具有点图案识别系统的电子书写设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及包括用于获取在设备上绘制或书写的图像的设备的电子书写设备或 平板。 技术背景
[0002] 近来，压敏胆甾型液晶（ChLC)写字板，Improv电子公司（Improv E丨ectronics") BoogieBoardpLCD eWriter 电子手写板（BoogieBdarfLCD eWriter)，已经在市场出现， 其中尖的触控笔或手指可以被用于在平板表面上书写或描绘图像，如在美国专利No. 6， 104，448中描述的，其通过引用全部在并入本文。（Improv E丨ectronics ?:是肯特显示器有限 公司的单位)这样的触控笔不能转移墨水或者其他材料至任何表面。这个平板相对于之前 的平板技术提供了相当大的改善在于，图像可以利用按压按钮而被简单地且立即地擦除， 该按钮的按压将电压脉冲施加至平板中的电极。在ChLC平板中，液晶通常是分散在聚合物 网络中并夹持在以特定间隙间隔的两个基板之间。上基板是柔性的并且下基板被涂有光吸 收（黑色或彩色的）背景。单元间隙通常由柱形或球形形状的塑料或玻璃间隔物来设置。当 一个人用尖的触控笔、指甲或其他物体按压在顶部基板上时，液晶局部地发生位移。液晶中 产生的流动将其光学结构在压力的位置处从基本上透明改变至鲜明的反射颜色。反射的亮 色与下基板的暗背景很好的形成对比。由触控笔或手指描绘的图像将无限期地保留在平板 上直到被擦除，通常不消耗能量。通过将电压脉冲施加至基板的内表面上的基本上透明的 导电电极来完成擦除，该导电电极驱动ChLC从其彩色反射状态返回至其基本上透明的状 ??τ O
[0003] 以上引用的技术及其应用具体公开在1999年12月15日递交的美国专利No. 6，104， 448中，其通过引用全部在并入本文。胆留型液晶的聚合物分散体可以被用于控制压力敏感 度，如于2008年5月16日递交且通过引用全部并入本文的美国专利8，228,301所述。包括多 颜色图像、负像和选择擦除的其他操作模式在以上刚刚给出的专利以及于2008年7月29日 递交且通过引用全部并入本文的美国专利No. 8,139,039中进行描述。
[0004] 为了提供图像数字化，触摸屏被包含在设备的背面中，如在2012年4月27日递交且 通过引用全部并入本文的美国专利申请公布No. 20120268420 Al中所公布内容中所公开 的。当专用触控笔对设备表面施压时触摸屏在局部被激活。施加在顶部基板之上的压力引 起局部剪切驱动胆留型液晶在压力区域中从暗状态至明亮配置。图形同时被记录至后触摸 屏，其将信号数字化至存储设备。因此，图像同时在书写显示器中被观看且在存储单元中被 捕获作为数字图像以便之后在电脑或移动设备屏幕中被恢复。不同类型的触摸屏可以在这 个概念下使用：电阻、电容、电感等等。
[0005] 这些类型的数字转换器的缺点在于它们中的大多数是刚性的并且在很多情况下 易碎。另外，每一个组件的制造难以结合到连续的卷对卷制造过程。本公开探索将会克服这 些缺点的其他替代方案。
[0006] 技术概述
[0007] 提供了多个实施例，其中点图案识别系统在各种形式中被合并到胆留型液晶 (ChLC)书写设备中。这个设备及其修改可以通过堆叠在多层系统中的压敏ChLC分散体实时 或接近实时地显示书写和绘图。诸如并入到点图案层中的点图案在具有光学传感器的专用 触控笔被使用时指示触控笔的移动(例如，其书写轨迹）。然后，信息可以经由无线信号从触 控笔传送至任何其他显示设备。一个独特的特点在于点图案层可以被用作这里所公开的设 备的结构组件。它不仅提供书写识别功能而且也是电子手写板的堆叠结构的操作元件。
[0008] 提供了使用点图案的柔性层的设备，其提供了可以被专用数字笔读取的本地化代 码。在优选的实施例中，图案层通过联结压敏粘合剂而被放置在ChLC电子手写板的柔性显 示器之下。当用户用专用触控笔在电子手写板上书写时，该专用触控笔能够利用触控笔的 电子器件和光学传感器在背面光学检测点图案，电信息或信号可以被发送至外部处理设备 并且之后在计算机屏幕或移动设备中被显示且作为图像形式存储。外部处理设备的例子包 括笔记本电脑、个人电脑、移动电话、平板等等。这些外部处理设备包括处理器并且通常将 包括显示器。因此，图像同时地通过触控笔在点图案层上的读取来构造并且显现在电子手 写板的前显示屏上。当绘图或书写完成时，图像可以无线地储存并且电子手写板显示器可 以被更新或通过施加小脉冲来擦除图像使其准备再次被使用。点图案技术当前被用在常规 的通过利用墨水笔在每页上书写的笔记纸制品中。本公开提供了独特的解决方案，其通过 仅使用可重复使用的ChLC电子手写板显示器而避免了经常更换基于纸质的笔记本。其他技 术在过去已经被应用以便数字化在电子手写板上的书写(也同义地称为绘图或书写踪迹）。 然而，这些技术中的大部分在电子手写板显示器的背面包括刚性数字转换器。使用点图案 系统，电子手写板的多层堆叠维持其柔性并且可以潜在地以连续的卷对卷制造过程来生 产。相同的特点基于ChLC技术可以被应用至各种电子手写板设备。
[0009] 还提供了另外的实施例，其中点图案层使用光学透明的压敏粘合剂被分配在前塑 料基板中。点阵列利用仅可由带有红外照相机的改进的触控笔检测的特殊红外墨水来创 造，当在表面上书写时改进的触控笔可以检测触控笔的移动(也同义地称为路径或轨迹）。 [0010]进一步提供的是书写平板，其中点阵列使用维持系统的透光率的红外墨水被印在 背或前透明塑料基板中，当触控笔的红外照相机检测点阵列时允许在压敏显示器上书写且 数字化追踪图形的轨迹，以便相对于通过液晶层的图像的形成时间而在外部处理器的显示 器上实时或接近实时地显示数字图像。
[0011]还提供了点图案识别层到大画幅无缝拼接的电子手写板（被称为电子板 (eBoard))的应用，该电子手写板由多个较小的可制造的无缝拼接的电子手写板显示器构 成(参见美国专利申请序列号13/897,004)，以创造较大的压敏面板，该压敏面板可以由带 有以红外墨水印刷的点图案的基本上透明的薄膜来覆盖(例如，作为前或背表面）。这个设 备可以用作黑板或白板的代替品。在电子板上的书写用附接至红外照相机的专用触控笔来 实现，该红外照相机带有能够发送触控笔的绘制轨迹至另一外部处理设备的处理系统。白 板概念也可以被应用至基于玻璃的聚合物分散液晶(PDLC)隐私窗，在隐私窗中点图案被层 压在被用作智能板的窗的一侧上。这种设备将具有切换能力，其中它可以用作透明窗，例如 办公室环境中，该设备可以被切换至白色半透明状态以用作白板。它将用具有光学附件的 普通可干擦白板笔(dry-erase marker)书写，该光学附件能够检测可干擦白板笔的位置， 发送电信息以被存储在任何其他外部处理设备中。
[0012]进一步公开的是独特的带有外部点图案配件的电子手写板设备，该外部点图案配 件可以用为这个目的而设计的特殊罩附接至电子手写板。外部配件包括包含利用红外墨水 印刷的不可见点图案的柔性透明薄膜。该薄膜通过刚性塑料框架来维持，该框架安装在电 子手写板中并保持点图案层平坦并且与电子手写板表面充分接触。另外，通过同样使用点 阵列代码，框架可以包含能够由专用触控笔检测的特定命令。在可替代的实施例中，可替换 单元可以在Boogie Boardx书写平板中引入作为多层设备的背部中的插入物，如在美国专 利申请序列号13/477,638(通过引入将并入本文）中所示，该申请描述了使用半透明墨水滤 色器作为背景的BoogieBoarcT^写设备。书写设备的液晶显示器的半透明性使得模板或 图案的使用能够被放置在显示器之后。
[0013]我们也公开了其中点图案层附接至带有擦除功能的电子手写板的应用。其中用户 可以擦除图形的一部分的电子手写板被描述在美国专利8，139，039中，该专利通过引入将 其全部并入本