TWI570487B - 具半透明背層的電子顯示器 - Google Patents

Description

具半透明背層的電子顯示器

本揭露一般涉及電子顯示器，例如，利用壓敏顯示器的寫/繪圖板。一般情況下，雙穩態液晶顯示器(BLCD)，特別是膽固醇型液晶顯示(ChLCD)，已被證明有很大的潛力來產生低成本的壓敏顯示器，其是高效的功率消耗品，並且可以用在多個獨特的設備。

近日，Improv®電子公司的Boogie Board®壓敏膽固醇型液晶書寫板，已經出現在市場上，其中尖頭狀觸控筆或手指可以用來書寫或描繪平板表面上的圖像，如美國專利第6104448號中所述。該平板比以前的平板技術提供了相當大的改進，因為藉由推按鈕，施加電壓脈衝到平板的電極上，圖像可以被簡單和瞬間抹除。在膽固醇型液晶書寫板中，液晶被夾在兩個間隔特定的間隙的基板之間。上基板是柔性的，底部基板被塗有固定的不透明吸收光的暗背景。在間隙內的是雙穩態膽固醇型液晶，其可以表現出兩個織構，基本上透明的(焦錐)織構和反射顏色的(平面)織構。單元間隙的間距通常是藉由圓柱形或球形的塑膠或玻璃間隔器來設定的。藉由將電壓脈衝施加到電極，以電氣地驅動膽固醇型材料到焦錐狀態來初始化平板。當人使用尖頭狀觸控筆或手指按壓上基板時，液晶被局部位移。液晶中誘導的流將其在觸控筆位置的光學織構從基本上透明改變到 明亮的反射色。反射色與下基板的暗背景形成鮮明對比。在沒有施加電壓時，由觸控筆或手指描繪的圖像將無限期地保持在平板上直到抹除。抹除是藉由將電壓脈衝施加到基板的內表面上的透明導電電極來實現的，該電壓脈衝驅動膽固醇型液晶從其反射顏色狀態恢復到其基本透明的狀態。

上面描述的原理在美國專利號6104448中更詳細地揭露。聚合物分散體可用於控制壓力靈敏度和圖像的解析度，如美國專利申請案公開號2009/0033811中所描述的，該文獻藉由引用併入本文。在該專利申請公開中描述了其他操作模式和用於多顏色圖像的平板，以及用於選擇抹除的裝置被揭露在美國專利申請案公開號2009/0096942，該文獻藉由引用併入本文，並且適用於本揭露的顯示器。與上文所描述不同的一種操作方式是，其中藉由使用電壓脈衝來電氣驅動平板顯示器到反射顏色的織構來初始化平板。然後，藉由使用尖頭狀觸控筆的壓力以將適當值的連續的電壓施加在電極上，將膽固醇型材料驅動到基本上透明的織構可以寫入圖像。具有反射顏色的背景的這種操作模式被稱為模式A，而具有基本透明的背景的另一種模式被稱為模式B。

在模式B操作的商業Boogie Board ®書寫板具有用於固定的不透明吸收光的背景的黑色。暗黑色的背景提供了用於在平板上書寫的反射顏色圖像的高對比度。如美國專利第5493430號中所揭露的，也可以使用用於膽固醇型液晶顯示器的固定背景的其他不透明顏色。背景的顏色與反射顏色相加混合以呈現出與膽固醇型液晶不同的顏色。背景上可能有多種顏色，這些顏色可以被圖案化。作為一個例子，與有平行線條的紙片類似，為了方便起見，圖案可以是線條，以提供有線條的平板。

現有技術的一個問題是，平板上的背景顏色和任何背景圖案是固定的。不能改變背景圖案；即，在圖案化的線條的例子中，在不將寫入文本的情況下，不能去除線條。我們揭露了一種不同的電子顯示器和平板的設計，從而可以改變背景圖像。

本發明的一個實施例使用用於平板背景的半透明油墨或濾色器。針對本專利的目的，術語半透明的意思是：對可見光的選定波長是透明的，其餘波長完全或部分地被吸收。在這種情況下，半透明油墨或濾色器用作半透明光吸收層。圖像被寫入時，較小的吸收增強了膽固醇型反射的對比度。此外，選擇半透明油墨和膽固醇型反射的峰值的某些顏色組合，可以產生不僅用於寫入圖像而且用於背景的新顏色。顯示器的半透明度，使得能夠使用範本或圖案，該範本或圖案待放置到顯示器後面已用於描繪或著色顯示器的液晶。即，在圖案上方的液晶顯示器的著色看起來好像使用與圖案接觸的有色標記在圖案中著色的一樣。除了由液晶反射的顏色以外，藉由半透明背層反射、吸收和透射的顏色和圖案的顏色將影響由顯示器的觀看者看到的顏色。油墨塗層或濾光器也可以用於減少背部基板和範本之間的不希望的反射。有色範本可用於改變背景圖案、顯示器的顏色和寫入的圖像的顏色。在另一個實施例中，平板的背景由能夠暴露或隱藏圖案的電子皮膚、波導、或其他裝置取代。

本揭露的第一方面的特徵在於一種包括導電層的電子顯示器。活性層設置在相鄰的導電層之間，所述活性層包括膽固醇型液晶材料。至少一個透明前基板設置在所述顯示器的前部附近的所述導電層中的一個 的鄰近處。半透明背層吸收穿過所述活性層的光、反射灰色的光或某種顏色的光並透射光。電子電路將電壓施加到所述活性層，使得能夠進行所述活性層的抹除或書寫中的至少一個。例如，電子電路可施加電壓到導電電極，從而活性層被置於明亮狀態、暗狀態、灰度狀態或藉由施加寫入電壓Vw實現的狀態，如下所述。

關於第一方面的具體特徵，詳細描述的任何特徵可以用任何組合應用於第一方面。此外，電壓可被施加為電壓脈衝或連續的電壓。透明背部基板可被設置在鄰近所述半透明背層。所述導電層的一部分或整個區域可被圖案化為被動矩陣。所述被動矩陣包括在所述活性層一側形成基本平行的電極線的列的一個所述導電層和在所述活性層的另一側形成基本平行的電極線的行的另一個所述導電層，其中，所述行基本上正交於所述行。

此外，電子顯示器可以是裝飾性的電子皮膚的形式。特徵也在於包括從由下列構成的群組選出的電子皮膚的物品：手機、膝上型電腦、電腦、電腦監視器、電腦滑鼠、電腦鍵盤、電視、I-pod、MP3播放器、PDA、視訊遊戲控制器、身歷聲音響、無線電、CD播放機、家電、玩具、耳機、時鐘、掌上型電子裝置、鑰匙圈配件、鞋、錢包、背包、公事包、電腦箱、電腦蓋、首飾、手錶、瓶子、瓶蓋、服裝、服裝裝飾品、傢俱、傢俱裝飾品、移動娛樂箱和其組合。

另外，背部圖案可被設置在半透明背層後面，其中，所述背部圖案經由該半透明背層可見。所述背部圖案是可移除的、並且選自由以下項構成的組：運動場、球場或競技場的範本、兒童的遊戲圖案、用於兒 童著色的圖像、記事本線、繪圖紙線或人們可以從中選擇項目的功能表。所述背部圖案可包括波導，所述波導包括設置在其邊緣的光源、及在所述波導的表面上的使光以一種模式離開所述波導的發光部。所述背部圖案可包括用於顯示圖像的發射型、背光型或反射型的顯示裝置。

本揭露的第二方面的特徵在於包括導電層的書寫板。至少一個活性層設置在相鄰的導電層之間的間隙中。所述活性層包括膽固醇型液晶材料。柔性透明材料的外層形成書寫表面。半透明背層吸收穿過所述活性層的光、反射灰色的光或某種顏色的光並透射光。所述活性層適於使施加到所述書寫表面的書寫壓力能夠減小間隙的厚度來形成減小間隙的區域，在所述減小間隙的區域，所述液晶反射光以反射某種顏色的光、或基本上是透明的。所述液晶的織構在非減小間隙的區域不變。電子電路將抹除電壓施加到用於所述活性層的所述導電層。所述抹除電壓使所述活性層的所述液晶置於反射光的織構以反射某種顏色的光、或使所述活性層的所述液晶置於基本上透明的焦錐織構。

關於第二方面的更具體的特徵，第一方面的任何特徵以及詳細描述中的任何特徵可以用任何組合應用。此外，電子電路可施加寫入電壓到所述導電層。在施加所述寫入電壓的同時，該書寫壓力被施加，將有效地將所述活性層的所述減小間隙的區域置於基本上透明的焦錐織構而同時不改變所述活性層的所述未減小間隙的區域的織構。

關於本揭露的第三方面，多顏色書寫板包括導電層。至少兩個或三個活性層堆疊成一個在另一個之上，每一個所述活性層被設置在相鄰的所述導電層之間的間隙中。所述活性層包括膽固醇型液晶材料。柔性 透明材料的外層形成書寫表面。半透明背層吸收穿過所述活性層的光，反射灰色的光或某種顏色的光並透射光。所述活性層適於使施加到所述書寫表面的書寫壓力能夠減小所述間隙的厚度來形成減小間隙的區域。電子電路將抹除和寫入電壓施加到用於每個所述活性層的所述導電層。所述抹除電壓使所述活性層的所述液晶被置於反射光的織構，以反射某種顏色的光、或使所述活性層的所述液晶被置於基本上透明的焦錐織構。藉由在施加所述書寫壓力到所述書寫表面的同時，施加所述寫入電壓到非選擇的活性層的導電層，使得該非選擇的活性層的所述減小間隙的區域處於基本上透明的焦錐織構；藉由在施加所述書寫壓力到所述書寫表面的同時，不施加所述寫入電壓到所述選擇的活性層的導電層，使得所述選擇的活性層的減小間隙的區域反射所述選擇的活性層的顏色，所述寫入電壓使得能夠以選自所述活性層的任何一個的顏色進行書寫。

本發明的許多另外的特徵、優點和更全面的理解將從下面的附圖和詳細描述中獲得。但應當理解的是，上文的簡要描述從廣義上描述本發明，而下文的詳細描述更窄地描述本發明，並提出具體的實施例，這些實施例不應該被解釋為對在申請專利範圍中所定義的廣泛發明的必要限制。

1‧‧‧不透明塗層

2‧‧‧透明塑膠基板

3‧‧‧透明導電層

4‧‧‧液晶層

5‧‧‧透明導電層

6‧‧‧基板

7‧‧‧底部凸緣

8‧‧‧頂部凸緣

9‧‧‧基板

10‧‧‧範本

11‧‧‧顯示器

14‧‧‧背部顯示器

15‧‧‧光導

16‧‧‧燈

250‧‧‧基板

260‧‧‧電極

270‧‧‧電互連

280‧‧‧觸控筆

290‧‧‧單元間隙

300‧‧‧間距

310‧‧‧半透明塗層

320‧‧‧膽固醇型材料

330‧‧‧電子寫(和抹除)電路

340、420、430‧‧‧單元

350‧‧‧實線曲線

360‧‧‧虛線曲線

370‧‧‧最大光反射率

380‧‧‧最小光反射率

390‧‧‧垂直線

400‧‧‧垂直線

410‧‧‧垂直線

440、450‧‧‧膽固醇型液晶材料

460、470‧‧‧寫入電路

480、490‧‧‧減小單元間隙的區域

500‧‧‧折射率匹配材料

510‧‧‧單一的基板

第1圖：圖示習知技術的市售的Boogie Board®柔性膽固醇型液晶書寫板的元件。

第2圖：闡明具有形成用於範本的書寫板的半透明介質的柔性顯示器。

第3圖：具有半透明背層的帶有數位顯示器的書寫板。

第4圖：闡明具有帶圖像的形成波導的半透明背層的書寫板。

第5圖：具有半透明背層的藍色顯示器的照片。

第6圖：闡明具有半透明背層的書寫板單元；第7圖：闡明用於描述本發明的電壓反應曲線(電壓朝向圖的右側升高，反射率朝向圖的頂部增大)；第8圖：具有半透明背層的雙堆疊多色書寫板的示意圖；第9圖：在黃色範本上具有藍色半透明背層的書寫板的反射光譜。

第10圖：在白色範本上具有藍色半透明背層的書寫板的反射光譜。

在諸如Boogie Board®書寫板之類的習知技術的膽固醇型顯示器中，固定的黑色不透明吸收光介質用於提高顯示器的對比度。關於顯示背景，其通常是將下側基板的背部塗成黑色來實現的。參照第1圖，此不透明塗層1被放置在底部的透明塑膠基板2上，其在另一表面上用透明導電層3塗覆。顯示器的其餘部分包括一液晶層4，其為液晶、聚合物和間隔物的固化分散體、以及塗有透明導電層5的另一頂部的透明的基板6。底部和頂部基板延伸以創建底部凸緣7和頂部凸緣8。透明導電層3和5分別在底部凸緣7和頂部凸緣8上露出，用於連接到驅動電子設備，這樣根據初始化或抹除圖像或在模式A、模式B中操作顯示器或選擇抹除的需要，電壓或電壓脈衝可被施加到透明導電層3和5之間，如美國專利申請公開號2009/0033811和2009/0096942中所描述的，其全部內容藉由引用的方式併入本文。現有技術的膽固醇型書寫板的缺點是不能改變書寫或繪畫表面的背景。例如，常 常希望具有有橫格線的書寫板作為寫作的輔助工具。作為另一個例子，在兒童教育中，通常需要具有用於兒童描繪或玩遊戲的圖畫。

揭露了一種電子顯示器(例如，書寫板)，其提供了用於改變背景圖像的裝置，其在顯示對比度或亮度方面具有令人驚訝地少的損失。書寫板採用半透明背層(例如，濾色器)作為顯示背景。半透明層反射灰色或某種顏色的光，其也吸收特定波長的光；且光也透過半透明層。製成半透明層的方法之一是藉由將印刷套印油墨塗在透明基板的背部上來代替現有技術的不透明吸收油墨。油墨塗層的厚度決定透明度等級，對於任何給定的波長，透明度等級可以在0.1%至99%的任何點。或者，也可以使用市售的濾色器，如來自Rosco實驗室公司的Roscolux^TM品牌的濾光器作為背部基板；這將實現與塗覆油墨相同的用途。藉由在背層的附近採用範本、其他片材料、電子皮膚、波導和甚至數位顯示器，半透明背層使得能夠更廣泛地使用書寫板。參看第2圖，書寫板被構造為上側的透明的基板6朝向觀察者、及下部的基板9為濾色器。基板6和9分別被塗有透明導電層5和3。由於其柔韌性，用於導電層的較佳導體是導電性聚合物。夾在基板6和9之間的、且與導體相鄰的是液晶層4，例如在美國專利申請公開號2009/0033811中描述的膽固醇型液晶分散體，藉由引用將其全部併入本文。液晶層4使用聚合物網路來控制液晶流以對書寫用的觸控筆有適當的敏感性。代替分散體，液晶層4可為無聚合物的膽固醇型液晶，其在電極之間的空間中高密度地使用間隔件，以控制流動性和靈敏度，如美國專利申請號13/281911中描述的，藉由引用將其全部併入本文。濾色器用作底部的基板9，這樣可以觀看在範本10或放置在顯示器11後面的其他物體上的圖像。藉由將如來自 Norcote公司的80系列油墨之類的油墨塗在透明基板上，可以實現半透明背層。圖案化的層或範本10可以有橫格線，以幫助在平板上書寫文字，或其也可以是一幅圖，如可被教練用來對他的球員解釋戰略和比賽的籃球場。該範本也可以是玩遊戲或用於兒童的學習工具的圖。驅動電路被連接到底部凸緣7和頂部凸緣8上的導電層，其可以與美國專利申請公開號2009/0033811和2009/0096942中描述的相同，其全部內容藉由引用的方式併入本文。平板可以被驅動在模式A或模式B中，如那些專利申請公開中所描述的。使用這樣的塗層，與利用固定的不透光黑背層的現有技術相比，在對比度上具有損失，然而，此損失可以使用可為可替換的顏色插件的範本10在很大程度上恢復，其將在後面進行描述。第2圖(c)中還示出了插入顯示器11下方的範本10的頂視圖。範本10是可選的，因為沒有它，顯示器也可以使用，或除了範本10外，還有各種僅受限於用戶的想像的其他元件，如照片或繪畫。

第2圖的顯示器11在沒有範本時也可以使用，因為具有來自半透明塗層的較大吸收以提高膽固醇型反射對比度。為了不使用範本進一步提高顯示對比度，可以簡單地用提供不透明背景的插件來取代範本。令人驚訝的是，不透明背景可以是任何顏色或圖案，甚至白色。人們可以藉由改變可移除的背景的不透明插件的圖案或顏色，來改變顯示器的顏色或外觀。

半透明油墨的顏色和濾光片可以與另一種顏色的範本結合使用來改變顯示器的對比度和色彩。例如，如果藍色塗層的顯示器被放置在紅色範本上，顏色減法的結果是藍色背景。另一方面，當相同的顯示器 被放置在黃色範本上時，其結果是綠色背景。這是因為，顯示背景的顏色是由被液晶層4背後的塗層、濾光器和範本吸收後的其餘光的反射來決定的。由於塗層是藉由吸收性濾光器或使用吸收性油墨塗覆產生，顯示背景色為塗層和範本10的顏色相減的結果。

筆跡的顏色是由液晶層4的布拉格反射波長和由背景的所得到的顏色反射的顏色相加混合決定的。例如，如果膽固醇型顯示器被調整為反射黃色且使用了藍色的半透明背景色，從顏色相加所得到的筆跡將是白色的。背景顏色和液晶層4的這種顏色混合是相加，因為液晶層4沒有吸收反射的顏色。

為了增加顯示器11的可用性，可以構建殼來方便範本10的放置。一個例子將涉及使用用於範本10的保持機構來將顯示器11附著到半透明或透明塑膠的剛性片上。保持機構可以是可移除的膠粘物、機械緊固件、或只是允許範本位於顯示器下面的塑膠槽。將顯示器11與範本分離的塑膠片可以是包括0毫米的任何厚度，但是其離顯示器11越遠，範本圖像的品質越差。

另外，在第2圖中描述的顯示器11可以放置在反射型、背光型或發射型的背部顯示器上，這樣任何圖像或圖案可以放置在顯示器後面。如第3圖所示，顯示器11被放置在電子的背部顯示器14的頂部，當螢幕上沒有圖像時，其為黑暗狀態。背部顯示器可以是反射型、背光型或發射型顯示器。反射型顯示器上的圖像是可見的，因為環境光與各顯示像素相互作用，要麼反射回來或者被吸收。因此，為了產生較暗的圖像，所有像素進行切換，使得所有的入射光被吸收。背光的顯示器產生圖像，因為每 個像素後面的光要麼透射到觀看者，要麼不能透射。為了產生暗的圖像，所有的像素阻擋來自背光源的光到達觀看者。在這種情況下，沒有圖像，螢幕是黑暗的，顯示器11沒有圖案，如第3圖(b)所示。當觸控筆或手指的指甲用來在顯示器上寫圖像時，其結果是被書寫圖像的顏色取決於液晶層4中的膽固醇型混合物的反射率和半透明塗層的顏色的相加。參看第3圖(c)，電子的背部顯示器14在顯示圖像；此圖像經由該顯示器11示出。由於半透明塗層的位置，書寫板比無塗層的顯示器表現得更好，因為吸收層更接近膽固醇型層，從而提高了書寫結構的反射。經由顯示器11示出的背部顯示器14上的圖像的顏色依賴於背部半透明顏色及背部顯示器14是發射型、反射型還是背光型。例如，如果背部顯示器14是發射型或背光型，經由顯示器11示出的背景顏色將是背部顯示器14上的原始圖像顏色在其通過顯示器11上的半透明油墨後相減的結果。發射或背光型背部顯示器將需要被調暗，因此，其並沒有壓制寫入顯示器11上的圖像的對比度。如果背部顯示器14是反射型，經由顯示器11的圖像將是與將範本10放置在書寫板下面相同的結果，如第2圖中所描述的。書寫板也可以放在光導上，如源自經由ledflashingboard.com以多顏色LED訊息板型號# OCGDB1210出售的閃爍型LED板^TM。光導可以具有在其頂部的被永久蝕刻的圖案，以便允許光洩漏或具有被臨時標記的圖案以允許光洩漏。參看第4圖(a)和第4b圖(b)，當顯示器11被放置在該光導15上時，經由書寫板不顯示任何圖像，因為需要照明光導上的圖案的燈16被關閉。在第4圖(c)中，燈16被打開，光導15上的圖像被照亮、並經由書寫板13顯示。

注意，光導可以用使得顯示器的整個背景被照亮這樣的方式 被圖案化。使用不同顏色的燈，背景的顏色是可以輕彈開關而改變。

本說明書的以下部分，不包括實施例，已從序號為12/152729、題為“Multiple Color Writing Tablet(多色書寫板)”的美國專利申請案摘錄和修改，藉由引用將其全部併入本文。主要的修改是'729專利申請案的固定的光吸收層可以被半透明背層取代、以及可以在半透明層的後面採用可選的圖案化層。此外，一個選擇是在書寫板中採用至少一個圖案化的油墨層，如題為“Electronic Display with Patterned Layer(具有圖案化層的電子顯示器)”、代理人案卷號KENT-49417的同時申請的專利申請中披露的，其全部內容藉由引用併入本文。

在平面背景上具有焦錐書寫部分的單元：本揭露的另一個實施例是書寫板，其中背景狀態是平面織構且由觸控筆的壓力創建的線處於焦錐織構。在第6圖中示出雙穩態膽固醇型書寫板，其包括透明的、柔性材料的基板250，其中較佳是塑膠。基板的內表面塗有由諸如銦錫氧化物(ITO)或導電聚合物如PEDOT等製成的透明導電的電極260。夾在相鄰的電極之間的是雙穩態膽固醇型材料320。

在第1圖中，所有的電極和基板是透明的，除了最接近不透明塗層1的電極和任何基板以外(例如，下部電極與下部基板)，它可以是透明的或不透明的。在第6圖中，在顯示器的底部有半透明塗層310。

在本實施例中，液晶最初是在平面織構，在本發明的單元中，不需要使用觸控筆的壓力產生液晶流來形成焦錐織構。液滴可被限制為分散體內的單獨的液滴或液滴可以不受限制為連通的液滴。該分散體可以是由水性乳液或藉由聚合誘導的相分離(PIPS)製備的類型，如本領域 中已知的。該圖像是藉由單元的獨特電-光特性而不是藉由流來創建的，這將在後面描述。導電的電極260與到提供通常為脈衝形式的合適電壓到導電的電極260的電子寫(和抹除)電路330的電互連270連接，以用於觸控筆的壓力來創建圖像。

為了解釋第6圖的電子寫(和抹除)電路330的功能，我們轉向第7圖。第7圖是典型和假設的電壓反應的圖示，其示出單元的反射率與施加到單元的脈衝電壓。在第7圖的電壓反應中示出兩條曲線：實線曲線350針對具有未壓下的單元間隙290的單元，及虛線曲線360針對具有減小的單元間隙的間距300(在第6圖中示出壓下和減小的單元間隙)。在第7圖中的實線曲線350和虛線曲線360中，平面織構的最大光反射率由Rp370指示，焦錐織構的最小光反射率由Rfc380指示。如在第7圖中示出的，觸控筆的壓力的效果是將電壓反應從實線曲線350移到虛線曲線360。

在本發明的單元上書寫圖像的程序是藉由施加其抹除電壓值由垂直線390指示的電壓Vp，來最初將單元驅動到平面織構，抹除先前的所有圖像。實現該抹除的電壓的值或電壓脈衝的幅度在雙穩態膽固醇型液晶顯示器的領域中是眾所周知的，例如，美國專利5453863和5691795。這將書寫板抹除到反射平面織構，這樣書寫板的背景顏色是第6圖的膽固醇型材料320的反射顏色與半透明塗層310的顏色的相加混合。

為了使用觸控筆280書寫圖像，由電子寫(和抹除)電路330施加電壓Vw。電壓Vw的值由第7圖中的垂直線400指示。在觸控筆寫的持續時間內施加電壓，較佳是連續的AC電壓或雙極性脈衝序列。電壓被施加到圖案化的或無圖案的電極，使得由書寫板的用戶看到的液晶的整個顯示區 域具有施加到其的電場。從第7圖中的虛線曲線360看出，電壓Vw將驅動該單元的區域到焦錐織構，即，被施加壓力的觸控筆下的且單元間隙減小的單元區域。由虛線曲線360所示，該區域的平面織構被驅動到焦錐織構。在單元間隙不被干擾的單元的其餘部分，即使電場已經施加在這裏，該材料仍然保持在平面織構，如實線曲線350所示，留下平面背景以用於焦錐書寫。換句話說，單元間隙不受干擾的液晶材料保持在平面織構，如所示的，線上Vw與實線曲線350相交的地方(未壓下的單元間隙)，同時電壓Vw被施加到電極上、且未被轉換到焦錐織構。電子寫(和抹除)電路330還可以提供抹除電壓Vp來抹除整個平板。由第7圖可見，電壓Vp將驅動整個單元到平面織構，抹除焦錐書寫。電壓可以是AC電壓脈衝或脈衝序列，較佳是雙極性脈衝。

在本揭露中對在“背景”上書寫的引用是指在書寫板上寫黑色或彩色的線，其中大部分顯示區域具有背景顏色或為黑色，且並不意味著背景在物理上必須在字跡後面或由光吸收背層的顏色形成。當在本揭露中使用詞語“圖像”時，這意味著書寫板上的任何黑色或彩色線和任何黑色或彩色背景、以及第2圖中的範本10的設計或圖案、第3圖中的背部顯示器14或第4圖中的光導15。當我們在本揭露中說“選擇單元”或“在單元上書寫”時，這意味著選擇字跡顏色以包括由該單元反射的顏色。將會理解，如上所述，顯示背景和字跡的顏色將受到半透明塗層310和第2圖的範本10、第3圖的背部顯示器14或第4圖中的光導15的顏色的影響。

II．雙單元書寫板：

我們現在轉到特徵在於多顏色平板的本發明的第二實施 例，其中兩個活性層堆疊成一個在另一個之上(第8圖)。活性層可以被堆疊為使得每個單元反射不同的平面反射色，且可以使用單一的觸控筆將圖像單獨寫在每個單元上，以在書寫板上創建多色圖像。單元的膽固醇型材料，每個都有被選擇以反射任何顏色的節距長度；較佳是由兩個單元反射的顏色彼此不同。首先，這些反射顏色可以混合以創建受到用戶創新的各種顏色。書寫板使單個的不受限制的觸控筆能夠由用戶選擇的不同顏色寫下或畫出圖。至少有兩種方法可以實現不同顏色的書寫：第一模式A，其中在平面織構背景上呈現平面織構的顏色書寫；和第二模式B，在焦錐背景上呈現平面織構顏色書寫，較佳由半透明油墨層提供的顏色。這些模式中的每一個都工作在膽固醇型液晶的不同的物理原理上，並將在下面分別敍述。

雙單元書寫板裝置可使用堆疊的單獨單元、或共用基板的單一單元製成。本文所用的詞語“單元”意思是活性層、它的兩側上的電極、和位於電極側面(即，在電極的任一側)的任何基板。在第8圖中，包括不同顏色的活性層的完整的單元420和430可以作為單獨的單元堆疊，每個具有單獨的基板250，電極260在基板250的內表面上，內部的基板250與它們之間的折射率匹配材料500接合。同樣地，堆疊的單元可被製成共用膽固醇型液晶材料440和450之間的公共基板的單一單元，在這種情況下，在每個內部的基板250上具有內部的電極260的元件結構(折射率匹配材料500在這些基板之間)由單一的基板510來取代，兩個電極260設置它的兩側上。

IIa. 模式A的雙單元書寫板

在描述模式A時，我們參見第8圖，其為具有兩個堆疊單元的書寫板的圖示。第8圖中的多顏色雙層平板是由兩個單元組成的，單元420 堆疊在單元430上。單元420與第6圖中的單元340具有相同的結構，其包含具有連接到電子寫(和抹除)電路330的透明導電的電極260的透明的基板250；但是半透明塗層310不存在。單元420被堆疊在頂部並光耦合到單元430，以與相鄰基板的折射率相匹配。光學耦合的一種手段是在單元420和430之間使用光學上折射率匹配材料500的薄層。單元430也與第6圖中的單元340的構造相同，其具有透明的基板250和被電連接到電子寫(和抹除)電路330的透明導電的電極260、以及含有半透明塗層310。

單元420和430分別填充有膽固醇型液晶材料440和450。然而，每個單元中的膽固醇型材料具有與另一單元不同的反射顏色。例如，單元420的液晶可以是反射藍光的膽固醇型材料，而單元430的液晶是反射黃光的膽固醇型材料。在某些應用中，可能需要膽固醇型液晶材料440和450具有不同的螺旋扭曲的螺旋性；也就是說，一個單元反射右旋圓形偏振而另一個單元反射左旋圓形偏振。像第6圖的膽固醇型材料320一樣，第8圖中的膽固醇型液晶材料440和450是較佳是聚合物分散體的形式。液滴可被限制為分散體中的單獨的液滴，因為對於多色書寫板的該實施例不要求液晶的流動。但是，膽固醇型液晶材料440和450也可以是微滴的分散體，其中液滴為不受限制的連通液滴，因為流動不會影響其操作。該分散體可以是藉由本領域中已知的水性乳液或聚合誘導的相分離所製備的類型。

在模式A在雙層疊平板上書寫多色圖像的程序是首先藉由啟動兩個寫入電路460和470以施加由垂直線390(第7圖)指示電壓值的電壓Vp來驅動單元420和430到平面織構來抹除所有之前的圖像。做到這一點的電壓脈衝的電壓值或幅度在雙穩態膽固醇型液晶顯示器的領域中是眾所 周知的，例如，美國專利5453863和5691795。這將多色書寫板抹除到反射平面織構，這樣書寫板的背景顏色是膽固醇型材料320的反射顏色與半透明塗層310的任何顏色的顏色相加混合。

為了在模式A藉由觸控筆280在頂部的單元420上書寫膽固醇型液晶材料440的顏色的圖像，在寫入過程中必須藉由底部的單元430的寫入電路470施加電壓Vw。電壓Vw的值由第7圖中的垂直線400指示。在觸控筆寫入的持續時間施加該電壓，較佳是連續的AC電壓或雙極性脈衝序列。從第7圖的虛線曲線360可以看出，僅在壓力被施加及單元間隙減小的觸控筆附近，電壓Vw將驅動底部單元到焦錐織構。這將去除底部的單元430中的在觸控筆下的(即，在減小間隙的區域)膽固醇型液晶材料450的平面織構。在單元間隙不被干擾的底部的單元430的剩餘部分，該材料將保持在平面織構，如實線曲線350所示。由於沒有電壓被施加到上部的單元420的電極，上部單元的膽固醇型液晶材料440不從平面織構改變。這形成了由只含有頂部的單元420的膽固醇型液晶材料440的顏色(添加有半透明塗層310的任何顏色，簡稱為“背色”)的反射光的背景色上的書寫部分(觸控筆將壓力施加到書寫表面的區域)構成的圖像，該背景色(由兩個單元的未壓下的區域(未寫入)形成)是兩個單元的平面織構的顏色(以及任何背色)與第2圖的範本10、第3圖的背部顯示器14或第4圖的光導15的顏色的相加混合。

為了在模式A藉由觸控筆280寫入在底部的單元430上的膽固醇型液晶材料450的顏色的圖像，電壓Vw由寫入電路460施加到頂部的單元420，同時書寫壓力被施加到書寫表面。電壓Vw的值由第7圖中的垂直線 400指示。在觸控筆書寫的持續時間內施加電壓；較佳是連續的AC電壓或雙極性脈衝序列。從第7圖的虛線曲線360看出，電壓Vw將在壓力被施加(即，在書寫板的被書寫部分)且單元間隙減小的觸控筆附近的驅動頂部的單元420的膽固醇型液晶材料440到焦錐織構。在頂部單元的單元間隙不被干擾的其餘部分，該材料將保持在平面織構，如實線曲線350所示。因此，圖像將由僅藉由底部的單元430的膽固醇型液晶材料450的平面織構所反射的有色光(添加到背層的任何顏色)及第2圖的範本10的圖案或設計、第3圖的背部顯示器14或第4圖中的光導15形成的書寫部分構成。書寫部分將在背景顏色(由兩個單元的未壓下的區域形成)上明顯可見，該背景顏色是兩個單元的平面織構的顏色(以及任何背景顏色)與第2圖的範本10的設計或圖案、第3圖的背部顯示器14或第4圖的光導15的顏色的相加混合。

在模式A，藉由提供電壓Vp到單元420和430中的每一個，寫入電路460和470可以用於抹除平板。由第7圖可見，電壓Vp將把每個單元完全驅動到平面織構。該電壓可以是AC電壓脈衝或脈衝序列，較佳是雙極性脈衝。

IIb. 模式B的雙單元書寫板

在描述模式B時，我們再次參考第8圖。書寫板是相同的，與上述不同的是兩個單元的初始狀態是焦錐及膽固醇型材料為聚合物分散體的形式，其將允許來自尖銳的工具，例如，尖頭狀的不受限制的觸控筆的書寫壓力引起的局部流動來產生平面織構。不受限制的或互連的液滴允許在觸控筆280的壓力下在減小單元間隙的區域480和490中發生液晶流動。在未壓下的單元間隙290中流動不會發生且液晶織構不改變。

施加到電極上的合適電壓將驅動兩個單元的膽固醇型材料到初始的焦錐狀態(參照第7圖)。當從上面看時，平板表現出半透明塗層310及第2圖中的範本10、第3圖中的背部顯示器14或第4圖中的光導15的顏色，因為焦錐織構在該單元配置中基本上是透明的。在局部減小單元間隙的區域480、490，來自尖頭狀觸控筆280的壓力誘導膽固醇型材料的流動，其將觸控筆280的尖端附近的膽固醇型織構從透明的焦錐型改變到反射顏色的平面織構。觸控筆用於類似用鉛筆在紙上繪圖的方式來繪製圖像。隨後寫入的圖像可以藉由施加足夠值的電壓脈衝到電極上以驅動所有的材料到焦錐狀態而被完全抹除(參照關於施加到各液晶層的合適電壓的第7圖和'448專利)。

在模式B在雙層疊書寫板上書寫多色圖像的程序是首先藉由啟動兩個寫入電路460和470以施加由第7圖的垂直線410所指示的電壓值Vf來驅動單元420和430到焦錐織構來抹除所有之前的圖像。做到這一點的電壓脈衝的電壓值或幅度在雙穩態膽固醇型液晶顯示器的領域中是眾所周知的，例如，美國專利5453863和5691795。為了使用觸控筆280只寫入反射頂部的單元420的膽固醇型液晶材料440的顏色的圖像，在寫入過程中，由寫入電路470施加電壓Vw到底部的單元430的電極。電壓Vw的值由第7圖中的垂直線400指示。在觸控筆寫入的持續時間施加該電壓；較佳是連續的AC電壓或雙極性脈衝序列。該電壓的目的是在觸控筆的作用下保持底部的單元430的焦錐織構，(即，防止在底部單元的書寫部分或按下的單元間隙區域中形成平面織構)。當此電壓被施加時，觸控筆的壓力不在單元430誘導平面織構，但在寫入過程中保持其焦錐織構。然而，觸控筆確實在其附近 (即，在所述書寫部分)在上部的單元420的膽固醇型液晶材料440中誘導平面織構，其被認為是由於在減小間隙的區域中的膽固醇型液晶的橫向流動導致焦錐織構被轉換為平面織構。這種情況會發生，而沒有任何電壓被施加到上部單元。因此，藉由適當地施加電壓以允許圖像僅被寫入到一個單元上，在堆疊的多色單元上的焦錐背景結合圖案化層上的圖像是可能的。圖像由未寫入和未壓下背景(背層的半透明背色)上的在從頂部的單元420的膽固醇型液晶材料440的平面織構反射的光的顏色(添加到半透明塗層310的任何顏色)的書寫部分與第2圖中的範本10、第3圖中的背部顯示器14或第4圖中的光導15配合構成。

同樣地，為了僅藉由觸控筆280在底部的單元430上形成圖像，在寫入過程中必須由寫入電路460施加電壓Vw到頂部的單元420的電極。像以前一樣，這兩個單元最初都在焦錐織構。電壓Vw的值由第7圖中的垂直線400指示。該電壓在觸控筆寫入的持續時間內施加；較佳是連續的AC電壓或雙極性脈衝序列。該電壓的目的是在觸控筆的作用下保持頂部的單元420的焦錐織構。當此電壓被施加時，觸控筆的壓力不會在頂部的單元420誘發平面織構，而是保持其由抹除過程得到的焦錐織構。然而，由於誘導的膽固醇型液晶的橫向流動(沒有施加電壓到底部單元)，觸控筆確實在底部的單元430誘導平面織構，導致在底部單元的減小單元間隙的區域(即，在書寫部分)焦錐織構被轉換為平面織構。這產生了由在從未寫入和未壓下的背景(背層的半透明背色)上的底部的單元430的膽固醇型液晶材料450的平面織構所反射的光的顏色(添加到半透明塗層310的任何顏色)的書寫部分且與第2圖中的範本10、第3圖中的背部顯示器14或第4圖中的光 導15配合構成的圖像。因此，焦錐背景上的平面圖像可以選擇性地單獨寫在堆疊的每個單元上來產生多種顏色的圖像。

IIc. 多模式雙單元書寫板：

本發明的書寫板也可以被設計成使其中一個單元按照模式A操作而另一單元按模式B操作。即，一個單元具有初始的平面織構，而另一單元具有初始的焦錐織構。以僅一個單元的顏色(添加到任何背色)結合第2圖中的範本10、第3圖中的背部顯示器14或第4圖中的光導15進行的書寫藉由施加寫入電壓Vw到另一單元、同時書寫壓力被施加來進行選擇。背景將具有平面單元的未被壓下的區域的顏色(添加到任意背色)結合第2圖中的範本10、第3圖中的背部顯示器14或第4圖中的光導15。例如，當期望被選擇的第一單元是在初始的焦錐織構時，在平面織構的另一第二單元在寫入過程中被施加寫入電壓Vw。Vw被施加時，在該單元間隙減小的書寫部分的第二層的平面織構被抹除。寫入過程在單元間隙減小的第一層的書寫部分形成平面織構。產生的圖像將是在由第二層的未壓下的區域的平面織構(添加任何半透明的背景顏色)處形成的背景上的僅第一層的平面織構(添加到任何半透明的背景顏色)的書寫部分。書寫部分和背景與第2圖的範本10、第3圖的背部顯示器14或第4圖的光導15配合。

在多模式的兩層書寫板上形成圖像的另一種方法是，藉由施加寫入電壓到兩個單元，其結果是，選擇背景。在寫入時，平面織構被阻止在焦錐層的書寫部分形成，且在平面層的書寫部分，平面織構被抹除成焦錐織構。這形成了由平面層反射的顏色(添加到任何背景顏色)的背景上的黑色或任何背色的書寫部分構成的圖像。書寫部分和背景與第2圖中的 範本10、第3圖的背部顯示器14或第4圖中的光導15配合。

在多模式的兩層書寫板上形成圖像的另一種方法是藉由不施加寫入電壓到任何層。寫入過程將在焦錐層的書寫部分形成平面織構、並且將不會影響其他平面層的書寫部分中存在的平面織構。這將導致在從平面層反射的光的顏色(添加到任何半透明的層背色)的背景上在其書寫部分從兩個層反射的顏色(及任何半透明的背色)相加的圖像。書寫部分和背景與第2圖中的範本10、第3圖的背部顯示器14或第4圖中的光導15配合。

從前面的描述中應該是明顯的是，單元可以被設計成相同的或藉由改變液晶分散體而被設計成不同的。在初始平面單元，不需要液晶流動將寫入電壓被施加的層的平面織構改變到焦錐織構。因此，此單元的液晶可以是在受限的液滴中或在不封裝或限制液晶而使其能夠流動的聚合物基質中的液晶的分散體中。然而，在初始焦錐單元的液晶必須在分散體中，使其在被施加來自尖頭狀觸控筆的壓力時能夠流動。這允許由使用液晶分散體的不同組合的單元來形成書寫板。例如，使用PIPS製程，書寫板可以被製成使這兩個單元只具有在聚合物基質中的液晶材料的受限的液滴並僅在模式A操作。在兩個單元中由不受限的液滴形成的書寫板、或在焦錐單元具有不受限的液滴而在平面單元具有受限或不受限的液晶的書寫板可以在模式A、模式B操作或作為多模式書寫板操作。

應該理解在閱讀本揭露後，本揭露的書寫板可以具有兩個以上的液晶層，如在12/152729專利申請中揭露的三堆疊的顯示器，它可以具有任何順序的分別反射紅、綠、藍色的液晶層。

本說明書現在將參考以下實施例，這些實施例不應該被用來限制由申請專利範圍所描述的廣泛的發明。

實施例1：

從Brookstone零售商店購買的Boogie Board^TM書寫板被拆卸，以便來自背部基板的不透明塗層可去除。使用甲醇擦拭去除油墨。清洗完畢後，顯示器被塗有Norcote品牌藍色套印油墨。一旦油墨乾燥，顯示器和電子設備被組裝在透明的丙烯酸材料的薄片上。此過程的結果將顯示器從具有黑色背景上的黃色字跡的書寫器改變到具有半透明的藍色背景上的黃色字跡的書寫器。結果的照片示於第5圖中。

實施例2：

在第9圖中，實心黃色範本的反射光譜如實線所示。當具有藍色的半透明背塗層的在B模式下操作的書寫板被放置在範本上時，沒有寫入的區域(焦錐或暗狀態)具有由虛線所示的反射光譜。該所產生的光譜是歸因於黃色範本光譜減去藍色半透明塗層的顏色，所述藍色半透明塗層切斷超過500nm的反射光的大部分，並被範本吸收波長小於450nm的一部分光。寫入區域將顯示由虛線示出的反射光譜，其包括黃色範本和藍色塗層的顏色相減的結果結合由於反射485-640nm之間的光的液晶層而添加的顏色。

實施例3：

在第10圖中，由實線示出實心白色範本的反射光譜。當具有藍色半透明背塗層的、在B模式下操作的書寫板被放置在範本上時，沒有寫入的區域(焦錐)具有虛線所示的反射光譜。該所產生的光譜是白色光譜 減去藍色半透明塗層的顏色，該藍色半透明塗層切斷550nm以上的反射光的大部分，並讓475nm左右的光的大約30%通過。寫入區域將顯示由虛線示出的反射光譜，它包括藍色塗層的顏色相減的結果結合由於液晶層反射在485-640nm之間的光導致的顏色相加。

按照前述揭露，本發明的許多修改和變化對於本領域中具有通常知識者將是明顯的。因此，將理解的是，在所附申請專利範圍的範圍內，本發明可以用已具體示出和描述的以外的其他方式實施。

250‧‧‧基板

260‧‧‧電極

270‧‧‧電互連

280‧‧‧觸控筆

290‧‧‧單元間隙

300‧‧‧間距

310‧‧‧半透明塗層

320‧‧‧膽固醇型材料

330‧‧‧電子寫(和抹除)電路

340‧‧‧單元

Claims (21)

1. 一種電子顯示器，包括：複數個導電層；設置在相鄰的該複數個導電層之間的一活性層，該活性層包括一膽固醇型液晶材料；至少一個透明前基板，該至少一個透明前基板設置在該複數個導電層中的在該顯示器的一前部附近的一個導電層的鄰近處；一半透明背層，該半透明背層吸收穿過該活性層的光、反射灰色光或一顏色的光並透射光；及一電子電路，該電子電路用於將一電壓施加到該活性層，使得能夠進行該活性層的抹除或書寫中的至少一個。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子顯示器，其中該電壓被施加為一電壓脈衝或一連續電壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電子顯示器，包括被設置為鄰近該半透明背層的一透明背部基板。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電子顯示器，其中該複數個導電層的一部分或整個區域被圖案化為一被動矩陣。
5. 如申請專利範圍第4項所述的電子顯示器，其中該被動矩陣包括在該活性層一側形成基本平行的電極線的列的該複數個導電層中的一個導電層、以及在該活性層的另一側形成基本平行的電極線的行的該複數個導電層中的另一個導電層，其中，該行基本上正交於該列。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電子顯示器，包括設置在該半透明背層後面的一背部圖案，其中，該背部圖案經由該半透明背層而可見。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電子顯示器，其中該背部圖案是可移除的、並且從由以下構成的群組中選出：一運動場、一球場或一競技場的一範本、用於一兒童遊戲的一圖案、用於兒童著色的一圖像、記事本線、繪圖紙線或人們可以從中選擇項目的一功能表。
8. 如申請專利範圍第6項所述的電子顯示器，其中該背部圖案包括一波導，該波導包括設置在其邊緣的複數個光源，及在該波導的一表面上使光能夠以一模式離開該波導的一發光部。
9. 如申請專利範圍第6項所述的電子顯示器，其中該背部圖案包括用於顯示圖像的一發射型、背光型或反射型的顯示裝置。
10. 如申請專利範圍第1項所述的電子顯示器，其為一裝飾性的電子皮膚的一形式。
11. 一種包括如申請專利範圍第10項所述的電子皮膚的物品，其選自由下列構成的群組：一手機、一膝上型電腦、一電腦、一電腦監視器、一電腦滑鼠、一電腦鍵盤、一電視、一I-pod、一MP3播放器、一PDA、一視訊遊戲控制器、一身歷聲音響、一無線電、一CD播放機、一家電、一玩具、一耳機、一時鐘、一掌上型電子裝置、一鑰匙圈配件、一鞋、一錢包、一背包、一公事包、一電腦箱、一電腦蓋、一首飾、一手錶、一瓶子、一瓶蓋、一服裝、一服裝裝飾品、一傢俱、一傢俱裝飾品、一移動娛樂箱及其組合。
12. 一種書寫板，包括：複數個導電層；設置在相鄰的該複數個導電層之間的一間隙中的至少一個活性層，該活性層包括一雙穩態膽固醇型液晶材料；形成一書寫表面的一柔性透明材料的外層；一半透明背層，該半透明背層吸收穿過該活性層的光、反射灰色的光或一 顏色的光並透射光；其中，該活性層適於使一書寫壓力施加到該書寫表面以減小該間隙的一厚度來形成一減小間隙的區域，在該減小間隙的區域中，該液晶是反射光的以反射一顏色的光，或者，在該減小間隙的區域中，該液晶基本上是透明的，該液晶的一織構在一非減小間隙的區域不變；及一電子電路，該電子電路用於將一抹除電壓施加到用於該活性層的該複數個導電層；其中，該抹除電壓使該活性層的該液晶能夠被置於一反射光的織構，以反射一顏色的光，或使該活性層的該液晶能夠被置於一基本上透明的焦錐織構。
13. 如申請專利範圍第12項所述的書寫板，其中，該電子電路施加一寫入電壓到該複數個導電層，在施加該寫入電壓的同時，該書寫壓力被施加，以有效地將該活性層的該減小間隙的區域置於該基本上透明的焦錐織構而同時不改變該活性層的一未減小間隙的區域的該織構。
14. 如申請專利範圍第12項所述的書寫板，其中，該抹除電壓被施加為一電壓脈衝或一連續電壓。
15. 如申請專利範圍第13項所述的書寫板，其中，該寫入電壓被施加為一電壓脈衝或一連續電壓。
16. 如申請專利範圍第12項所述的書寫板，包括設置在該半透明背層鄰近處的一背部透明基板。
17. 如申請專利範圍第12項所述的書寫板，包括設置在該半透明背層後面的一背部圖案，其中，該背部圖案經由該半透明背層而可見。
18. 如申請專利範圍第17項所述的書寫板，其中該背部圖案是可移除的、並且選自由以下構成的群組：一運動場、一球場或一競技場的一範本、用於一兒 童遊戲的一圖案、用於兒童著色的一圖像、記事本線、繪圖紙線或人們可以從中選擇項目的一功能表。
19. 如申請專利範圍第17項所述的書寫板，其中該背部圖案包括一波導，該波導包括設置在其邊緣的複數個光源、及在該波導的一表面上使光能夠以一模式離開該波導的一發光部。
20. 如申請專利範圍第17項所述的書寫板，其中該背部圖案包括用於顯示圖像的一發射、背光或反射型的顯示裝置。
21. 一種多顏色書寫板，包括：複數個導電層；至少兩個或三個活性層，該至少兩個或三個活性層堆疊為一個在另一個之上，每一個該活性層被設置在相鄰的該複數個導電層之間的一間隙中，該活性層包括一雙穩態膽固醇型液晶材料；形成了一書寫表面的一柔性透明材料的外層；一半透明背層，該半透明背層吸收穿過該活性層的光、反射灰色的光或一顏色的光並透射光；其中，該活性層適於使施加到該書寫表面的一書寫壓力能夠減小該間隙的一厚度來形成一減小間隙的區域；一電子電路，該電子電路用於將一抹除電壓以及一寫入電壓施加到用於每個該活性層的該複數個導電層；其中，該抹除電壓使該活性層的該液晶能夠被置於一反射光的織構，以反射一顏色的光、或使該活性層的該液晶能夠被置於一基本上透明的焦錐織構；及其中，藉由在施加該書寫壓力到該書寫表面的同時施加該寫入電壓到用於一非選擇的該活性層的該複數個導電層，使得該非選擇的該活性層的該減 小間隙的區域能夠處於該基本上透明的焦錐織構，並藉由在施加該書寫壓力到該書寫表面的同時不施加該寫入電壓到用於該選擇的活性層的該複數個導電層，使得該選擇的活性層的該減小間隙的區域能夠反射該選擇的活性層的一顏色，由此，該寫入電壓能夠以選自該活性層的任一活性層的該顏色進行書寫。