画像を更新するのを引き起こす。このデバイスは、例えば、１列に並んだ透明
な容量性ピクセルを有するグラフィックス入力パッドを含み、このグラフィック
ス入力パッドは、パッド上を通過する伝導性チップを有するスタイラスに応答し
てそれらの容量を変化させる。この容量の変化は感知され、そしてＬＣＤマトリ
ックスをアドレスするために使用される。この電気ドローイングデバイスの欠点
は、それが先端エレクトロニクスおよび著しい量の電力を必要とすることである
。米国特許第４，６３９，７２０号は電気ドローイングデバイスを記載する。
【０００６】 典型的に、子供用のお絵かき玩具として使用される、磁気泳動ディスプレイ（
ｍａｇｎｅｔｏｐｈｏｒｅｔｉｃ ｄｉｓｐｌａｙ）は、消去可能なドローイン
グデバイスの別の例である。磁気泳動ディスプレイにおいて、ディスプレイ上に
書き込むために使用されるスタイラスはマグネットを含み、そしてディスプレイ
上のコントラスト媒体は、黒色の第一鉄材料および白色の二酸化チタンを含む。
この磁気泳動ディスプレイは、電力を必要としない。しかし、この磁気泳動ディ
スプレイは、典型的には、ユーザーが磁気泳動媒体の前面および背面の両方に接
近し得ない限り、ユーザーがディスプレイ上のドローイングの一部を選択的に消
去することができない。典型的には、磁気泳動ディスプレイの製造者は、単純に
一方の表面のみへの接近を提供する。このディスプレイは、磁気泳動媒体の裏側
に埋め込まれた滑り棒磁石を使用して消去される。従って、このディスプレイは
、選択的に消去され得ない。
【０００７】 静電的にアドレスした液晶ディスプレイは、当該分野で公知の別の種類のドロ
ーイングデバイスである。しかし、液晶デバイスは、画像を維持する表面静電荷
の散逸による短い画像持続時間に悩まされる。より高い電圧および追加の抵抗層
を伴えば、画像持続時間を拡張することは可能であるが、そのときでさえ、当該
分野の状況では、３０分を超える持続時間が技術水準と考えられている。米国特
許第５，３５１，１４３号および同第５，１１７，２９７号は、液晶ドローイン
グデバイスを記載する。
【０００８】 電気泳動ディスプレイはまた、ドローイングデバイスとして使用される。電気
泳動ドローイングデバイスにおいて、デバイスのディスプレイ媒体内の電気泳動
粒子は、ディスプレイ媒体にわたる電場の印加の際に、デバイスのドローイング
表面に向かって、またはドローイング表面から離れて移動する。例えば、このド
ローイングデバイスは、電気泳動被覆によって被覆される逆電極（ｂａｃｋ ｅ
ｌｅｃｔｒｏｄｅ）を含み得る。書き込むために、逆電極に正の電圧が印加され
、そして電気泳動被覆と接するスタイラスが接地される。このスタイラスは、局
所領域において上方電極（ｔｏｐ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）として作用する。電圧
電位は、スタイラスと逆電極との間に形成され、この電圧電位が、電気泳動粒子
の移動およびデバイスの色変化を引き起こす。この全体のシステムは、電気泳動
媒体を保護する誘電性または異方性の上方層で被覆され得る。Ｃｈｉａｎｇらの
「Ａ Ｓｔｙｌｕｓ Ｗｒｉｔａｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄ
ｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ」、Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉ
ｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ １９７９ Ｄｉｇｅｓｔで、電気泳動ドローイングデバ
イスを記載する。電気泳動ディスプレイは優れたコントラストおよび輝度、なら
びに好ましい電気特性および画像持続時間を提供するが、電気泳動ディスプレイ
は、製造時の困難性ならびにディスプレイ内での粒子の凝集および移動に関する
寿命問題により、広く商品化されていない。
【０００９】 （発明の要旨） １局面において、本発明はディスプレイを特徴とする。１実施態様において、
ディスプレイは、第１面および第２面を有するカプセル化したディスプレイ媒体
、ディスプレイ媒体の第２面に隣接して配置された後面電極（ｒｅａｒ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｄｅ）、ならびに可動電極を備える。このディスプレイ媒体は、複数の
カプセルを備え、各カプセルは、流体中に分散した複数の粒子を備える。可動電
極は、後面電極と共に、ディスプレイ媒体にわたって電場を印加する。
【００１０】 １つの詳細な実施態様において、可動電極は、書き込みデバイスを備える。こ
の書き込みデバイスは、電荷発生器を備え得る。この電荷発生器は、約２０Ｖか
ら約１０００Ｖに電圧を増加し得る電気回路を備え得る。この電荷発生器はさら
に、電気回路を備え得、これは予備決定された時間間隔後に、印加した電圧をゼ
ロに下げる。書き込みデバイスは、電荷貯蔵デバイスを備え得る。この書き込み
デバイスは、スタイラスを備え得る。例えば、このスタイラスは、スタイラスの
湾曲した末端内に配置された電極チップを備え得る。このスタイラスはさらに、
複数の同心状の電極を備える。書き込みデバイスは、圧電デバイスのようなアク
チベータを備え得、この圧電デバイスは電荷発生器を活性化する。書き込みデバ
イスは、第１端および第２端を有し得る。ディスプレイ媒体は、第１端がディス
プレイ媒体の第１面に隣接して配置される場合、第１の色を表示し、そして第２
端がディスプレイ媒体の第１面に隣接して配置される場合、第２の色を表示する
。
【００１１】 別の詳細な実施態様において、可動性電極は、イレーサーを備える。なお別の
詳細な実施態様において、可動電極は、ユーザーがディスプレイ媒体の第１面に
接触する工程を包含する。なお別の詳細な実施態様において、可動性電極は滑り
棒を備え、この滑り棒はディスプレイ媒体の第１面にわたってスライドする。こ
の滑り棒は、電荷発生器、電気発生器を活性化するアクチベータ、静電プリント
ヘッドおよび／またはスキャナーを備え得る。この電荷発生器は、Ｖａｎ ｄｅ
Ｇｒａａｆｆデバイス、摩擦電気機構、または手動電気発生器であり得る。こ
の滑り棒は、データ格納デバイスと接続し得る。あるいは、この滑り棒は、デー
タ格納デバイスを備え得る。
【００１２】 なお別の詳細な実施態様において、可動電極は、スイッチを備え、このスイッ
チはスイッチの活性化の際にディスプレイ媒体に印加された電場を逆転する。例
えば、ディスプレイ媒体の第１面上に表示された色は、スイッチの活性化の際に
変化し得る。
【００１３】 １実施態様において、後面電極は、可動電極の電圧と異なる電圧を有する第１
領域、および可動電極の電圧に一致する電圧を有する第２領域を備える。別の実
施態様において、後面電極は、伝導性パターンを備える。なお別の実施態様にお
いて、ディスプレイ媒体は複数の色を有する複数の電気泳動粒子を備え、そして
後面電極は、複数のピクセル電極を備え、各ピクセル電極はディスプレイ媒体の
第１面上の選択された色の粒子を表示するための電圧に設定される。あるいは、
後面電極は、移動可能であり得る。
【００１４】 別の詳細な実施態様において、ディスプレイはさらにディスプレイ媒体の第１
面または第２面に隣接して配置されたタッチスクリーンを備える。このタッチス
クリーンは、ディスプレイ媒体に積層され得る。
【００１５】 別の実施態様において、ディスプレイは、連続ループを形成するディスプレイ
媒体、およびディスプレイ媒体の連続ループの内部に配置された電極を備える。
１つの詳細な実施態様において、このディスプレイはさらに、ディスプレイ媒体
および電極を含むケースを備える。このケースは第１面および第２面を有する。
この第１面は、保護層を備え、書き込み面として役立つ。別の詳細な実施態様に
おいて、ディスプレイはさらに、可動電極を備える。この可動電極は、電極と共
に、ディスプレイ媒体にわたって電場を印加する。
【００１６】 なお別の実施態様において、ディスプレイは、第１面および第２面を有するデ
ィスプレイ媒体、ディスプレイ媒体の第１面上に配置された電極、ならびにディ
スプレイ媒体の第２面上に配置されたフォトコンダクターを備える。ディスプレ
イ媒体は、フォトコンダクターが基板に隣接して提供される場合、基板上に示さ
れる画像のレプリカを表示する。１つの詳細な実施態様において、基板は、コン
ピュータスクリーンまたはテレビスクリーンのような放射ディスプレイを備える
。別の詳細な実施態様において、基板は反射ディスプレイを備える。この反射デ
ィスプレイは、１片の紙であり得る。別の詳細な実施態様において、このディス
プレイはさらに、基板を照らすための光源を備える。
【００１７】 別の局面において、本発明は、ディスプレイ上に画像を作製するための方法を
特徴とする。この方法は、（ａ）複数のカプセルを備えるカプセル化したディス
プレイ媒体を備えるディスプレイを提供する工程であって、各カプセルは流体中
に分散した複数の粒子を備え、ディスプレイ媒体は第１面および第２面ならびに
ディスプレイ媒体の第２面上に配置された後面電極を有する、工程；（ｂ）ディ
スプレイ媒体の第１面に隣接して可動電極を配置する工程；および（ｃ）可動電
極および後面電極を通してディスプレイ媒体にわたって電場を印加する工程であ
って、これによってディスプレイ媒体の第１面上に画像を作製する、工程を包含
する。
【００１８】 別の局面において、本発明は、画像を再生するための方法を特徴とする。この
方法は、（ａ）ディスプレイを提供する工程であって、このディスプレイが、以
下：（ａ１）第１面および第２面を備えるディスプレイ媒体、（ａ２）ディスプ
レイ媒体の第１面上に配置された電極、および（ａ３）ディスプレイ媒体の第２
面上に配置されたフォトコンダクター、を備える工程；ならびに（ｂ）画像を備
える基板に隣接してフォトコンダクターを配置する工程であって、それによって
ディスプレイ媒体上に基板から画像を再生する、工程を包含する。
【００１９】 （詳細な説明） 図１ａを参照して、ディスプレイ１０は、ケーシング１２、ケーシング１２の
内部に配置された後面電極１４、後面電極１４に隣接して配置されたカプセル化
したディスプレイ媒体１６、ディスプレイ媒体１６に隣接して配置された保護層
１８、および可動電極２０を備える。このディスプレイ１０は、ドローイングシ
ステムとして使用され得る。保護層１８は、ドローイング表面として役立つ。可
動電極２０は、電荷伝導機構を備える。１実施態様において、可動電極２０は、
書き込みデバイスである。図１の実施態様において、書き込みデバイス２０は、
スタイラスを備える。あるいは、本発明のディスプレイ１０は、ドローイング表
面に対して移動されるロボット化アームまたは電荷保有プリントヘッドの手段に
よって機械的にアドレスされ得る。例えば、静電プリンターは、ドローイング表
面上で描画するために使用され得る。可動電極２０は、ドローイング表面１８と
接触する場合、可動電極２０および後面電極１４は、ディスプレイ媒体１６にわ
たって電場を印加し、それによってシステム１０のドローイング表面１８上に画
像を表示する。
【００２０】 １実施態様において、ケーシング１２は、ディスプレイ媒体１６、後面電極１
４、および任意の必要なエレクトロニクスを保持し得るプラスチック容器から作
製される。あるいは、このケーシング１２は、任意の他の材料から作製され得る
。ケーシング１２は、玩具用に小さなものからプレンゼンテーションディスプレ
イ用に大きなものまでの範囲にわたる任意の寸法であり得る。このケーシング１
２はまた、ドローイング器具２０およびイレーサーのような他の付属品を格納す
るための仕切りを備え得る。
【００２１】 １実施態様において、カプセル化したディスプレイ媒体１６は、粒子をベース
とするディスプレイ媒体を備える。１つの詳細な実施態様において、粒子をベー
スとするディスプレイ媒体は、電子インクから作製される。電子インクは、少な
くとも２つの相：電気泳動コントラスト媒体相１７およびコーティング／結合相
１９、を備える光電子的に活性な材料である。電気泳動相１７は、幾つかの実施
態様において、透明なまたは染色した媒体内に分散した一種の電気泳動粒子、あ
るいは透明なまたは染色した媒体内で分散した異なる物理的および電子的特徴を
有する複数種の電気泳動粒子を含む。幾つかの実施態様において、電気泳動相１
７はカプセル化され、すなわち、２つの相間にカプセル１３壁相（ｗａｌｌ ｐ
ｈａｓｅ）が存在する。
【００２２】 電気泳動インクの光学的性質は、他の電子ディスプレイ材料とは大きく異なる
。最も顕著な違いは、電子インクは、通常の印刷インクのように顔料をベースと
しているため、高度な反射率およびコントラストの両方を提供することである。
電子インクから散乱した光は、ビューイング面（ｖｉｅｗｉｎｇ ｓｕｒｆａｃ
ｅ）の上方に近接する顔料の非常に薄い層から発する。これに関して、それは通
常の印刷された画像に似ている。また、電子インクは、印刷ページと同じ様式で
広範囲の視角から容易に見られ、そしてこのようなインクは、任意の他の電子デ
ィスプレイ材料よりもＬａｍｂｅｒｔｉａｎコントラスト曲線に近似する。電子
インクは印刷され得るため、従来のインクを含む任意の他の印刷材料と同じ表面
上に含まれ得る。電子インクは、全てのディスプレイ配置において光学的に安定
化され得、すなわち、このインクは永続性光学的状態に設定され得る。電子イン
クを印刷することによるディスプレイの作製は、この安定性のために、特に低電
力用途に有用である。
【００２３】 １実施態様において、カプセル１３は複数の粒子および染色された懸濁流体で
充填される。１つの詳細な実施態様において、粒子はチタニア粒子である。適切
な極性の直流電場がカプセル１３にわたって印加される場合、粒子はドローイン
グ面１８に移動し、光を散乱する。印加された電場が逆転されると、この粒子は
ディスプレイ媒体１６の後方表面に移動し、次いでドローイング面は暗くなる。
【００２４】 別の詳細な実施態様において、カプセル１３は、カプセル１３内に第１組の粒
子および第２組の粒子を含む。第１組の粒子および第２組の粒子は、対照的な光
学的特性を有する。例えば、第１の組の粒子および第２組の粒子は、異なる電気
泳動移動度を有し得る。さらに、第１組の粒子および第２組の粒子は、対照的な
色を有し得る。例えば、第１の組の粒子は、白色であり得、一方第２組の粒子は
、黒色であり得る。カプセルはさらに、実質的に透明な流体を含む。このカプセ
ルは、一方の側に後面電極１４、他方の側に電極を備える書き込み器具を有する
。電極１３、２０は、電圧の供給源（示していない）に接続され、この電圧の供
給源は、カプセル１３に交流（ＡＣ）場または直流（ＤＣ）場を提供し得る。電
極１３、２０にわたる電場の印加の際に、第１組の粒子はドローイング面１８に
向かって移動する一方で、第２組の粒子は後面電極１４に向かって移動する。
【００２５】 別の詳細な実施態様において、懸濁した粒子ディスプレイ媒体を有するディス
プレイ媒体１６が形成される。懸濁した粒子ディスプレイ媒体は、透明流体中に
針様粒子を含む。この粒子は、電極にわたるＡＣ場の印加の際にそれらの配向を
変化させる。ＡＣ場が印加される場合、この粒子はドローイング面１８に対して
垂直に配向され、そしてその表面は透明となる。ＡＣ場が除去される場合、粒子
はランダムに配向され、そしてディスプレイドローイング表面１８は不透明にな
る。共有に係る、同時係属中の、１９９８年８月２７日に提出された米国特許出
願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／１４０，７９２は、電気泳動ディスプレイを記載して
おり、本明細書中で参考として援用される。
【００２６】 電子インクディスプレイは、それらがＤＣ電圧を印加され得、そして非常に小
さな電流を通し得るという点で新しい。このように、電子インクディスプレイに
電圧を送達するために使用される伝導リードおよび電極は、比較的高い抵抗性を
有し得る。抵抗性コンダクタを使用するための能力は、電子インクディスプレイ
内のコンダクタとして使用され得る材料の数および種類を実質的に広げる。特に
、高価な真空スパッター加工したインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）コンダクタ（
これは、液晶デバイス内の標準材料である）の使用は必要とされない。コスト節
約はともかく、ＩＴＯの他の電極との置換は、外観における利点、処理能力（印
刷コンダクタ）、可撓性、および耐久性を提供し得る。さらに、印刷電極は、（
液晶のような）流体層ではなく、固体バインダーとのみ接触する。このことは、
別の方法で液晶と接触することによって溶解するか分解される幾つかの伝導性材
料が、電子インク用途に使用され得ることを意味する。これらは、後面電極（例
えば、銀およびグラファイトインク）のための不透明な金属性インク、および各
基板のための伝導性透明インクを含む。これらの伝導性コーティングは、伝導性
コロイドまたは半導体コロイドを含み、これらの例は、インジウムスズ酸化物お
よびアンチモンでドープしたスズ酸化物である。有機コンダクタ（ポリマーコン
ダクタおよび分子有機コンダクタ）がまた、使用され得る。ポリマーとしては、
ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ３，４
−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）およびその誘導体、ポリピロール
およびその誘導体、ならびにポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）およびその誘導
体が挙げられるが、これらに限定されない。有機分子コンダクタとして、ナフタ
レン、フタロシアニン、およびペンタセンの誘導体が挙げられるが、これらに限
定されない。ポリマー層は、従来のディスプレイの場合と比べてより薄くかつよ
り透明に作製され得る。なぜならば、伝導性の要件が厳密でないからである。
【００２７】 １実施態様において、ディスプレイ媒体１６は、カプセル１７同士を結合させ
るバインダー材料を含む。このバインダーは、カプセルを支持および保護し、そ
してカプセル分散物に電極材料を結合する、非伝導性の接着媒体として使用され
る。バインダーは、多くの形態および化学的種類で利用できる。このコーティン
グ／結合相１９は、１実施態様において、電気泳動相１７を囲むポリマーマトリ
ックスを含む。この実施態様において、ポリマー性バインダー中のポリマーは、
従来のインクのように、乾燥され得、架橋され得、または他の方法で硬化され得
、従って印刷プロセスは基板上に電子インクを積層するために使用され得る。別
の実施態様において、バインダー材料は水溶性ポリマー、含水ポリマー、油溶性
ポリマー、熱硬化性ポリマーおよび熱可塑性ポリマー、または放射硬化型ポリマ
ーであり得る。
【００２８】 水溶性ポリマーの中には、種々のポリサッカライド、ポリビニルアルコール、
Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ビニルピロリドン、種々のＣａｒｂｏｗａｘ（登録
商標）種（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ，Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）、およびポリ
−２−ヒドロキシエチルアクリレートがある。
【００２９】 水分散系または含水系は、一般にラテックス組成物であり、Ｎｅｏｒｅｚ（登
録商標）およびＮｅｏｃｒｙｌ（登録商標）樹脂（Ｚｅｎｅｃａ Ｒｅｓｉｎｓ
，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＭＡ），Ａｃｒｙｓｏｌ（登録商標）（Ｒｏｈｍ ａ
ｎｄ Ｈａａｓ，Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）、Ｂａｙｈｙｄｒｏｌ（登
録商標）（Ｂａｙｅｒ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）、およびＣｙｔｅｃ Ｉ
ｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（Ｗｅｓｔ Ｐａｔｅｒｓｏｎ，ＮＪ）ＨＰラインによって
代表される。これらは、一般にポリウレタンのラテックスであり、これらは時折
、１つ以上のアクリル、ポリエステル、ポリカーボネートまたはシリコーンと調
合され、それぞれが、ガラス転移温度、「タック（ｔａｃｋ）」の程度、柔軟性
、透明度、可撓性、透水性および耐溶媒性、伸長係数および引張り強度、熱可塑
性フロー、ならびに固体レベルの程度によって規定される特定の組の特性を有す
る最終硬化樹脂を与える。幾つかの含水系は、反応性モノマーと混合され得、そ
してより複雑な樹脂を形成するために触媒され得る。幾つかはさらに、例えばア
ジリジンのような（カルボキシル基と反応する）架橋剤の使用によって架橋され
得る。
【００３０】 含水性樹脂および水性カプセルの典型的な用途は以下の通りである。ある容量
の粒子が過剰の水を分離するために低速度で遠心分離される。所定の遠心分離プ
ロセス（例えば、６０×Ｇで１０分）の後に、カプセルが遠心チューブの底に見
出され、一方水分は上層にある。この水分は注意深く除去される。残留するカプ
セルの質量が測定され、そして樹脂の質量がカプセルの重量の８分の１と１０分
の１の間となるように、ある質量の樹脂が添加される。この混合物は、約３０分
間振動ミキサー上で穏やかに混合される。約３０分後、この混合物は適切な基板
上にコートされる準備がなされる。
【００３１】 熱硬化系は、エポキシのファミリーによって例示される。これらの二成分系は
粘性を非常に大きく変化し得、そしてこの対の反応性は、混合物の「可使時間」
を決定する。この可使時間は、コーティング操作を可能にするのに十分長い場合
、カプセルは、樹脂の硬化および固化の前に、コーティングプロセスにおいて秩
序だった配列にコートされ得る。
【００３２】 熱可塑性ポリマー（しばしば、ポリエステルである）は、高温で溶融する。こ
の種類の生成物の典型的な用途は、熱溶解接着剤である。耐熱カプセルの分散は
、このような媒体内にコートされ得る。この固化プロセスは、冷却の間に始まり
、そして最終的な硬度、透明度および可撓性は、ポリマーの分岐度および分子量
によって影響される。
【００３３】 油または溶媒に可溶のポリマーは、しばしば、水自体を明らかに除いて、含水
系と組成が類似している。溶媒系の場合の処方の許容度は非常に大きく、溶媒の
選択およびポリマー溶解度によってのみ限定される。カプセル自体の生存度は溶
媒をベースとする系において重要であり、カプセル壁の完全性は、溶媒によって
いかなる方法でもってしても損なわれ得ない。
【００３４】 放射硬化樹脂は、一般に溶媒をベースとする系の中で見出される。カプセルは
、このような媒体中に分散され得、そしてコートされ得、次いで、この樹脂はＵ
Ｖ照射（長波長または短波長のいずれか）の閾値レベルに対する一定時間の露光
によって硬化され得る。硬化ポリマー樹脂のすべての場合のように、最終特性は
、モノマー、オリゴマーおよび架橋剤の分岐度および分子量によって決定される
。
【００３５】 しかし、数多くの「水還元性（ｗａｔｅｒ−ｒｅｄｕｃｉｂｌｅ）」モノマー
およびオリゴマーが市販されている。厳密に言えば、それらは水溶性ではないが
、水は低濃度で許容される希釈剤であり、そして混合物中で比較的容易に分散さ
れ得る。これらの環境下で、水は粘性（初期には数千センチポイズから数十万セ
ンチポイズまで）を下げるために使用される。この粘性が十分に下げられ得る場
合、例えば、タンパク質またはポリサッカライド材料から作製されるカプセルの
ような、水をベースとするカプセルは、このような媒体中で分散され得、そして
コートされ得る。このような系における硬化は、一般にＵＶ照射による。
【００３６】 １つの詳細な実施態様において、バインダー材料は、ディスプレイ媒体に弾性
を付与する。例えば、ポリウレタンを含むバインダー材料は、ディスプレイ媒体
に弾性を付与し得る。別の実施態様において、バインダー材料は、ディスプレイ
媒体に脆性を付与する。例えば、エポキシを含むバインダー材料はディスプレイ
媒体に脆性を付与し得る。別の実施態様において、バインダー材料は、例えば、
バインダー中にベンゾトリアゾール誘導体材料のようなＵＶ光吸収剤を組み込む
ことによって、ＵＶ光保護特性を有する。弾性および／またはＵＶ保護材料を有
するディスプレイ媒体は、ディスプレイ１０の持続時間および寿命を増加する。
【００３７】 電気泳動懸濁のカプセル化は、ドローイングデバイスにおける使用のための優
れた媒体として、および静電印刷のための基板として、役立つ。このような目的
のためのマイクロカプセル化の利点は、マイクロカプセル壁および周囲のバイン
ダーのポリマーの性質に由来し、これは、カプセル化していない電気泳動懸濁よ
りも優れた構造的完全性を提供する。さらに、カプセル化した電気泳動懸濁は、
支持壁がスペーサーとして使用される従来の電気泳動ドローイングデバイスによ
って直面する問題を克服する。これらの壁は、画像中の隙間を引き起こし、そし
てディスプレイの全てのアドレス可能な部分を縮小する。マイクロカプセル化し
た電気泳動媒体は、固有に支持され、そしてこのような画像遮断壁を必要としな
い。従って、連続画像トレーシングを達成することが可能となる。
【００３８】 さらに、カプセル化したディスプレイ媒体１６は、大きな表面積の経済的製造
手段を提供するプロセス中において、プラスチック基板上に直接コートされ得る
。さらに、カプセル化したディスプレイ媒体１６は、可撓性にされ得るか、また
は湾曲および輪部に設定され得る。これは、新しい製造プロセスおよび設計可能
性を提供する。
【００３９】 カプセル化した電気泳動ドローイングシステムは、幾つかの電荷を必要とする
が、それは、電界効果（ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ）によって作動し、従って最
小電力を引く（ｄｒａｗ）。さらに、幾つかの電気泳動システムは、双安定性を
示し、その結果、一旦それらが暗い状態または明るい状態にアドレスされると、
それらは任意のさらなる電力を必要とすることなく暗くまたは明るいままであり
、そして幾つかのシステムは電力なしでグレー状態を維持しさえし得る。このよ
うな画像は、任意のさらなる電力を必要とすることなく、数ヶ月以上持続し得る
。
【００４０】 １実施態様において、保護層１８は、レクサン、ポリカーボネート、またはマ
イラーから作製される。別の実施態様において、保護層１８は、ＵＶ光保護コー
ティングを含む。例えば、コーティングは、ポリフッ化ビニルまたはＬＥＸＡＮ
ＨＰ１２Ｗ（ポリカーボネートベース）のようなＵＶ保護ポリマー材料、あるい
はベンゾトリアゾールまたはヒドロペルオキシド分解剤（例えば、ＨＡＬＳ、Ｈ
ｉｎｄｅｒｅｄ ＢｅｎｚｏａｔｅおよびＰｈｏｓｐｈｉｔｅ）のような他の光
安定化添加剤、あるいはこれらの材料の組み合わせで染み込まされ得る。別の実
施態様において、保護層１８は、耐引っかきコーティングである。なお別の実施
態様において、保護コーティング１８は、スクリーン表面上に堆積するグリース
および油を低減する材料から作製される。
【００４１】 図１ａを参照して、ディスプレイ１０は、さらに電荷発生機構（示していない
）を含む。この電荷発生機構は、ケーシング１４または可動電極２０内に組み込
まれ得る。１実施態様において、電荷発生機構は、バッテリおよび電気回路であ
り、これは２０ボルト〜１０００ボルト以上の範囲、より好ましくは１００ボル
ト〜５００ボルトの範囲内に電圧を増加し得る。別の実施態様において、電荷発
生機構は、バッテリを保存するための所定の時間後、印加電圧をゼロに自動的に
下げる回路を備える。別の実施態様において、電荷発生機構は、ユーザーに衝撃
を与えるのを防ぐための安全機構を有する。例えば、電荷発生機構は、電荷発生
機構からもたらされる最大電流を制限するために抵抗器を使用し得る。一般に、
抵抗は、ユーザーによって感じられ得るレベル以下のレベルに発生した電流を保
持するのに十分であるべきである。なお別の実施態様において、電荷発生機構は
インターロック機構を有し得る。このインターロック機構は、ユーザーが、書き
込み器具および記載されるためのイレーサーのような別の電荷保有デバイスを同
時に接触させるのを防ぐ。例えば、書き込み器具およびイレーサーの少なくとも
１つの末端は、ユーザーが両方を接触する際に切断するように適合され得る。
【００４２】 別の実施態様にて、ディスプレイ１０は、Ｖａｎ ｄｅ Ｇｒａｆｆ発生器、
流体ポンプ、または摩擦電気力のような静電荷を発生するための手段を備える。
Ｖａｎ ｄｅ Ｇｒａｆｆ発生器は、ベルトを介して電荷の物理的分離を提供す
ることによって高電圧を発生する。流体ポンプは、流体変位（ｆｌｕｉｄ ｄｉ
ｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）を介して電荷の物理的分離を提供することによって高電
圧を発生する。図１ｂは、摩擦電気力を使用するディスプレイ１０’を例示する
。システム１０’は、スライダー３と電気接続した後面電極１４’を含む。スラ
イダー３は、保護層１８’にわたってスライドし、それによって静電荷を発生す
る。この静電荷は、コンデンサー内に格納され、そしてユーザーが書き込む際に
放電され得る。この実施態様は、バッテリを必要としない。図１ｃは、二連の摩
擦電気素子を提供するチャートであり、ここから適切なスライダー材料および保
護層が選択され得る。
【００４３】 １実施態様において、ディスプレイ１０は、介在する誘電層を有する。この誘
電層は、保護層１８とディスプレイ媒体１６との間に設置され得るか、保護層１
８に組み込まれ得るか、またはバインダー材料に組み込まれ得る。この誘電層は
、電荷を流し出すことなく、ディスプレイ媒体をアドレスするのに十分に長く電
荷を格納し得る。この誘電層はまた、印加電圧がこの層を通過しそしてディスプ
レイ媒体に到達するのを可能にする。この様式で、書き込みデバイス上の書き込
み速度は増加され得る。なぜなら、書き込みデバイスは、ディスプレイ媒体をア
ドレスするのに必要な持続時間の間、ディスプレイ媒体上に配置される必要がな
いためである。１実施態様において、誘電層は、架橋ポリマー層から作製される
。１つの詳細な実施態様において、誘電層は、例えば、結合剤または接合剤また
は等価物を用いて積層された、ポリエチレンフタレート、ポリエチレンナフタレ
ート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリフ
ェニレンオキシド（ｐｏｌｙｐｈｎｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）、アイオノマー、
ポリカーボネート、ナイロンまたはフッ素樹脂から形成されるフィルムから作製
される。
【００４４】 図２を参照して、スタイラス２０’は、チップ２４を有する細長プローブ２２
を備える。１実施態様において、チップ２４は、細線のドローイングを可能にす
るために小さな形状にされ得る。チップ２４は、チップ２４の表面と同一平面の
電極２６を備える。幾つかの実施態様において、電極２６はチップ２４に比べて
小さな面積を占める。電極２６は、ワイヤ２１を通して電圧供給源（示していな
い）に接続されている。幾つかの実施態様において、チップ２４は、丸くされる
。スタイラス２０’のこの外形は、スタイラス２０’のより広い面積がドローイ
ング面と接触することを可能にし、一方でドローイング面を穿孔することなく細
線が引かれるのを可能にする。１実施態様において、電極２６は、誘電性コーテ
ィングでカバーされ、この誘電性コーティングは、スタイラス２０’を保護し、
環境に対する電極２６の曝露を防ぐ。別の実施態様において、スタイラス２０’
のチップ２４は、エラストマー材料を含む。
【００４５】 別の実施態様において、スタイラスは、チップ内に構築されるバネのようなダ
ンピング機構を含み、このダンピング機構は、ユーザーの手の動きによって引き
起こされる物理的力からドローイング面を緩衝するためのものである。
【００４６】 図３ａおよび３ｂは、別の実施態様を示し、ここで、スタイラス２０”は、互
いに絶縁される複数の電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃを備える。電圧は、電極２６
ａ、２６ｂ、２６ｃの全てまたはいずれかに印加され得、これによって、ドロー
イング面上に引かれるラインの幅および形状を制御する。例えば、電場が電極２
６ａのみを通して印加される場合、細い線がドローイング面上に引かれる。しか
し、電場が電極２６ａ、２６ｂの両方を通して印加される場合、より太い線が引
かれ、電場が全ての３つの電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃを通して印加される場合
さらにより太い線が引かれる。１実施態様において、スタイラス２０”は、スイ
ッチ２５、および種々の電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃを活性化するロジック回路
２７を備える。
【００４７】 １実施態様において、ドローイングシステムに引かれる線の幅は、ディスプレ
イ媒体にわたって印加される電圧を変化させることによって制御される。例えば
、印加される電圧の衝撃係数または大きさおよび／または持続時間が変化され得
る。
【００４８】 図４ａ〜４ｃは、他の実施態様を示し、ここで、スタイラス３０は、電荷発生
デバイス３２および／または電荷貯蔵デバイス３４を備える。図４ａ〜４ｃの実
施態様において、電荷発生デバイスは、圧電性デバイス３２、３２’、３２”で
あり得、そして電荷貯蔵デバイスは、コンデンサー３４、３４’、３４”であり
得る。あるいは、ディスプレイ１０”は、図４ｅに示されるように、スタイラス
３０の外側の電圧供給源５、および電荷貯蔵デバイス３４を備える。図４ｂを参
照して、自然な（ｎａｔｕｒａｌ）ドローイング移動を通してドローイング面に
対してスタイラス３０’を押す工程は、機械的に圧電性デバイス３２’をトリガ
ーし、電流を発生させ、そしてコンデンサー３４’を荷電する。図４ｃを参照し
て、スタイラス３０”上のスイッチ３５は、圧電性デバイス３２’をトリガーす
るためにクリックされ得、これによって電流が発生し、そしてコンデンサー３４
”を荷電する。
【００４９】 １実施態様において、スタイラスはスイッチを備え、このスイッチは、ディス
プレイ媒体にわたって印加された電場をユーザーが逆にするのを可能にし、これ
によって一つの色でのドローイングから別の色でのドローイングに切り替わる。
第２の色は、第１の色を使用して描画されるものを消去する効果を有し得る。例
えば、ユーザーは、スイッチングの前に白色の背景上に青色で描画し得、そして
スイッチング後は、青色の背景上に白色で描画し得る。１実施態様において、電
極３６に印加された電圧は、＋１００Ｖから−１００Ｖに切り替わり得、ここで
、ドローイングデバイスの後面電極に印加された電圧は０Ｖである。あるいは、
スタイラス３０の電極３６に印加された電圧は、０Ｖのままであり得、後面電極
に印加された電圧は変化し得る。
【００５０】 図４ｄを参照して、スタイラス４０は、スタイラス４０の対向する端に設置さ
れた２つの電極４２、４４を備える。電極４２、４４のそれぞれに異なる電圧が
印加され、その結果、電極４２は、ユーザーが一つの色で描画するのを可能にし
、一方、電極４４は、ユーザーが異なる色で描画するのを可能にする。別の実施
態様において、ドローイング面上に書き込むために正の電圧が電極４２に印加さ
れ得、一方で、ドローイング面上の描画を消去するために同じ大きさの負の電圧
が電極４４に印加され得る。スイッチ４５は、ユーザーが２つの電極４２、４４
のうちの１つを選択することを可能にする。この実施態様においては、後面電極
が接地される。
【００５１】 図５を参照して、ディスプレイ５０は、ケーシング５２、ケーシング５２の内
部に配置された後面電極５３、後面電極５３に隣接して配置されたカプセル化デ
ィスプレイ媒体５４、ディスプレイ媒体５４に隣接して配置された圧電フィルム
５６、および圧電フィルム５６に隣接して配置された保護層５５を備える。この
実施態様において、スタイラス５８は、ドローイングデバイス５０に電気的に接
続される必要はないか、または電荷発生器を備える。スタイラス５８を用いて圧
電フィルム５６を押すことによって力が圧電フィルム５６に付与される場合、圧
電フィルム５６は、荷電される。従って、圧電フィルム５６および後面電極５３
を通してディスプレイ媒体５４を横断するように、電圧電位が形成され得る。圧
電フィルム５６は、ポリマー材料を含み得る。例えば、圧電フィルムは、フッ化
ビニリデンホモポリマーまたはフッ化ビニリデンと１つ以上の共重合性モノマー
とのコポリマーを含み得る。ディスプレイ媒体５４は、カプセルを備え、各カプ
セルは、流動媒体中に分散した複数の粒子を備える。
【００５２】 図６を参照して、図１ａのディスプレイと実質的に同様であるドローイングシ
ステム６０はさらに、コンデンサー６８に接続された圧電性ボタン６２を備える
。コンデンサーは、スタイラス６９に接続される。ユーザーが圧電性ボタン６２
を押す場合、コンデンサー６８は荷電する。システム６０はさらに、例えばバネ
を使用して、機械的にエネルギーを格納するための手段、および圧電性デバイス
６２に機械的エネルギーを実質的に移行するための手段を包含し得る。
【００５３】 図７ａを参照して、図１ａのディスプレイと実質的に同様であるドローイング
システム７０はさらに、イレーサー７２を備える。イレーサー７２は、ケーブル
７３を通してドローイングシステム７０に物理的に接続される。書き込み器具（
示していない）および後面電極（示していない）を通してドローイングシステム
７０のディスプレイ媒体にわたって電場を印加することによってドローイング面
７１上に形成された画像は、イレーサー７２および後面電極を通してディスプレ
イ媒体にわたって反対に荷電した電場を印加することによって消去され得る。１
実施態様において、イレーサー７２’は、図７ｂに示されるように、滑り棒７６
の形態で、ドローイング面７１上のデバイスケーシング７４の内部に配置される
。滑り棒７６は、タブ７８を備え、これはユーザーがドローイング面７１にわた
ってイレーサー棒７６をスライドさせるために使用し得るものであり、これによ
って、ドローイング面７１上に描画された画像を消去する。１実施態様において
、滑り棒７６は、電極を有し、この電極は、スクリーンの色を変化させるために
正または負の電圧に設定され得る。
【００５４】 図８ａを参照して、ドローイングシステム８０は、ケーシング８２、後面電極
、カプセル化したディスプレイ媒体、保護層、および電極表面８４を備える。こ
の保護層８５は、ドローイング面として機能する。この実施態様において、ユー
ザーは、彼または彼女の手８６で電極表面８４をタッチしながら、ユーザーは、
第２の手８８でドローイング面８５上に書き込む。この実施態様において、分離
した書き込み器具は必要とされ得ない。電圧供給源は、ケーシング８２の内部に
設置される。ヒトの身体は電気伝導性であるため、ユーザーの第２の手８８およ
び後面電極を通してディスプレイ媒体にわたって電場が形成され得る。図８ｂに
示されるように、典型的な皮膚抵抗は約１０ｋΩ〜５００ｋΩである。ディスプ
レイの等価抵抗（ＲEQ）が皮膚抵抗に比べてはるかに高い限り、印加された電場
のほとんどはシステムにわたって低下する。１実施態様において、ドローイング
システム８０は、内部の１ｍΩの電流制限抵抗（ＲCL）を有する。１００Ｖが印
加される場合、抵抗（ＲCL）は、身体およびディスプレイシステムを通して流れ
る電流を１００ｋΩに制限する。電極表面８４はボタンであり得る。あるいは、
電極表面８４はスタイラスの一部であり得る。
【００５５】 １実施態様において、本発明の可動電極は、異なるドローイングチップを提供
するために種々の形状または形態を有し得る。例えば、可動電極は、能筆チップ
、ブラシ、スポンジ、布地、ローラー、またはエラストマー性固体を備え得、こ
れは電極表面、電圧供給源、またはスタイラスのような電荷の供給源に電気的に
接続される。別の例では、書き込み器具は伝導性層でコートした非伝導性物体を
備え得る。なお別の例では、書き込み器具は、円錐体、シェープ（ｓｈａｐｅ）
およびカードであり得る。なお別の例では、可動性電極は、任意の形状または形
態のスタンプを備え得る。
【００５６】 図９ａ〜９ｄを参照して、書き込み器具９０は、本発明のドローイングシステ
ムを用いて使用され得る。書き込み器具９０は、カードの形態であり得る。書き
込み器具９０は、カードの背面上に印刷された不可視のコンダクティブパターン
９２を備える。書き込み器具９０は、ドローイングシステム９４のドローイング
面９３上に配置され、そして電圧がスタイラス９５を使用して伝導性パターン９
２に印加される場合、伝導性パターンは、ドローイング面９３上に不意の画像９
６を残す。図９ａ〜９ｃの実施態様において、書き込み器具９０は、文字Ａの形
態の切りぬき穴９１を含む。この書き込み器具９０を使用して、ユーザーは、ド
ローイング面９３上に書き込み器具９０を配置し、スタイラスを使用して文字Ａ
内を塗りつぶす。切りぬき穴９１のふちは、コンダクティブパターン９２に接続
されるコンダクタ９７を備える。従って、スタイラスがコンダクタ９７と接触す
る場合、コンダクティブパターン９２に対応する不意の画像９６がドローイング
面上に現れる。ドローイング器具９０がドローイング面９３から除去される場合
、文字Ａは残るが、その隣りに、アップル９６の絵もまた示される。この実施態
様は、子供用の教育ツールとして有用であり得る。
【００５７】 図１０は、ディスプレイ１００が融通を利かせて消去可能なおよび消去可能で
ない部分の両方を有する実施態様を示す。図１０を参照して、ディスプレイ１０
０は、ケーシング１０２、後面電極１０４、カプセル化したディスプレイ媒体１
０６、上方電極１０８、保護層１０９、およびスタイラス１０７を備える。この
実施態様において、ドローイングデバイス１００の第１部分は、ユーザーがその
上に描写するのに有効であり、一方で、ドローイングデバイス１００の第２部分
は、所定の画像を提供する。第２部分において、上方電極１０８および後面電極
１０４は、ディスプレイ媒体１０６にわたって電場を印加する。例えば、動画は
、この実施態様を使用してドローイング面１０９上に提供され得る。スタイラス
１０７が青色で描画されるように設定される場合、「青色」のサインを保持する
図が現れ得、そして、スタイラス１０７が白色で描画されるように設定される場
合、「白色」のサインを保持する図が現れ得る。
【００５８】 本発明のディスプレイは、ドローイング経験を向上させるために、音響フィー
ドバックトーンまたは音楽を含む他のマルチメディア素子と一体化され得る。例
えば、スタイラスが第１電圧から第２電圧に切り替えられる場合、ディスプレイ
に含まれるスピーカーは、音を発し得る。
【００５９】 図１１を参照して、ディスプレイ１１０は、複数のドローイング面を提供する
。ディスプレイ１１０は、ケーシング１１２、連続ベルトループ内に配列された
可撓性ディスプレイ媒体１１４、ベルトループの内部に配置された後面電極１１
６、およびドローイング面として役立つ保護層１１８を備える。ディスプレイ媒
体１１４は、ベルトループを巻くための、一組のローラー１１９およびノブ１１
７の周りをループする。この実施態様において、ユーザーは、異なるドローイン
グ面間で巻き得る。例えば、ユーザーは、ディスプレイ媒体１１４ａの第１ドロ
ーイング面上に描画し得、次いで、その図画を保存するためにそれを背面に巻き
、そしてなおも別の新しいドローイング面１１４ｂを有する。１実施態様におい
て、ディスプレイ媒体１１４は、カプセル化した電気泳動ディスプレイ媒体を備
える。１つの詳細な実施態様において、ディスプレイ媒体１１４ａの第１のドロ
ーイング面は、黒色および白色のような第１の色の組み合わせを提供し、一方で
ディスプレイ媒体１１４ｂの第２のドローイング面は、黄色および青色のような
第２の色の組み合わせを提供する。別の実施態様において、ディスプレイ１１０
はさらに、イレーサー１１３を含み、これはそれを巻き戻す際にディスプレイ媒
体１１４の表面を消去する。
【００６０】 １実施態様において、本発明のディスプレイは可撓性である。１つの詳細な実
施態様において、可撓性ディスプレイは、ドローイング面を提供する壁紙として
使用される。ディスプレイは、カプセル化した電気泳動ディスプレイ媒体を用い
て透明な保護層をコーティングし、次いでこのコートした構造体を後面電極で積
層することによって、構成され得る。可撓性で透明な保護層の例として、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニル、アクリル、およびポリクロロト
リフルオロエチレンが挙げられる。後面電極は、ポリマーでドープした導電性粒
子、導電性ポリマー（例えば、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリチオフェン
）、ドープしたポリマー、金属化ポリマー、または導電性材料（例えば、金属、
金属酸化物、導電性粒子分散体、および導電性ポリマー分散体）でコートしたポ
リマーフィルムのような可撓性ポリマー性コンダクタ材料を含み得る。別の実施
態様において、ディスプレイ媒体および後面電極は、保護層上に印刷される。印
刷方法の詳細は、１９９７年９月２３日に提出された共有に係る米国特許出願シ
リアル番号０８／９３５，８００号に記載され、これは、本明細書中において参
考として援用される。
【００６１】 別の詳細な実施態様において、可撓性ディスプレイは、「電子ペーパー」とし
て使用され得る。電子ペーパーは、現在紙が使用されるいかなる場所においても
使用され得るが、スタイラス、プリントヘッドまたは同様の手段を介して更新さ
れ得る能力を提供する。電子ペーパーは、再利用ファックスおよびコピー用紙、
再書き込み可能なバーコード、ラベルおよびパッケージ、プラスチックカード上
の再書き込み可能なディスプレイ、クレジットカード、層状運転免許証および磁
気帯カード、再印刷可能なサインおよび広告板、および再利用新聞、雑誌、グリ
ーティングカードおよび本として使用され得る。
【００６２】 １実施態様において、カプセル化したディスプレイ媒体またはドローイングシ
ステムの後面電極と組み合わせたディスプレイ媒体は、ユーザーによって、除去
され得、そして新しいディスプレイ媒体またはディスプレイ媒体／後面電極の組
み合わせと置換され得、その結果ユーザーは彼または彼女の図画を保持し得る。
別の実施態様において、ドローイングシステムの後面電極は、除去され得、そし
て異なる後面電極と置換され得る。これらの実施態様において、このシステムは
、電圧供給源と後面電極との間の電気接続を提供するコネクタを含み得る。これ
らの除去可能な電極は、種々の後面電極パターンがドローイングシステムを用い
て使用されるのを可能にする。例えば、この電極は接地された第１区画およびス
タイラスポテンシャルに接続された第２区画を備えるようにパターン化され得る
。この実施態様において、接地された第１区画は、スタイラスが第１区画に隣接
して配置される場合、表われ得る。この実施態様は、カラー本を作製するために
使用され得る。別の例において、この実施態様を使用してドローイング面上に輪
郭が提供され得る。ユーザーは、まず、青色のような単一の色を表示するために
全体のドローイング面を設定する。地図のような輪郭の非伝導性パターンを有す
る後面電極がドローイングシステム内に挿入される。ドローイングシステムのデ
ィスプレイ媒体に電場が印加され、青色から白色のような別の色にディスプレイ
の色を変化させる。地図の輪郭は青色のままであり、一方でディスプレイの残り
は白色のままである。ユーザーはここで、ドローイング面上に青色で書き込み得
、そしてドローイング面上に示される地図上に可視的に書き込み得る。
【００６３】 図１２ａを参照して、ドローイングシステム１２０は、ユーザーが、スタイラ
スまたは電荷発生静電プリントヘッド１２４を使用して書き込むのを可能にする
。１実施態様において、静電プリントヘッド１２４は、固定された電気泳動ディ
スプレイ媒体にわたって移動され、画像を作製する。１実施態様において、静電
プリントヘッド１２４は、ドローイングシステム１２０上のその位置を感知し、
その結果、それはディスプレイ面上に局所的に印刷し得る。ドローイングシステ
ム１２０は、この実施態様において、プリンターとして使用され得る。静電プリ
ントヘッド１２４は、自動的にまたは手動で移動され得る。システム１２０はさ
らに、プリントヘッドの手動の走査を検出するための速度センサーを備え得る。
【００６４】 １実施態様において、ドローイングシステムは、システム上にユーザーが描画
するのを可能にするために電気泳動効果および他の手段の両方を使用する。図１
２ｂを参照して、システム１２５は、ケーシング１２６、ベルトループの形態の
カプセル化したディスプレイ媒体１２７、ベルトループ内に配置された後面電極
１２８、および保護コーティング１２９を備える。システム１２５はさらに、ド
ローイング面１２９上に横たわる画像を提供するための静電プリンター１２３を
備える。さらに、ユーザーはドローイング面１２９上に描画するために、典型的
にホワイトボード上で使用されるような標準の乾式の消去可能なマーカー１２１
を使用し得る。横たわる画像およびユーザーのマーキングの両方は、ドローイン
グ面１２９上に目に見える。１つの詳細な実施態様において、ドローイングシス
テム１２５はさらに、標準の乾式の消去可能なマーカー１２１によって提供され
る描画を走査するための光学的入力手段（例えば、スキャナー）を備える。
【００６５】 １実施態様において、ドローイングシステムは、永続的画像を表示する第１領
域およびユーザーが書き込みしたり消去したりし得る第２領域を備える。例えば
、ドローイングシステムは、空白の地図または空白のカレンダーを備え得る。図
１３を参照して、ドローイングシステム１３０は、複数の領域１３２、１３４に
分離された後面電極を備え得る。第１領域１３２は、スタイラス１３６の電圧に
等しい電圧を有し、その結果、第１領域１３２に隣接するディスプレイ媒体１３
８にわたって電場が印加され得ない。従って、ユーザーは、第１領域１３２上に
書き込みしたり消去したりすることができない。第２領域１３４は、スタイラス
１３６の電圧と異なる電圧を有し、その結果、第２領域１３４に隣接したディス
プレイ媒体１３８にわたって電場が印加され得る。ユーザーは、第２領域１３４
上に描画する。ドローイングシステム１３０は、ドローイングシステム１３０上
に永続的に表示されるべき画像に対応する電極パターンを有する後面電極を備え
得る。
【００６６】 １実施態様において、ドローイングシステムは、ユーザーが複数の色で描画す
るのを可能にするような、複数の光学的特性を提供する。図１４ａおよび１４ｂ
を参照して、ドローイングシステム１４０は、ピクセル化した後面電極１４４を
備える。後面電極１４４は、複数のピクセルまたは線電極１４４ａ、１４４ｂ、
１４４ｃにパターン化される。１つの詳細な実施態様において、ピクセルまたは
線電極１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃは、約１ｍｍ未満の幅を有する。第１電極
１４４ａは第１の光学特性（例えば、赤）に対応し、第２電極１４４ｂは、第２
の光学特性（例えば、緑）に対応し、そして第３電極１４４ｃは、第３の光学特
性（例えば、青）に対応する。ドローイングシステム１４０はさらに、カプセル
化したディスプレイ媒体１４６を備え、これは、色のような異なる光学特性の粒
子または溶媒を含む。例えば、ディスプレイ媒体１４６は、赤、緑、および青、
またはシアン、マゼンタ、および黄の粒子または溶媒を含み得る。１つの詳細な
実施態様において、第１電極１４４ａに隣接するカプセルは、白色粒子および赤
色色素を含み、第２電極１４４ｂに隣接するカプセルは、白色粒子および緑色色
素を含み、そして第３電極１４４ｃに隣接するカプセルは、白色粒子および青色
色素を含む。この実施態様において、第１電極１４４ａに隣接するディスプレイ
媒体１４６は、赤色領域１４６ａを形成する。第２電極１４４ｂに隣接するディ
スプレイ媒体１４６は、緑色領域１４６ｂを形成する。第３電極１４４ｃに隣接
するディスプレイ媒体１４６は、青色領域１４６ｃを形成する。
【００６７】 赤色で描画するために、スタイラス１４８の電圧と異なる電圧が、赤色に対応
するピクセルまたは線電極１４４ａに印加される。電極１４４ａは、共通の赤色
電極に接続される。スタイラス１４８および後面電極１４４ａは、ディスプレイ
媒体１４６にわたって電場を設定し、その結果、白色粒子が保護層１４９から離
れて移動し、そして赤色色素の色を表示する。スタイラス１４８の電圧と整合す
る電圧が、緑色および青色に対応するピクセルまたは線電極１４４ｂ、１４４ｃ
に印加され、その結果、緑色領域１４６ｂおよび青色領域１４６ｃにわたる電場
は設定され得ない。第２電極１４４ｂは、共通の緑色電極に接続される。第３の
電極１４４ｃは、共通の青色電極に接続される。従って、スタイラス１４８は、
赤色電極１４６ａに対応する媒体を除いた任意の媒体に電気泳動的に影響を及ぼ
さない。後面電極を異なる電圧電位に設定することによって、種々の色効果（色
の組み合わせのような）が達成され得る。
【００６８】 １実施態様において、ピクセル化した後面電極は、１つ以上の層の誘電基板を
提供することによって作製され、この基板内で、同じ色に対応する複数の電極が
単一の層上に提供されそして平行に接続される。あるいは、ピクセル化した電極
は単一の基板上に提供され得る。
【００６９】 別の実施態様において、ドローイングシステム１５０は、図１４ａに関して実
質的に記載されるように赤色領域１５４ａ、緑色領域１５４ｂ、および青色領域
１５４ｃを備えるディスプレイ媒体１５４、ならびに同時に３つの領域１５４ａ
、１５４ｂ、１５４ｃの１つをアドレスする可動後面電極１５２を備える。可動
後面電極１５２は、ある領域に隣接して配置される場合、電場がその領域に印加
され、これによってその領域の色を表示する。機械的スイッチは電極を移動させ
るのに使用され得る。
【００７０】 図１４ａおよび１４ｂの実施態様は、例としてのみ提供される。カラーディス
プレイを提供するための他の実施態様は、本発明に従って使用され得る。１９９
８年８月２７日に提出された、共有に係る、同時係属中の米国特許出願Ｕ．Ｓ．
Ｓ．Ｎ．０９／１４０，８６２は、カラー電気泳動ディスプレイを記載し、これ
は、本明細書中において参考として援用される。
【００７１】 図１５ａを参照して、ディスプレイ２００は、後面電極２０２、ディスプレイ
媒体２０４、前面電極２０６、およびタッチスクリーン２０８を備える。このタ
ッチスクリーン２０８は、前面電極２０６に隣接して配置される。あるいは、タ
ッチスクリーン２０８は、ディスプレイ媒体２０４と共に積層され得るか、また
は一体化され得る。例えば、タッチスクリーンの１つの電極は、ディスプレイ２
００の前面電極２０６上に直接に印加され得る。抵抗効果および容量効果を通し
て作動するタッチスクリーンは、当業者にとって公知である。この実施態様にお
いて、ディスプレイ２００は、ドローイング器具がタッチスクリーン２０８に対
して押される場合、活性化される。あるいは、このタッチスクリーンは、ドロー
イングシステムの後方に配置され得る。
【００７２】 １実施態様において、本発明のディスプレイは、クレジットカード公認端末の
ようなデータ捕捉機構に組み込まれる。この実施態様において、ユーザーは、デ
ィスプレイのドローイング面上に彼のまたは彼女のサインを署名し、そして彼ま
たは彼女のサインは捕捉され、そしてデジタル化される。１つの例において、ス
タイラスまたはデータ供給源は、マイクロカプセル化した電気泳動層および底部
電極の下にあるセンシング機構によって受け取られる無線波を発する。別の例に
おいて、可撓性のマイクロカプセル化した電気泳動層は、ディスプレイ媒体を通
して、ディスプレイ媒体の前方または後方にある圧力感知アレイ型またはタッチ
スクリーン型デバイスに局所圧力を伝達するのを可能にするために、利用される
。この実施態様の１つの利点は、サインまたはデータのトレーシングが粗解像度
でデジタル化され得る間、その画像がより高い解像度でディスプレイ媒体によっ
てアナログで表示されることである。別の例において、スタイラスまたはデータ
供給源は、ディスプレイ媒体を通してセンシング機構に伝達する赤外または可視
信号を発する；ここで、広い温度作動範囲のマイクロカプセル化した電気泳動デ
ィスプレイが有用である。別の実施態様において、スタイラスは、ディスプレイ
媒体の後方の機構によって再び感知される音波を伝達する。上記のセンシング機
構は、ディスプレイ上に器具の位置についての情報を提供し得る。
【００７３】 図１５ｂを参照して、ディスプレイ１６０は、静電印刷機構を備える。この静
電印刷機構は、滑り棒１６２内に備えられ、これは、１つ以上の電極を有し得る
。この電極は、集積回路のような駆動機構に接続される。この電極はまた、デー
タ格納デバイスまたは通信デバイスのようなデータ供給源に接続され得る。この
通信デバイスは、例えば、ページャー、レシーバー、モデム、赤外ポートまたは
ダイレクトケーブル接続であり得る。滑り棒１６２はさらに、ロジック回路およ
び位置センサーを備え得る。この実施態様において、滑り棒は、手動または自動
の静電プリントヘッドとして使用され得、そしてユーザーが滑り棒１６２をスラ
イドする際にドローイングスクリーンに画像を移し得る。システム１００はさら
に、プリントヘッドの手動のスキャニングを検知するための、機械的または光学
的速度センシングデバイスを備え得る。
【００７４】 図１５ｂのディスプレイ１６０は、ユーザーが、ドローイングスクリーン上に
画像をダウンロードしそして表示するのを可能にする。画像は、テキスト（例え
ば、新聞紙、本）、点線画像、部分画像、スクラップブックまたはデータベース
からの画像、あるいは相互作用した一連の画像でさえあり得る。通信デバイスお
よび適切なロジック回路が装備される場合、これによって、ドローイングデバイ
スは、極端に安価なウェブブラウザのような低コスト情報ディスプレイデバイス
として役立ち得る。
【００７５】 別の実施態様において、滑り棒１６２は、走査デバイスを支持する。走査デバ
イスは、ドローイングシステムのスクリーン上に提供され得る画像をデジタル化
し得る。データ格納デバイス、記憶デバイス、または通信デバイスと組み合わせ
て使用される場合、これは、ドローイングシステムが画像を格納し、呼び戻しそ
して伝達するのを可能にする。あるいは、ディスプレイ１０システムを有する外
部走査デバイスが、使用され得る。
【００７６】 １実施態様において、滑り棒１６２は、消去、走査、または描画するために、
図１６ａに示されるようにスクリーンにわたってスライドするか、または図１６
ｇに示されるようにスクリーンにわたって手動で移動される。あるいは、ドロー
イングシステムのスクリーンは、同じ機能を達成するために電極に対して移動さ
れ得る。例えば、スクリーンは、コンベアベルト様構成で提供され得、ここで、
スクリーンは図１６ｂに示されるように移動するか、または電極が図１６ｄに示
されるように移動する。あるいは、このスクリーンは、図１６ｆに示されるよう
にウインドウシャッターを有する場合、一巻きのディスプレイ媒体から引かれ得
るか、またはスクリーンは、図１６ｃおよび１６ｅに示されるように一方の側か
ら他方の側へ滑り棒を通して引かれ得る。
【００７７】 図１７を参照して、ディスプレイシステム１７０は、透明な後面伝導性電極１
７２、光伝導性分散層１７３、カプセル化したディスプレイ媒体１７４、および
上方電極１７６を備える。透明な後面電極１７２、光伝導層１７３を提供するこ
とによって、および適切なロジックを追加することによって、ディスプレイシス
テム１７０は、光反射供給源または光放射供給源から画像を「ピックアップ（ｐ
ｉｃｋ ｕｐ）」し得る。光反射供給源または光放射供給源上に表示される画像
からの光１７８は光伝導層１７３に当たり、これによって上方電極１７６ととも
に後面電極１７２がディスプレイ媒体１７４に渡って電場を印加するのを引き起
こし、これによってディスプレイシステム１７０上にピックアップ画像を再生す
る。電場を発生させるための手段は、ディスプレイシステムの内側にまたは外側
に構築され得る。システム１７０はさらに、光を反射する基板を照らすための光
源（例えば、蛍光）を備え得る。この光反射基板は紙であり得る。光伝導電極を
含むディスプレイシステムの詳細は、１９９９年３月１８日に提出された、共有
に係る同時係属中の米国特許出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／２７２，７１６に提供
される。
【００７８】 ディスプレイシステム１７０が上方電極１７６を有しない１実施態様において
、ディスプレイシステム１７０のユーザーは、テレビまたはコンピュータスクリ
ーンのような光放射ディスプレイまでディスプレイシステム１７０を保持し得、
システム１７０の上方面にわたって上記の滑り棒（示していない）を移動し得、
そしてこのことによって、ディスプレイシステム１７０が図１６ｃおよび１６ｅ
に示されるように一方の側から他方の側まで画像を再生するのを引き起こし得る
。
【００７９】 図１７を参照して、ディスプレイシステム１７０は、透明な後面伝導性電極１
７２、光伝導性分散層１７３、カプセル化したディスプレイ媒体１７４、および
上方電極１７６を備える。透明な後面電極１７２、光伝導層１７３を提供するこ
とによって、および適切なロジックを追加することによって、ディスプレイシス
テム１７０は、光反射供給源または光放射供給源から画像を「ピックアップ（ｐ
ｉｃｋ ｕｐ）」し得る。光反射供給源または光放射供給源上に表示される画像
からの光１７８は光伝導層１７３に当たり、これによって上方電極１７６ととも
に後面電極１７２がディスプレイ媒体１７４に渡って電場を印加するのを引き起
こし、これによってディスプレイシステム１７０上にピックアップ画像を再生す
る。電場を発生するための手段は、ディスプレイシステムの内側にまたは外側に
構築され得る。システム１７０はさらに、光を反射する基板を照らすための光源
（例えば、蛍光）を備え得る。この光反射基板は紙であり得る。光伝導電極を含
むディスプレイシステムの詳細は、１９９９年３月１８日に提出された、共有に
係る同時係属中の米国特許出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／２７２，７１６に提供さ
れる。
【００８０】 ディスプレイシステム１７０が上方電極１７６を有しない１実施態様において
、ディスプレイシステム１７０のユーザーは、テレビまたはコンピュータスクリ
ーンのような光放射ディスプレイまでディスプレイシステム１７０を保持し得、
システム１７０の上方面にわたって上記の滑り棒（示していない）を移動し得、
そしてこのことによって、ディスプレイシステム１７０がテレビまたはコンピュ
ータスクリーン上に画像を再生するのを引き起こし得る。ディスプレイシステム
１７０が上方電極１７６を備える別の実施態様において、ユーザーは、テレビま
たはコンピュータスクリーン上に示される画像を捕捉するために、テレビまたは
コンピュータスクリーンの前面にディスプレイシステム１７０を単純に配置する
。あるいは、ディスプレイシステム１７０の内部または外部の光源は、基板を照
らし、そして基板から反射する光を捕捉し、これによって、基板上に画像をコピ
ーし得る。このようなシステムは、玩具、または一時的な画像を輸送する新しい
方法として使用され得る。例えば、ユーザーは、彼または彼女のコンピュータス
クリーンに電子ペーパーを保持し得、彼または彼女の１日の計画を画像化し得、
次いで１日中このペーパーを運び得る。
【００８１】 用語「ディスプレイ」および用語「ドローイングシステム」は、本明細書中で
交換可能に使用された。両方の用語は、描画、コピー、印刷、または消去の機能
を提供し得るデバイスを包含する。本明細書中で使用される用語「可動電極」は
、書き込みデバイス、イレーサー、プリンタ、またはスキャナーを包含する。用
語「可動電極」はまた、電極を移動させることによって、またはディスプレイを
移動させることによって、ディスプレイ面に対して移動し得る電極をいう。
【００８２】 本発明は特定の好ましい実施態様を参照して特に示されそして記載される一方
で、形態および詳細の種々の変更が、添付の特許請求の範囲によって規定される
ような本発明の精神および範囲から逸脱することなくその内で行われ得ることは
当業者にとって理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点、ならびに本発明自体は、添付
の図面と一緒に読まれる場合、好ましい実施態様の以下の説明からより完全に理
解される。
【図１ａ】 図１ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの断面図を示す。
【図１ｂ】 図１ｂは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの部分断面図を示す。
【図１ｃ】 図１ｃは、摩擦電気素子のトウ・シリーズを提供するチャートである。
【図２】 図２は、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタイ
ラスの断面図を示す。
【図３ａ】 図３ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタ
イラスの断面図を示す。
【図３ｂ】 図３ｂは、図３ａのスタイラスの底面図を示す。
【図４ａ】 図４ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタ
イラスの模式図を示す。
【図４ｂ】 図４ｂは、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタ
イラスの断面図を示す。
【図４ｃ】 図４ｃは、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタ
イラスの断面図を示す。
【図４ｄ】 図４ｄは、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタ
イラスの断面図を示す。
【図４ｅ】 図４ｅは、本発明の１実施態様に従うディスプレイをアドレスするためのスタ
イラスの模式図を示す。
【図５】 図５は、本発明の１実施態様に従うディスプレイの断面図を示す。
【図６】 図６は、本発明の１実施態様に従うディスプレイの斜視図を示す。
【図７ａ】 図７ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの斜視図を示す。
【図７ｂ】 図７ｂは、本発明の１実施態様に従うディスプレイシステムの斜視図を示す。
【図８ａ】 図８ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの斜視図を示す。
【図８ｂ】 図８ｂは、図８ａのディスプレイの簡略化した回路図を示す。
【図９ａ】 図９ａは、本発明の１実施態様に従う書き込み器具を用いて使用されるディス
プレイの斜視図を示す。
【図９ｂ】 図９ｂは、本発明の１実施態様に従う図９ａの書き込み器具を用いて作製され
るドローイングを含むディスプレイの斜視図を示す。
【図９ｃ】 図９ｃは、本発明の１実施態様に従う書き込み器具の平面図を示す。
【図９ｄ】 図９ｄは、本発明の１実施態様に従うドローイング器具およびスタイラスの断
面図を示す。
【図１０】 図１０は、本発明の１実施態様に従うディスプレイの断面図を示す。
【図１１】 図１１は、本発明の１実施態様に従うディスプレイの斜視図を示す。
【図１２ａ】 図１２ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの平面図を示す。
【図１２ｂ】 図１２ｂは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの一部の断面図を示す。
【図１３】 図１３は、本発明の１実施態様に従うディスプレイの一部の断面図を示す。
【図１４ａ】 図１４ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの一部の断面図を示す。
【図１４ｂ】 図１４ｂは、図１４ａのディスプレイの後面電極を示す。
【図１４ｃ】 図１４ｃは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの一部の断面図を示す。
【図１５ａ】 図１５ａは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの断面図を示す。
【図１５ｂ】 図１５ｂは、本発明の１実施態様に従うディスプレイの斜視図を示す。
【図１６ａ】 図１６ａは、電極を用いてディスプレイをアドレスする方法を示す。
【図１６ｂ】 図１６ｂは、電極を用いてディスプレイをアドレスする方法を示す。
【図１６ｃ】 図１６ｃは、電極を用いてディスプレイをアドレスする方法を示す。
【図１６ｄ】 図１６ｄは、電極を用いてディスプレイをアドレスする方法を示す。
【図１６ｅ】 図１６ｅは、電極を用いてディスプレイをアドレスする方法を示す。
【図１６ｆ】 図１６ｆは、電極を用いてディスプレイをアドレスする方法を示す。
【図１７】 図１７は、本発明の１実施態様に従うディスプレイの断面図を示す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年６月３０日（２０００．６．３０）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】削除
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ (72)発明者 ジャコブソン， ジョセフ エム． アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02159， ケンブリッジ， グラント ア ベニュー 223 (72)発明者 ウィルコックス， ラッセル ジェイ． アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01760， ナティック， ウィネメイ ス トリート 17 (72)発明者 ドラザイック， ポール アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02421， レキシントン， レキシントン リッジ ドライブ 6234

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディスプレイ（１０；１０’；１０”；５０；６０；７０；
    ７０’；８０；１００；１１０；１２０；１２５；１３０；１４０；１５０）で
    あって、以下： 第１面（１８）および第２面を有する、ディスプレイ媒体（１６；５４；１０
    ６；１１４；１２７；１４６；１５４）； 該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１４６；１５４
    ）の該第２面に隣接して配置された後面電極（１４；５３；１０４；１２８；１
    ４４）；および 該後面電極（１４；５３；１０４；１２８；１４４）と連絡した可動電極（２
    ０；２０’；２０”；３０；３０’；３０”；４０；５８；６９；８８；９５；
    １０７；１２２；１３６）であって、該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６
    ；１１４；１２７；１４６；１５４）にわたって電場を印加する、可動電極、を
    備え、 該ディスプレイ（１０；１０’；１０”；５０；６０；７０；７０’；８０；
    １００；１１０；１２０；１２５；１３０；１４０；１５０）は、該ディスプレ
    イ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１４６；１５４）が複数のカプ
    セル（１３）を備えるカプセル化した双安定ディスプレイ媒体であり、各カプセ
    ル（１３）が流体中に分散した複数の粒子を有する、という点で特徴付けられる
    、ディスプレイ。
  2. 【請求項２】 前記第１面（１８）に隣接して配置された保護層（１８；１
    ８’；５５；８５；１０９；１１８；１２９）によって特徴付けられる、請求項
    １に記載のディスプレイ。
  3. 【請求項３】 前記カプセル化した双安定ディスプレイ媒体（１６；５４；
    １０６；１１４；１２７；１４６；１５４）が、実質的にＵＶ光に対して保護的
    であるバインダー（１９）を備えるという点で特徴付けられる、請求項１または
    ２のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  4. 【請求項４】 前記可動電極（２０；２０’；２０”；３０；３０’；３０
    ”；４０；５８；６９；８８；９５；１０７；１２２；１３６）が、スタイラス
    （２０；２０’；２０”；３０；３０’；３０”；４０；５８；６９；９５；１
    ０７；１２２；１３６）、電荷発生器（３２；３２’；３２”）、電荷貯蔵デバ
    イス（３４；３４’；３４”）、イレーサー、スイッチの活性化の際に前記ディ
    スプレイ媒体に印加される前記電場を逆転させるスイッチ、スタンプ、および静
    電印刷ヘッド（１２４）のいずれか１つ以上を備えるという点で特徴付けられる
    、請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  5. 【請求項５】 前記電荷発生器（３２；３２’；３２”）が、所定の時間間
    隔後印加電圧をゼロに下げる電気回路を備えるという点で特徴付けられる、請求
    項４に記載のディスプレイ。
  6. 【請求項６】 前記スタイラス（２０；２０’；２０”；３０；３０’；３
    ０”；４０；５８；６９；９５；１０７；１２２；１３６）が以下： （ａ）該スタイラス（２０’）の湾曲端（２４）内に配置された電極チップ（
    ２６）、 （ｂ）複数の絶縁電極（２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）、 （ｃ）該スタイラスチップ（２４）をカバーする誘電性コーティング；および （ｄ）エラストマー材料、 の１つ以上を備えるという点で特徴付けられる、請求項４に記載のディスプレイ
    。
  7. 【請求項７】 前記スタイラス（２０”）が、複数の同心電極（２６ａ，２
    ６ｂ，２６ｃ）を備えるという点で特徴付けられる、請求項４に記載のディスプ
    レイ。
  8. 【請求項８】 前記可動電極が滑り棒（７６）を備え、該滑り棒が前記双安
    定ディスプレイ媒体の前記第１面にわたってスライドするという点で特徴付けら
    れる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  9. 【請求項９】 前記滑り棒（７６）が電荷発生器を備えるという点で特徴付
    けられる、請求項８に記載のディスプレイ。
  10. 【請求項１０】 前記滑り棒（７６）が前記電荷発生器を活性化するアクチ
    ベータを備えるという点で特徴付けられる、請求項９に記載のディスプレイ。
  11. 【請求項１１】 前記可動電極（４０）が第１端（４２）および第２端（４
    ４）を有する書き込みデバイスを備え、その結果、前記ディスプレイ媒体（１６
    ；５４；１０６；１１４；１２７；１４６；１５４）は、該第１端（４２）が該
    ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１４６；１５４）の
    前記第１面（１８）に隣接して配置される場合、第１の色を表示し、そして該第
    ２端（４４）が該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１
    ４６；１５４）の該第１面（１８）に隣接して配置される場合、第２の色を表示
    するという点で特徴付けられる、請求項１〜１０に記載のいずれか１項に記載の
    ディスプレイ。
  12. 【請求項１２】 前記可動電極が前記ディスプレイ媒体の前記第１面にタッ
    チするユーザー（８４，８６，８８）によって提供されるという点で特徴付けら
    れる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  13. 【請求項１３】 以下： （ａ）前記ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１４６
    ；１５４）の前記第１面に隣接して配置された誘電層； （ｂ）該ディスプレイ媒体（５４）の該第１面に隣接して配置された圧電フィ
    ルム（５６）、 の１つ以上によって特徴付けられる、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のデ
    ィスプレイ。
  14. 【請求項１４】 前記ディスプレイ媒体（１０６）の前記第１面の一部にわ
    たって配置された上方電極（１０８）によって特徴付けられる、請求項１〜１３
    のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  15. 【請求項１５】 前記ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１
    ２７；１４６；１５４）が２つ以上の色の粒子を備える複数の電気泳動粒子を備
    えるという点で特徴付けられる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のディス
    プレイ。
  16. 【請求項１６】 前記後面電極が、前記可動電極（１３６）の電圧と整合す
    る電圧に設定された第一領域（１３２）および該可動電極（１３６）の電圧と異
    なる電圧に設定された第二領域（１３４）を備えるという点で特徴付けられる、
    請求項１〜１５のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  17. 【請求項１７】 除去可能なディスプレイ媒体を備えるケーシング（１２；
    ５２；７４；８２；１０２；１１２；１２６）によって特徴付けられる、請求項
    １〜１６のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  18. 【請求項１８】 前記ディスプレイ媒体および除去可能な後面電極を含むケ
    ーシング（１２；５２；７４；８２；１０２；１１２；１２６）によって特徴付
    けられる、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  19. 【請求項１９】 前記後面電極（１１６；１２８）および／または前記ディ
    スプレイ媒体（１１４；１２７）がローリングベルト上に配置されるという点で
    特徴付けられる、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  20. 【請求項２０】 前記ディスプレイ媒体（１４６）が複数の色を有する複数
    の電気泳動粒子を備え、そして前記後面電極（１４４）が複数のピクセル電極（
    １４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃ）を備え、各ピクセル電極（１４４ａ，１４４ｂ
    ，１４４ｃ）が、該ディスプレイ媒体（１４４）の前記第１面上の選択された色
    の粒子を表示するための電圧に設定されるという点で特徴付けられる、請求項１
    ５に記載のディスプレイ。
  21. 【請求項２１】 速度センサーによって特徴付けられる請求項１〜２０のい
    ずれか１項に記載のディスプレイ（１２０）。
  22. 【請求項２２】 前記滑り棒（７６）は、データ貯蔵デバイスを備えるかま
    たは該データ貯蔵デバイスと連絡しているか、あるいはスキャナーを備えるとい
    う点で特徴付けられる、請求項８に記載のディスプレイ。
  23. 【請求項２３】 タッチスクリーン（２０８）が前記ディスプレイ媒体の前
    記第１面または前記後面電極に隣接して配置されることによって特徴付けられる
    、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のディスプレイ。
  24. 【請求項２４】 書き込み器具（９０）が、基板、および該基板上に配置さ
    れた伝導性パターン（９２）を備え、その結果、該伝導性パターン（９２）に対
    応する画像（９６）が、可動電極（９５）が該伝導性パターン（９２）の一部と
    接触する際に、前記ディスプレイ媒体の前記第１面（９３）上に現れること、そ
    して該画像（９６）が、該書き込み器具（９０）を除去する際に、該ディスプレ
    イ媒体上に残ることによって特徴付けられる、請求項１〜２３のいずれか１項に
    記載のディスプレイ（９４）。
  25. 【請求項２５】 前記伝導性パターン（９２）が透明であるという点で特徴
    付けられる、請求項２４に記載のディスプレイ（９４）。
  26. 【請求項２６】 前記基板が切りぬき部分（９１）を有し、該切りぬき部分
    （９１）の縁の一部が前記伝導性パターン（９２）と電気的に接触した電気伝導
    体（９７）を有し、その結果、該伝導性パターン（９２）に対応する前記画像（
    ９６）が、前記可動電極（９５）が該切りぬき部分（９１）を通して前記ディス
    プレイ媒体と接触する際に、前記ディスプレイ（９４）の前記第一面（９３）上
    に現れるという点で特徴付けられる、請求項２４または２５に記載のディスプレ
    イ（９４）。
  27. 【請求項２７】 ディスプレイ（１０；１０’；１０”；５０；６０；７０
    ；７０’；８０；１００；１１０；１２０；１２５；１３０；１４０；１５０）
    上に画像を作製するための方法であって、以下： ａ）第１面（１８）および第２面を有するディスプレイ媒体（１６；５４；１
    ０６；１１４；１２７；１４６；１５４）、ならびに該ディスプレイ媒体（１６
    ；５４；１０６；１１４；１２７；１４６；１５４）の該第２面（１８）上に配
    置された後面電極（１４；５３；１０４；１２８；１４４）を提供する工程； ｂ）該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１４６；１
    ５４）の該第１面に隣接して可動電極（２０；２０’；２０”；３０；３０’；
    ３０”；４０；５８；６９；８８；９５；１０７；１２２；１３６）を配置する
    工程；および ｃ）該可動電極（２０；２０’；２０”；３０；３０’；３０”；４０；５８
    ；６９；８８；９５；１０７；１２２；１３６）および該後面電極（１４；５３
    ；１０４；１２８；１４４）を通して該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６
    ；１１４；１２７；１４６；１５４）にわたって電場を印加する工程であって、
    該工程によって、該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；
    １４６；１５４）の該第１面上に画像を作製する、工程、 を包含する方法であり、 該方法は、該ディスプレイ媒体（１６；５４；１０６；１１４；１２７；１４
    ６；１５４）が複数のカプセル（１３）を備えるカプセル化した双安定ディスプ
    レイ媒体であり、各カプセルが流体中に分散した複数の粒子を備えるという点で
    特徴付けられる、方法。
  28. 【請求項２８】 前記可動電極（２０”）上に配置されたスイッチ（２５）
    を押すことによって、前記画像の線幅を選択するという点で特徴付けられる、請
    求項２７に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記工程（ｃ）が、第１の色を有する画像を作製するため
    に第１電場を印加する工程、および第２の色を有する画像を作製するために第２
    電場を印加する工程を包含するという点で特徴付けられる、請求項２７または２
    ８に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 請求項２７〜２９のいずれか１項に記載の方法であって、
    該方法が、請求項２〜２６のいずれか１項に記載の器具を使用して実施されると
    いう点で特徴付けられる、方法。
  31. 【請求項３１】 ディスプレイ媒体（１１４；１２７）および電極（１１６
    ；１２８）を備えるディスプレイ（１１０；１２５）であって、該ディスプレイ
    （１１０；１２５）が、該ディスプレイ媒体（１１４；１２７）が連続ループを
    形成する双安定ディスプレイ媒体であり、そして該電極（１１６；１２８）が該
    ディスプレイ媒体（１１４；１２７）の該連続ループの内部に配置されるという
    点で特徴付けられる、ディスプレイ。
  32. 【請求項３２】 第１面および第２面を有するディスプレイ媒体（１７４）
    、ならびに該ディスプレイ媒体（１７４）の該第１面上に配置された電極（１７
    ６）を備えるディスプレイ（１７０）であって、該ディスプレイ（１７０）が、
    該ディスプレイ媒体（１７４）が双安定であるという点で特徴付けられ、そして
    さらにフォトコンダクター（１７３）が該双安定ディスプレイ媒体（１７４）の
    該第２面上に配置され、その結果、該フォトコンダクタ（１７３）が基板に隣接
    して配置される際に、該双安定ディスプレイ媒体（１７４）が該基板上に示され
    た画像のレプリカを表示することによって特徴付けられる、ディスプレイ。
  33. 【請求項３３】 画像を再生するための方法であって、該方法は、第１面お
    よび第２面を有するディスプレイ媒体（１７４）、ならびに該ディスプレイ媒体
    （１７４）の該第１面上に配置された電極（１７６）を備えるディスプレイ（１
    ７０）を提供する工程を包含し、該方法は、該ディスプレイ媒体が双安定である
    点、およびフォトコンダクター（１７３）が該双安定なディスプレイ媒体（１７
    ４）の該第２面上に配置される点で特徴付けられ、該方法は、画像を備える基板
    に隣接して該フォトコンダクター（１７３）を配置する工程であって、これによ
    って該基板から該双安定なディスプレイ媒体（１７４）上に該画像を再生する工
    程を包含する、方法。
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