电子纸张(“电子纸”)是设计为在普通纸张上重建印墨外观的显示技术。电子纸的一些示例像普通纸张那样反射光，并且可以能够显示文本和图像。一些电子纸实现为柔性的薄片，就像纸张一样。一种熟悉的电子纸实现包括电子阅读器。
附图说明
图1是图示了显示设备的一个示例的示意图。
图2是图示了显示设备的另一个示例的示意图。
图3是图示了显示设备的另一个示例的示意图。
图4是图示了显示设备的一个示例的分解图。
图5是图示了显示设备的另一个示例的分解图。
图6是图示了电子纸张(“电子纸”)显示器的一个示例的截面视图。
图7是图示了集总电容模型的一个示例的示意图，所述集总电容模型包括人体模型和显示设备模型。
图8是图示了用于制造显示设备的方法的一个示例的流程图。
具体实施方式
在以下详细描述中，参照形成其部分的随附各图，并且在随附各图中，通过图示的方式示出了可以在其中实践本公开的具体示例。要理解到，可以利用其它示例，并且可以做出结构或逻辑改变，而没有脱离本公开的范围。因此，以下详细描述不要以限制性含义来理解，并且本公开的范围由所附权利要求来限定。要理解到，本文描述的各种示例的特征可以部分地或者整体地与彼此组合，除非以其它方式特别地指出。
电子纸张(“电子纸”)可以使用在各种各样的显示应用中，诸如，标牌、电子书、平板、卡、海报和价签。电子纸具有若干个像纸张那样的特征。例如，电子纸是使用环境光作为光照源的反射显示器。环境光撞击表面并且被反射到观看者。与在印制中使用的那些类似的颜料的使用允许在大范围的角度和照明条件(包括全日照)下读取电子纸。环境光的使用还消除了针对由设备(诸如，背光)产生的光照的需要。这最小化了由电子纸使用的电力。此外，电子纸没有使用电力来维持图像。一旦写入图像，图像在延长的时间段内或者直至电子纸被再写入时都保持在电子纸上。因而，典型的电子纸主要使用电力来用于改变电子纸的光学状态。
向电子纸写入的一种方式是通过在微胶囊层附近的表面上生成电荷而同时将电子纸的另一侧连接到接地或另一适合的电压，所述微胶囊包含带电颜料颗粒。表面上的电荷吸引或者排斥微胶囊中的带电颜料颗粒以创建期望的图像。为了向电子纸写入，用于向电子纸写入的写入模块不得不在写入(或擦除)阶段期间针对电子纸维持到接地返回路径(例如，对电极)的连接。一旦创建图像，不再要求表面电荷来维持图像，并且电荷典型地耗散或者通过电子纸放电至接地。如果电子纸图像在写入之后受带电物体(诸如，静态荷电的人员的手指)的紧邻区域(例如，0-200μm)不合期望地扰乱，则颜料颗粒(以及因而图像)的位置就可能会受到干扰。
因而，以下公开描述了电子纸显示设备的示例，所述电子纸显示设备通过在电子纸显示器的成像表面上接收电荷而能够被成像。显示设备包括与电子纸显示器的成像表面相对的对电极以及电容耦合到对电极的浮动电极。浮动电极被放置在显示设备上与用户的第一接触最有可能发生之处(即，在显示设备的前侧和/或后侧上)。当浮动电极经受来自用户的电场/电荷转移时，对电极被带到基本上与浮动电极相同的电位。以该方式，通过用户对电子纸显示器的成像表面的随后接触将不会导致电子纸显示器的图像的扰乱。
图1是图示了显示设备100a的一个示例的示意图。显示设备100a包括电子纸显示器102、对电极104和浮动电极106。电子纸显示器102包括成像表面103。与成像表面103相对的电子纸显示器102的表面接触对电极104。浮动电极106处在与对电极104相同的电子纸显示器102的侧面上，但是没有直接接触对电极104。
电子纸显示器102包括有源层，在向成像表面103施加电荷时所述有源层切换颜色。在一个示例中，有源层包含可切换颜料或管芯组合。树脂或聚合物可以用于封装有源层。此外，电子纸显示器102可以包括成像表面上的功能涂层。在一个示例中，电子纸显示器102具有在70μm和300μm之间的厚度。电子纸显示器102的一个示例在下面参照图6进一步描述。
对电极104提供用于通过写入模块对电子纸显示器102成像的电极。在电子纸显示器102的写入期间，对电荷从写入模块流动至对电极104。因而，尽管电荷被喷射到成像表面103上，显示设备100a却保持为基本上电荷中性。在没有对电极104和写入模块之间的连接的情况下，可以被喷射到成像表面103上的电荷的量可能是有限的，并且因而，信息可能不会可靠地写入到显示设备100a。对电极104可以由诸如氧化铟锡的透明导电材料构成。在一个示例中，对电极104具有在5nm和1μm之间的厚度。
浮动电极106电容耦合到对电极104，如由电容器108所指示。浮动电极106提供用户可能在首次接触显示设备100a时触碰显示设备100a的区域。当用户触碰浮动电极106时，浮动电极106被带到与用户相同的电位。通过向对电极104的电容耦合，对电极104被带到基本上与浮动电极106相同的电位。通过将对电极104带到基本上与浮动电极106相同的电位，电子纸显示器102变得对用户手指在成像表面103上的将来接触不敏感，并且用户与电子纸显示器102的成像表面103之间的随后电场/电荷转移被最小化。因而，用户通过触摸显示设备100a而更改电子纸显示器102的显示图像的能力减弱。浮动电极106可以由透明导电材料构成，所述透明导电材料诸如沉积到透明绝缘衬底上的薄(例如，小于10μm)导电涂层(例如，氧化铟锡或导电聚合物)。在一个示例中，透明绝缘衬底具有在50μm和500μm之间的厚度。
图2是图示了显示设备100b的另一个示例的示意图。显示设备100b类似于之前参照图1描述和图示的显示设备100a，除了显示设备100b包括浮动电极110而不是浮动电极106之外。浮动电极110处在与成像表面103相同的电子纸显示器102的侧面上。浮动电极110包括开口111，所述开口暴露电子纸显示器102的成像表面103以便允许向电子纸显示器102写入。
浮动电极110电容耦合到对电极104，如由电容器112指示。浮动电极110提供用户可能在首次接触显示设备100b时触碰的显示设备100b的区域。当用户触碰浮动电极110时，浮动电极110被带到与用户相同的电位。通过向对电极104的电容耦合，对电极104被带到与浮动电极110基本上相同的电位。通过将对电极104带到与浮动电极110基本上相同的电位，用户与电子纸显示器102的成像表面103之间的随后电场/电荷转移被最小化。因而，用户通过触摸显示设备100b而更改电子纸显示器102的显示图像的能力削弱。浮动电极110可以由诸如薄导电材料(例如氧化铟锡)、具有体导电性或表面导电性的聚碳酸酯之类的透明导电材料或诸如金属的不透明导电材料构成。
图3是图示了显示设备100c的另一个示例的示意图。显示设备100c包括之前参照图1描述和图示的浮动电极106以及之前参照图2描述和图示的浮动电极110二者。浮动电极106和110提供用户可能在首次接触显示设备100c时触碰的显示设备100c的区域。当用户触碰浮动电极106和/或浮动电极110时，通过电容耦合，将对电极104带到基本上与浮动电极106和/或浮动电极110相同的电位。因而，用户通过触摸显示设备100c而更改电子纸显示器102的显示图像的能力削弱。
图4是图示了显示设备200a的一个示例的分解图。显示设备200a包括第一层202、电子纸显示器204、第二层206、第三层208和浮动电极210。第一层202包括暴露电子纸显示器204的成像表面的开口203。第一层202可以由诸如透明或者不透明的聚合物之类的不导电的透明或不透明材料构成。可以在背离第二层206的第一层202的表面上或者面向第二层206的第一层202的表面上(例如，针对透明的第一层202)将印墨涂敷到第一层202。第一层202附接到第二层206，并且可以覆盖电子纸显示器204的边缘周围的电子纸显示器204的部分。
电子纸显示器204包括与成像表面相对并且面向第三层208的对电极。电子纸显示器204支持在第二层206的开口207中。第二层206可以由诸如金属或聚碳酸酯之类的导电材料构成。电子纸显示器204的对电极电气耦合到第二层206。第三层208附接到第二层206并且覆盖电子纸显示器204。第三层208包括去往电子纸显示器204的透明窗口209以便使得能够观看电子纸显示器204。第三层208可以由诸如透明聚合物之类的不导电的透明材料构成。可以将印墨涂敷到到第三层208的边缘以便提供限定窗口209的印制区。可以在背离第二层206的第三层208的表面上或者面向第二层206的第三层208的表面上将印墨涂敷到第三层208。
浮动电极210附接到第三层208。在一个示例中，浮动电极210是涂敷到第三层208的导电涂层。在另一个示例中，浮动电极210是涂敷到第三层208的导电膜。浮动电极210电容耦合到电子纸显示器204的对电极。浮动电极210提供用户可能在首次接触显示设备200a时触碰的显示设备200a的区域。当用户触碰浮动电极210时，浮动电极210被带到与用户相同的电位。通过向电子纸显示器204的对电极的电容耦合，将对电极带到基本上与浮动电极210相同的电位。通过将对电极带到基本上与浮动电极210相同的电位，用户与电子纸显示器204的成像表面之间的随后电场/电荷转移被最小化。因而，用户通过触摸显示设备200a而更改电子纸显示器204的显示图像的能力削弱。浮动电极210可以由诸如氧化铟锡或者聚碳酸酯之类的透明导电材料构成。
在一个示例中，第一层202、第二层206、第三层208和浮动电极210可以经由每一层之间的粘合材料附接到彼此，所述粘合材料诸如压敏粘合剂或者两部分粘合剂。在另一个示例中，第一层202、第二层206、第三层208和浮动电极210可以经由热学压合、超声键合/焊接或者另一种适合的键合方法附接到彼此。在该示例中，显示设备200a具有交易卡的形式，所述交易卡诸如信用卡、借记卡、预付卡或者礼品卡。在其它示例中，显示设备200a可以具有另一适当形式，诸如货架标签、登机牌、装运标签或者大型格式柔性可再写显示器。
图5是图示了显示设备200b的另一示例的分解图。显示设备200b类似于之前参照图4描述和图示的显示设备200a，除了显示设备200b包括浮动电极212而不是浮动电极210之外。浮动电极212附接到第一层202。浮动电极212包括开口212，所述开口212暴露电子纸显示器204的成像表面以便允许向电子纸显示器204写入。
在一个示例中，浮动电极212是涂敷到第一层202的导电涂层。在另一个示例中，浮动电极212是涂敷到第一层202的导电膜。浮动电极212电容耦合到电子纸显示器204的对电极。浮动电极212提供用户可能在首次接触显示设备200b时触碰的显示设备200b的区域。当用户触碰浮动电极212时，浮动电极212被带到与用户相同的电位。通过向电子纸显示器204的对电极的电容耦合，将对电极带到基本上与浮动电极212相同的电位。通过将对电极带到基本上与浮动电极212相同的电位，用户与电子纸显示器204的成像表面之间的随后电场/电荷转移被最小化。因而，用户通过触摸显示设备200b而更改电子纸显示器204的显示图像的能力削弱。浮动电极212可以由诸如氧化铟锡或者聚碳酸酯之类的透明导电材料或者诸如金属之类的不透明的导电材料构成。在另一个示例中，除浮动电极212之外，显示设备200b也可以包括如之前参照图4描述和图示的那样附接到第三层208的浮动电极210。
图6是图示了电子纸显示器300的一个示例的截面视图。在一个示例中，电子纸显示器300使用在之前分别参照图1-5描述和图示的显示设备100a、100b、100c、200a或200b中。电子纸显示器300包括透明对电极302、有源层304和透明电荷接收层306。有源层304包括由树脂或聚合物314或者可以保持承载液体的其它材料封装的微胶囊308，所述承载液体典型地是电介质液体，诸如异链烷烃流体。在一个示例中，每一个微胶囊308包括悬浮在液体介质316中的黑色颗粒310和白色颗粒312。电荷接收层306的表面307为电子纸显示器300提供成像表面。对电极302在该示例中为观看者318提供观看侧。在其它示例中，电荷接收层306可以为观看者提供观看侧。
环境光透射通过对电极302，撞击微胶囊308，并且反射回到观看者318。当微胶囊308的白色颗粒312位于对电极302附近时，微胶囊对观看者318显现白色。当微胶囊308的黑色颗粒310位于对电极302附近时，微胶囊对观看者318显现黑色。颗粒310和312具有相反电荷。例如，黑色颗粒310可以是带正电荷的颗粒，并且白色颗粒312可以是带负电荷的颗粒。可以通过改变交替的具有位于对电极302附近的白色和黑色颗粒的微胶囊的布置以产生半色调来创建各种灰度。
微胶囊308使用颗粒之间和/或颗粒与微胶囊表面之间的化学粘合而展现图像稳定性。例如，微胶囊308可以在不使用电的情况下无限期地保持文本和图像，同时允许文本或图像随后改变。
电子纸显示器300的各种层和组件的结构、材料和尺寸可以适配于特定的设计准则。在一个示例中，透明电荷接收层306可以由透明聚合物构成，并且可以具有在50μm和250μm之间的厚度。透明电荷接收层306还可以由保持电荷或者对于电荷和/或离子是多孔或半多孔的材料构成。
每一个微胶囊308的直径在电子纸显示器300内基本上恒定，并且在一个示例中可以是在20μm和100μm之间，诸如50μm。对电极302可以由诸如氧化铟锡之类的透明导电材料构成。在一个示例中，对电极302具有在10nm和1mm之间或者更大的厚度，取决于要如何使用电子纸显示器300。
在其它示例中，电子纸显示器300具有各种各样其它的配置。例如，每一个微胶囊308可以包括悬浮在白色化流体中的黑色颗粒。黑色颗粒可以是带正电荷的颗粒或者带负电荷的颗粒。一个或多个微胶囊形成显示在电子纸显示器300上的黑色和白色图像的像素。通过将黑色颗粒放置成靠近或者远离对电极302而创建黑色和白色图像。例如，具有远离对电极302定位的黑色颗粒的微胶囊反射白光，对应于在电子纸显示器300上显示的图像的白色部分。作为对比，具有靠近对电极302定位的黑色颗粒的微胶囊对观看者318显现黑色，对应于在电子纸显示器300上显示的图像的黑色部分。可以通过使用具有靠近或者远离对电极302定位的黑色颗粒的半色调来创建各种灰度。
对电极302可以用交替的蓝色、红色和绿色区着色。邻近的蓝色、红色和绿色区形成彩色像素。通过将白色或黑色颗粒的不同组合放置在对电极302附近，创建彩色图像。例如，具有位于对电极302的红色和绿色区附近的白色颗粒的彩色像素的微胶囊反射来自电子纸显示器300的红色和绿色光。观看者318将把这种组合感知为黄色像素。当微胶囊中的黑色颗粒位于对电极302附近时，该彩色像素对观看者318将显现黑色。附加地或者可替换地，每一个微胶囊的黑色颗粒310可以被蓝色、红色或者绿色的带正电荷或者带负电荷的颗粒所替换。颗粒可以单独地或者与经着色的对电极302组合地使用以便创建期望的彩色图像。
图7是图示了集总电容模型400的一个示例的示意图，所述集总电容模型400包括人体模型402和显示设备模型420。提供集总电容模型400以便说明之前分别参照图1-5描述和图示的显示设备100a、100b、100c、200a和200b的操作。人体模块402包括电容器406、电阻器408、开关(sw1)412、电容器(c用户-ce)414和开关(sw2)416。显示设备模型410包括电容器(cfe-g)422、电容器(cfe-ce)426、电阻器(r显示器)428和电容器(cce-g)432。
电容器406的一个端子电气耦合到接地404，并且电容器406的另一个端子电气耦合到电阻器408的一个端子。电阻器408的另一个端子电气耦合到开关412的一个端子、电容器414的一个端子和开关416的一个端子。开关416的另一个端子电气耦合到电阻器428的一个端子。开关412的另一个端子电气耦合到电容器422的一个端子和电容器426的一个端子。电容器422的另一个端子电气耦合到接地404。电容器414的另一个端子电气耦合到电容器426的另一个端子、电阻器428的另一个端子和电容器432的一个端子。电容器432的另一个端子电气耦合到接地404。
电容器406和电阻器408基于人体模型提供用于静电放电测试设备的等价电路。在一个示例中，电容器406是109pf电容器，并且电阻器408是1.5千欧电阻器。开关(sw1)412表示显示设备的浮动电极(fe)与用户之间的接触。开关(sw2)416表示显示设备的成像表面与用户之间的接触。电容器(c用户-ce)414表示用户与显示设备的对电极之间的电容。电容器(cfe-g)422表示接地与显示设备的浮动电极之间的电容。电容器(cfe-ce)426表示显示设备的对电极与浮动电极之间的电容。电阻器(r显示器)428表示电子纸显示器的有效电阻。电容器(cce-g)432表示接地与显示设备的对电极之间的电容。
节点410上的电位v用户-g表示用户与接地之间的电位。节点424上的电位vfe-g表示接地与显示设备的浮动电极之间的电位。节点430上的电位vce-g表示接地与显示设备的对电极之间的电位。
初始地，当包含电子纸的显示设备处于钱包中或者没有处在用户的手中时，电位vfe-g和vce-g最有可能接近于接地。为了防止显示设备的电子纸的图像的扰乱，通过显示器(即，r显示器)从用户流到对电极的电流应当减少，因为这是引起电子纸显示器的图像扰乱的电流。如果在通过sw2做出接触(即，用户接触成像表面)之前对电极电位vce-g被带到与用户电位v用户-g相同的水平，将不存在跨r显示器的电流，并且因而图像将不会扰乱。这通过当前公开的显示设备借由包括浮动电极而完成，所述浮动电极电容耦合到对电极。
通过借由可接近性、面积和位置而确保用户与显示设备之间的首次接触最有可能跨sw1发生(即，向浮动电极)，将存在用户与浮动电极之间的电荷转移，并且vfe-g将被带到与v用户-g相同的水平。因为浮动电极与对电极之间的电容耦合，对电极vce-g的电位也由于电荷转移而改变。由于cfe-ce和cce-g形成到接地的电容分配器，所以如果cfe-ce＞＞cce-g，那么vce-g将变得非常接近于vfe-g以及因而v用户-g。这些电位以及接着发生的电荷转移和电流可以从这种简化模型使用平行平面电容公式来计算。这些计算得出，在用户首次接触电子纸的情况下转移到电子纸的电荷与用户首先接触浮动电极并且然后接触电子纸时的情况相比之间的比率为大约120x。
图8是图示了用于制造显示设备的方法500的一个示例的流程图。在502处，方法500包括提供不导电的第一材料层，所述第一材料层包括开口。在504处，方法500包括将通过在电子纸张显示器的成像表面上接收电荷可成像的电子纸张显示器附接在导电第二材料层的开口中，使得与电子纸张显示器的成像表面相对的对电极电气耦合到第二材料层。在506处，方法500包括将第二材料层附接到第一材料层，使得电子纸张显示器的成像表面面向第一材料层的开口。在一个示例中，将第二材料层附接到第一材料层包括经由粘合剂将第二材料层附接到第一材料层。
在508处，方法500包括将不导电的第三材料层附接到第二材料层。在一个示例中，将第三材料层附接到第二材料层包括经由粘合剂将第三材料层附接到第二材料层。在510处，方法500包括将导电材料涂敷到第一材料层和第三材料层中的至少一个。在一个示例中，涂敷导电材料包括将透明导电材料涂敷到第一材料层和第三材料层中的至少一个。
通过包括电容耦合到显示设备的电子纸显示器的对电极的浮动电极，通过在显示设备由用户触摸时防止来自用户的静电放电而更改图像，改进了显示设备的图像鲁棒性。
尽管已经在本文中图示和描述了具体示例，但是各种各样的可替换和/或等同实现可以替换所示出和描述的具体示例，而没有脱离本公开的范围。本申请旨在涵盖本文讨论的具体示例的任何适配或变化。因此，本公开旨在仅由权利要求及其等同方案所限制。