具有点图案识别系统的电子书写设备的制造方法_3

文档序号:9916524阅读:来源:国知局
(ChLC),该基板2和 3面向ChLC/聚合物分散体1涂有导电材料(4和5)的薄层。基板2是柔性的。实际上,书写设备 的所有层都可以是柔性的。在本公开的所有实施例中,在其上由触控笔施加书写压力的电 子书写设备的外表面被称为书写表面。此处,基板2的外表面形成书写表面。导电层或电极 可以是图案化的和/或未图案化的,但是特别地是非图案化的(例如,连续穿过书写平板的 整个可视区域)。施加在两个电极上的小电压脉冲导致ChLC分子布置在焦锥结构中,该焦锥 结构在相邻的光吸收(例如,黑色)层或背景6上的基本上透明,允许暗背景的光吸收,如胆 甾型显示器领域中已知的,参见通过引用全部并入本文的美国专利5,437,811。不需要电压 来无限期地维持这个基本上透明的状态。胆留型液晶材料是双稳态。当尖的触控笔的压力 被施加在顶部基板2的书写表面上时,所引起的ChLC的局部流动促进ChLC分子的重组在局 部上排列为反射色光的平面配置。参见美国专利6,104,448。这个光反射平面状态在不需要 任何电压来维持它的情况下可以无限期存在。这个特性允许鲜明彩色的书写标记(也与绘 图标记、线和轨迹同义)通过作为背景的暗层6的黑色对比上的顶部基板7被看到。事实上任 何刚性工具(例如指甲或尖的触控笔)都可以在这个显示器上创造书写标记。在显示器上的 书写或绘图由于通过液晶材料的反射状态形成的书写线与背景的对比而发生,当液晶层在 其基本上透明状态时,背景可以通过液晶层被看到。
[0039] 在本公开的这个实施例中,在层中或层上包含图案点的柔性聚合物点图案层6通 过使用可选的压敏透明粘合剂8而被放置在多层系统的下面(相比于液晶层距书写表面的 距离,距书写表面更远)。在这个方面,点图案层6也作为光吸收层(例如,它可以是彩色的或 它可以是深色的,例如黑色)来使用。然而,分开的点图案层和光吸收层也可以被使用,诸如 其中点图案层是透明的并且比光吸收层距书写表面更接近书写表面。在一方面中,特殊的 触控笔或笔9包括没有墨水的固体件,在按压或施加书写压力至多层系统的书写表面时,该 固体件留下形成图形的可视踪迹或线,而同时,附接在触控笔9上图像检测设备10使用能够 透过多层堆叠读取或检测点的适合的光传感器(例如照相机)和电子器件来光学地读取在 点图案层6上的在书写设备的背部中的编码图案,产生指示触控笔在书写表面上的移动的 电信息。触控笔的图像检测设备10包括接口,该接口能够将指示触控笔的书写路径或移动 的电信息无线传输至包括显示器的外部处理设备的接口或无线接收器。外部处理设备的示 例包括智能手机、个人电脑(例如,台式机)、平板、笔记本、上网本、电视机、具有连接性的可 能的电子阅读器(eReader)、电子白板和用于显示复制(例如,数字)图像且捕获或存储图像 的适当软件或其他设备,该复制图像是通过液晶层形成的图像的复制品。在一方面,比如, 外部处理设备(例如,笔记本)可以电连接至投影仪以在笔记本上选择性地显示数字图像并 且在屏幕上投射复制图像。
[0040] 触控笔配置可以类似但不限制为在2000年10月2日递交且通过引用全部并入本文 的美国专利6,663,008B1中所描述的设备。例如,这个例子的触控笔包括光学组件、关联的 电子电路和电源。光学组件可以包括用于照射表面的至少一个发光二极管(LED)和用于记 录二维图像的传感器(例如,光学传感器,诸如CXD或CMOS传感器KLED可以是红外发光二极 管并且传感器可以是对红外光敏感。电源可以使用安装在触控笔中的电池。电子电路可以 包括用于基于由传感器记录的图像来确定触控笔的位置的图像处理装置,例如被编程为读 取来自传感器的图像并基于这些图像来执行位置确定的处理器。传感器和电子电路提供电 信息,诸如,笔的X和y的位置数据以及指示线被画的多重或多轻的压力数据,以便在书写设 备上书写的同时记录用户扫描的二维点图像(例如,对液晶层施加书写压力使得液晶层形 成图像)。当触控笔施加书写压力且该书写压力通过ChLC层形成图像时,触控笔的电子电路 确定触控笔的位置、移动或轨迹。在ChLC层已经被进行书写之后,小脉冲可以被施加至ChLC 层,从而ChLC分子被驱动至其最初的基本上透明的状态,擦除在ChLC电子手写板上的书写 标记。然而,通过ChLC层显示的书写的电信息或数字图像已经由图像检测设备10无线发送 至外部处理设备,该外部处理设备可以将数字图像显示在其屏幕上和/或将电信息保存在 其存储器中。
[0041] 图2显示了本公开的不同的实施例,其中编码点图案被印在基本上透明的背聚合 物层11的表面上(即,参考标号11是点图案层)。这个点图案层涂有透明导电聚合物5(未图 案化的导电层)。前透明基板2也支撑另一个导电聚合物层4(未图案化的导电层)。这个配置 如上所解释的允许对ChLC/聚合物层的电驱动。背面涂料或光吸收层12可以是不透明或半 透明的,比如,其用于增强显示在设备的表面上的书写标记的对比度。在薄膜11中的点阵列 可以被印在基本上透明的薄膜的任意一侧上。在另一个替代的实施例中,层11和12可以被 结合在一个带有印在面向导电聚合物5的表面上的点阵列的柔性背层中。点阵列可以是人 眼不可见的但可以被附接至触控笔的照相机检测到。例如,点在红外线而非可见光中是光 学可检测的。
[0042] 以类似的方式,图3显示了点图案可以被印在形成书写表面的前柔性薄膜13上,该 前柔性薄膜用作基板而在内部涂有导电层4(未图案化的导电层)。这个薄片在层压处理中 被采用,这次是作为前基板。在这种情况下,点阵列可以被印在前透明基板的任意一侧上。 在替代性配置中,仅使用暗柔性薄片12来代替图2的层11和12。较低的基本上透明的基板3 是可选的。
[0043] 图4显示了使用压敏粘合剂14附接至BoogieBoarcT书写平板的前表面的点阵列 透明薄片15(点图案层)。这个配置对于制造目来说是便于使用的。薄膜是基本上透明的,这 意味着点图案印制是利用专用墨水实现,使得点不会使显示器上的书写图像模糊不清。优 选的墨水是对肉眼(可见光)不可见的红外墨水。点图案薄膜和前基板2之间的联结应当允 许力转移到显示器的前侧,在压敏ChLC层上创造反射标记。同时,基于在其中触控笔移动的 点图案的部分的光学设备的检测,包括触控笔的关联电子电路的特殊红外光学设备可以读 取、解码和转移触控笔的绘图路径(电信息)至其他外部处理设备。应当理解的是,当点图案 层被形成在最靠近观看者的基本上透明的基板的顶部上或作为其一部分时,其形成书写表 面。然而当点图案被形成为相比于液晶层更远离观看者时,书写表面由外部的、柔性的、基 本上透明的聚合物层形成。
[0044] 点图案识别技术的优点之一在于,其可以被应用至各种尺寸的设备。在这个方面 中,点图案薄膜16的大区域被附加至ChLC书写板显示设备(图5),其目的是创造较大区域的 压敏设备,其可以被用作智能板,并且同时记录通过识别附接的点阵列的专用触控笔所绘 制的图像。通过引用全部并入本文的美国专利申请序号13/897,004解释了平铺的较小可制 造尺寸的ChLC显示器如何可以被用作对创造集成了相同驱动电路18的较大显示区域设备 的替代物,驱动电路18可以施加擦除电压脉冲至导电层以将液晶放置在期望的状态中,例 如透明的或反射的状态。适合的这种驱动电路可以在本公开的任何的电子设备中被采用。 尽管图5显示了位于平铺系统的顶部的点阵列层,但是这个层可以利用之前附图的公开内 容被堆叠在多层设备的任何位置,例如相比于液晶层被设置的距书写表面(或观看者)的距 离更远于书写表面(观看者)。
[0045] 另一个实施例是(例如,基于玻璃的)聚合物分散液晶TOLC隐私窗设备的(例如,背 部)上的点图案层的应用,(参见美国专利4,688,900,其通过引用全部并入本文),该隐私窗 设备也被用作可切换的"白板"。窗是被构造且布置以用于建筑构造(例如,建筑的内部或外 部窗)。图6显示了一个实施例,其中PDLC层21被夹在沉积在基本上透明的玻璃薄片(
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