(57)【要約】透明電極構造体を含む電極構造体、特に自立電極構造体が、本願明細書に記載されている。更に、電子書込みタブレット、電子ペーパー、ならびに電子書込みタブレットおよび電子ペーパーの製造方法を含む本願明細書において新規な電極構造体の用途が提供される。この電極構造体は透明かつ自立にすることができ、それによって従来の透明電極と比較して新規な電極構造体を与えることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性の基板を通して形成される電極導体を備える導電性構造体。
【請求項２】
絶縁性の基板を通して形成される電極導体を備える導電性構造体において、前記電極導体がお互いに絶縁されていることを特徴とする導電性構造体。
【請求項３】
基板を通して形成される電極導体アレイを備える光学的に透明な導電性構造体。
【請求項４】
前記構造体が、第一表面および第二表面を有する体を有し、前記電極導体が、前記第一表面で第１の端部および前記第二表面で第２の端部を有することを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項５】
前記基板は、自立構成を有することを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項６】
電極導体アレイを含むことを特徴とする請求項１に記載の導電性構造体。
【請求項７】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも２：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項８】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも５：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項９】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも１０：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１０】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも１００：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１１】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも１０００：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１２】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも１００００：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１３】
前記基板は、自立構成を有し、かつ、前記電極導体アレイを露出させる主要な表面寸法（Ｓ）が、厚さ寸法（Ｔ）に対して、少なくとも１０００００：１の比率を有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１４】
前記基板は、自立構成および少なくとも０．５ミリメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１５】
前記基板は、自立構成および少なくとも１ミリメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１６】
前記基板は、自立構成および少なくとも５ミリメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１７】
前記基板は、自立構成および少なくとも１センチメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１８】
前記基板は、自立構成および少なくとも２センチメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項１９】
前記基板は、自立構成および少なくとも５センチメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項２０】
前記基板は、自立構成および少なくとも１０センチメートルの厚さを有する、ことを特徴とする請求項２、３、または６に記載の導電性構造体。
【請求項２１】
前記導体ストライプは、金属材料または導電性ポリマー材料から形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２２】
前記導体ストライプは、インジウム酸化スズから形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２３】
前記導体ストライプは、スズ、錫酸化物、銅、金、銀、プラチナ、パラジウム、上記のもののうちの少なくとも１つの合金、および上記のもののうちの少なくとも１つを含む混合物から形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２４】
前記基板は、絶縁性材料から形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２５】
前記基板が、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）、セルロース（例えばニトロセルロース、アセチルセルロース、など）、ポリエチレン、ポリアミド（例えばナイロン）、ポリエチレン酸化物（ＰＥＯ）、他のポリエチレン材料、または上記のもののうちの少なくとも１つを備える組合せから形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２６】
前記基板は、光学的に透明な絶縁性材料から形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２７】
前記体は、光学的に透明な絶縁性材料および光学的に透明な導電材料から形成されることを特徴とする請求項１、２、または３に記載の導電性構造体。
【請求項２８】
それを通して複数の導体を有するコンタクト層を製造する方法であって、
複数の導体ストライプの基板層をスタックする段階と、
前記導体ストライプの層のスタックを前記元のスタック面に対して概ね直交方向に薄切りし、それによって基板を通して形成される導体アレイを露出させる段階と、
を備える方法。
【請求項２９】
基板を通して形成される前記導体アレイは、光学的に透明であることを特徴とする請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
それを通して複数の導体を有するコンタクト層を製造する方法であって、
基板層を形成する段階と、
前記基板層の少なくとも一部に導体層を形成し、
基板層を形成しおよび導体層を形成する前記段階を繰り返してＮ組の基板層および導電性層を形成する段階と、
前記Ｎ組の基板および導電性層を薄切りし、それによって基板を通して形成される導体アレイを露出させる段階と、
を備える方法。
【請求項３１】
基板を通して形成される前記導体は光学的に透明であることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
基板および前記基板を通して形成される電極導体アレイを含むコンタクト層であって、第一表面および第二表面を有し、前記電極導体が前記第一表面で第１の端部および前記第二表面で第２の端部を有するコンタクト層と、
前記電極導体の前記第１の端部に結合する光学層、および前記光学層に結合する電極と、
を備える電子書込みシート。
【請求項３３】
請求項３２の電子書込みシートと、電圧源を含む回路ペンと、を含む電子書込み用のシステム。
【請求項３４】
前記電極に結合する電圧源を更に備え、前記電極導体アレイの前記電極導体の第２の端部における印加電圧が、前記液晶材料層の光学的性質の変化を誘導することを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項３５】
請求項３４の電子書込みシートおよび回路ペンを含む電子書込み用のシステムにおいて、
前記回路ペンと前記電極導体アレイの前記電極導体の第２の端部との間のコンタクトによって引き起こされる抵抗変化が、前記液晶材料層の光学的性質の変化を誘導することを特徴とする電子書込み用のシステム。
【請求項３６】
請求項３４の電子書込みシートおよび電圧源を含む回路ペンを含む電子書込み用のシステムにおいて、前記電極導体アレイの前記電極導体の第２の端部の印加電圧は、前記液晶材料層の光学的性質の変化を誘導することを特徴とする電子書込み用のシステム。
【請求項３７】
前記コンタクト層は、自立していることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項３８】
前記コンタクト層は、可撓性であることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項３９】
前記コンタクト層は、可撓性および自立していることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４０】
前記コンタクト層が、約１０ミクロンを超える厚さを有することを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４１】
前記光学層が、液晶材料を備えることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４２】
前記光学層が、電気泳動材料を備えることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４３】
前記光学層が、エレクトロクロミック材料を備えることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４４】
前記コンタクト層または前記電極に動作可能な状態で接続される少なくとも一つのメモリ回路を更に備えることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４５】
前記コンタクト層または前記電極に動作可能な状態で接続される少なくとも一つの論理回路を更に備えることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４６】
前記コンタクト層または前記電極に動作可能な状態で接続される少なくとも一つの電力調節回路を更に備えることを特徴とする請求項３２に記載の電子書込みシート。
【請求項４７】
請求項３２に記載の複数の電子書込みシートを備える電子ノートブックシステム。
【請求項４８】
各シートが、実質的に同じものであることを特徴とする請求項４７に記載の電子ノートブックシステム。
【請求項４９】
少なくとも一つのシートが、少なくとも一つの他のシートとは異なることを特徴とする請求項４７に記載の電子ノートブックシステム。
【請求項５０】
少なくとも一つのシートが、予め指定された機能を含むことを特徴とする請求項４７に記載の電子ノートブックシステム。
【請求項５１】
前記予め指定された機能は、カレンダを含むことを特徴とする請求項５０に記載の電子ノートブックシステム。
【請求項５２】
前記予め指定された機能は、タスクマネージャを含むことを特徴とする請求項５０に記載の電子ノートブックシステム。
【請求項５３】
前記予め指定された機能は、ソフトウェア制御システムを含むことを特徴とする請求項５０に記載の電子ノートブックシステム。
【請求項５４】
前記予め指定された機能は、ファイルマネージャを含むことを特徴とする請求項５０に記載の電子ノートブックシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透明電極構造体を含む電極構造体、特に自立電極構造体に関する。本願明細書において更に、電子書込みタブレット、電子ペーパーならびに電子書込みタブレットおよび電子ペーパーの製造方法を含む新規な電極構造体の用途が提供される。
【背景技術】
【０００２】
長い間無数の電極構造体が開発され、適用されてきた。
しかし、透明電極は主として材料限界のためにそれらの開発が限られていた。透明電極材は、主に錫酸化物、インジウム酸化スズ、酸化亜鉛、または、導電性ポリマーを主成分としていた。しかし、ある特別な条件がそれらの調製において満たされる場合、かつそれらの厚さが５０００オングストローム未満の場合にのみ、この種の材料が透明導電体となることは公知である。したがって、バルクガラス、または、プラスチック基板が、機械的強度を与えるために必要である。
【０００３】
過去数十年の間、非常に広範囲にわたる討議、広報および憶測がペーパーレスの社会に対して向けられてきた。この種の社会の利点は、森林破壊の最小化とゴミの最小化を含む。更に、一般に紙を漂白するために、紙処理に多くの環境的に過酷な化学物質の使用が関与する。
【０００４】
さらに何百年もの間いたる所にあるとはいえ、新聞はそれ自体多くの欠点を有する。一般に使用されているインクはこすると落ち、紙から人の手にインクが転写されるので新聞を読むのが汚くなってしまう。
【０００５】
したがって、このために、一般にスタイラス入力および表示機能を有する様々な「紙のような」ディスプレイが提案されてきた。
【０００６】
例えばペンベースの入力を有する従来のＬＣＤでは周知のように、液晶材料が使用されてきた（例えばＴ．Ｏｇａｗａ他、「将来の電子ペーパー用の反射型ＬＣＤの動向（“Ｔｈｅ  Ｔｒｅｎｄｓ  ｏｆ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＬＣＤｓ  ｆｏｒ  ｆｕｔｕｒｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｐａｐｅｒ”）」ＳＩＤ‘９８  Ｄｉｇｅｓｔ、ｐ．２１７、を参照のこと）。しかし、この種の従来のＬＣＤベースのものは一般に分厚く、従来のＬＣＤディスプレイ保護基板によって与えられる抵抗に打ち勝つために比較的高い動作電圧を必要とする。
【０００７】
最近、表示用途のためにＭＥＭ（微小電気機械）装置を使用した多くの解決案が提案されてきた。２種類のＭＥＭベースの直接表示ディスプレイが、提案されてきた。１つにおいて（例えばＥ．Ｓｔｅｒｎ、「大面積微小機械式フラットパネルディスプレイ（“Ｌａｒｇｅ−ａｒｅａ  ｍｉｃｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｆｌａｔ−ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ”）」、ＳＩＤ  ９７  Ｄｉｇｅｓｔ、ｐ．２３０を参照のこと）、受動的にアドレスされた双安定透明ビームアレイが、全反射によって閉じ込められた光の放出を制御するために使用される。この装置は、しかし複雑なバックライティングシステムを必要とし、携帯型電子書込みタブレットとして適切でない。更に保護基板が容積および必要な動作電圧を増加させる。
【０００８】
第２の種類は、反射色が電圧によって変化する微細加工変形可能光共振器を使用する。（例えばＭ．Ｗ．Ｍｉｌｅｓ、「干渉変調を使用した新規の反射型ＦＰＤ技術（“Ａ  ｎｅｗ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ＦＰＤ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｕｓｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ”）」、ＳＩＤ  ９７  Ｄｉｇｅｓｔ（１９９７年）ｐ．７１を参照のこと）。しかしまた、保護基板が容積および必要な動作電圧を増加させる。
【０００９】
「検電ディスプレイ」と呼ばれる他の種類のディスプレイは反射型および移動可能なプレートまたは格子がガラスプレートで密閉され、不導電性着色溶媒で満たされた検電流体ディスプレイを使用する。反射型格子が下部プレートの近くに位置する時より、溶媒内の入射光の浸入度がセル厚さに比べて非常に小さい場合、格子は見えず、溶媒色が見える。しかし、反射型格子が前方に引きつけられる時、反射型格子が見え、セルは白に見える。例えば、この種のシステムは、Ｔｅ  Ｖｅｌｄｅ他、「検電ディスプレイファミリ（“Ａ  ｆａｍｉｌｙ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｄｉｓｐｌａｙｓ”）」Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  １９８０  ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｄｉｇｅｓｔ、ｐ．１１６−１１７、および以下の米国特許番号４，１７８，０７７、４，５１９，６７６、４，７２９，６３６に記載されている。）これらのシステムは、複雑な構成の弾性コンデンサ、または、格子の物理的な動作を制御しなければならない３極管を必要とする。
【００１０】
また、費用を減らしおよび歩留を改善するためにディスプレイ自体の上にアドレス指定電子回路を集積化したディスプレイも提案されている。８  １／２×１１インチのディスプレイに対して、約１，２７５ゲートラインおよび約１，６５０データライン接続および、ドライバチップ出力が必要である。これらのシステムが、Ｊ．Ｌ．Ｓａｎｆｏｒｄ他によって「高解像度反射型液晶投写型ディスプレイ用のシリコンライトバルブアレイチップ（“Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｌｉｇｈｔ  ｖａｌｖｅ  ａｒｒａｙ  ｃｈｉｐ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙｓ”）」、ＩＢＭ  Ｊ．  Ｒｅｓ．  Ｄｅｖｅｌｏｐ．、Ｖｏｌ．４２  Ｎｏ．３／４、１９９８年５月／６月、ｐｐ．３４７−３５８に記載されている。
【００１１】
可撓性の電子ペーパーシステムもまた提案された。Ｅ  ＩｎｋおよびＧｙｒｉｃｏｎが、可撓性の電子ペーパーシステムを開発する努力において顕著である。
【００１２】
Ｅ  Ｉｎｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ケンブリッジ、ＭＡ）は、基板間にごく小さい、直径約１００ミクロンの何百万ものマイクロカプセルを形成することによって「電子インク」システムを提供する。マイクロカプセルは、透明な液体内に懸濁された正に帯電した白粒子および負に帯電した黒粒子を含む。負電界が印加されると、白粒子がマイクロカプセルの上面に移動してそこでそれらが利用者に見えるようになり、および、反対の電界が黒粒子をマイクロカプセルの底の方へ引っ張り、そこでそれらが見えなくなる。この過程は可逆であり、それによって、黒粒子はカプセルの最上面に現れる。
【００１３】
Ｇｙｒｉｃｏｎ  ＬＬＣ（アンアーバー、ＭＩ）は、電気的に書き込み可能および消去可能なＳｍａｒｔＰａｐｅｒ（商標）として公知の再使用可能なディスプレイ材料を教示している。このシステムは、例えばＮｉｃｈｏｌａｓ  Ｓｈｅｒｉｄｏｎによる米国特許第４，１２６，８５４号、表題「ツイストボール方式パネルディスプレイ（“Ｔｗｉｓｔｉｎｇ  ｂａｌｌ  ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ”）」に開示されている。この技術は、各ビーズの１つの半球がある色（例えば白）で残りの半球が別の色（例えば黒）の、直径約１００ミクロン以下の固体ビーズのアレイを使用する。このビーズは、液体に囲まれた小さなキャビティ内の可撓性のプラスチックシートに埋め込まれている。各ビーズは、帯電している。外部電界の印加の際に各ビーズとキャビティ・ウォール間の粘着力に、必要な電気閾値が打ち勝つとビーズは回転する。これは、材料上に電気的に画像を表示しておよび別の伝導によって消去可能である。電気信号は、固定表面電極または動くスタイラスを通して印加されることができる。
【００１４】
理想的な電子ペーパー媒体は、望ましくは以下の特性を有する。
・シート、ノートブック、または、複数のページを有するタブレット、ポスター板、または、他の周知の紙の種類の形で、従来の紙に対する物理的な類似性。
・電子ペーパーを遍在させるように製造が安価。
・ノートブックのページと同様に電子ペーパーのページを容易にめくることができるような柔軟性。
・それによってバッテリまたは他の電源重量および容積を減らすことによってポータブルシステムの重量および容積を減少させる、低い動作電圧。
【００１５】
上で議論したように、既存の液晶ベースのシステムは、これらの理想システムを満たさない。それらは、一般的に許容可能な電子書込みタブレットのために多くの慎重なおよび正確な製造段階を必要とし、費用を増加させて市場をハイエンド利用者に限定する。上記したシステムの多くは、容積および剛性によって制限される。全てのまたはほとんどの従来の電子ペーパーまたはタブレットシステム中の主要な問題は、透明導電材料が、自立でなく、実質的な機械的支持体を必要とすることである。錫酸化物、インジウム酸化スズ、酸化亜鉛または導電性ポリマーは、ある特別な条件がそれらの調製において満たされる場合、およびそれらの厚さが５０００オングストローム未満の場合、透明導電体であることは公知である。したがって、バルクガラスまたはプラスチック基板が、機械的強度を与えるために必要とされる。これは、容積および重量、抵抗に加えて必要な動作電圧を増加させ、したがって高価なおよび大きな駆動システムに対する必要性を引き起こす。更に、これらの基板は、一般にガラスまたはプラスチックの厚さの関数である解像度を低下させる。それらは、通常の紙に似ていない。従来の電子ペーパーシステムは一般的に分厚くて、製造するのに高価であり、高電圧は高価な駆動装置などを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
透明電極構造体を含む電極構造体、特に自立電極構造体が、本願明細書に記載されている。更に、電子書込みタブレット、電子ペーパーならびに電子書込みタブレットおよび電子ペーパーの製造方法を含む本願明細書において新規な電極構造体の用途が提供される。この電極構造体は、透明でかつ自立することができ、それによって従来の透明電極と比較して新規な電極構造体を与える。
【００１７】
発明の電極部品は、自立し、電気伝導性を有し、光に対して透明な、または、さもなければ所望の光学的性質（例えば、特定の色、半透明などから形成された）を有するプレートまたは層の形で提供される。従来の教示は、この種の部品を記載してはいない。錫酸化物、インジウム酸化スズ、酸化亜鉛または導電性ポリマーは、ある特別な条件がそれらの調製において満たされる場合、およびそれらの厚さが５０００オングストローム未満の場合透明導電体であることは公知である。本願明細書において記載される透明導電体は、少なくともその１００倍のオーダーの厚さを有し、提案された電子ペーパーに必要な剛性および耐久性をそれに与える。
【００１８】
したがって、本発明の一目的は自立電極、特に自立透明電極である。
【００１９】
更に、効率的なおよび経済的な方法で製造され得る電子書込みタブレットを含む用途が提供される。
【００２０】
更に、本発明の一目的は非常に薄い寸法の可能な構成の電子書込みタブレットを提供することである。
【００２１】
更に、本発明の一目的は機械的に可撓性の構成の電子書込みタブレットを提供することである。
【００２２】
この発明の別の目的は、以下の理想的なｅＰａｐｅｒの特性に近づく特性を有する、電子ペーパー（ｅＰａｐｅｒ）を製造する方法を記載することである。
・従来の電子ペーパーシステムまたはタブレットと比較して、複数のページ、ポスター板または他の周知の紙種類を有するシート、ノートブックまたはタブレットの形で通常の紙に匹敵するより大きな物理的類似性。
・電子ペーパーを遍在させるように製造が相対的に安価。
・ノートブックのページと同様に電子ペーパーのページが容易にめくられるような柔軟性。
・それによってバッテリまたは他の電源重量および容積を減らすことによってポータブルシステムの重量および容積を減少させる、比較的低い動作電圧。
【００２３】
更に、本発明の別の目的は、機械的支持基板に対する依存を低下させた透明電極を製造する方法を提供することである。
【００２４】
電子書込みタブレットは、基板および基板を通して形成された電極導体アレイ、基板の表面に隣接した液晶材料、および液晶材料と電気的接触している電極、を含み、それによって電極導体アレイは、電極ペンによって基板の露出表面に、電気的にアドレス可能である。したがって、ペンが露出表面上の複数の電極導体を横切ってストロークされる時、電圧が液晶材料のその領域に印加されて、光学的性質の変化を引き起こす。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
次に図１を参照して、導電性−絶縁性混合体１０は、その中に一体化された導体素子２０を含む。体１０は、一般に第一表面１２および第二表面１４を含む。導体素子２０は、一般に少なくとも第１の端部２２および第２の端部２４を含む。第１の端部２２は体１０の第一表面１２において露出され（または容易に露出可能）および、第２の端部２４は体１０の第二表面１４において露出される（または容易に露出可能）。図２は、複数の素子２０を含む体１０を示す。
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【００２６】
Ｓ対ｔＢの比率は、一般に少なくとも２：１、好ましくは少なくとも５：１、より好ましくは、少なくとも１０：１である。ある実施態様においては、Ｓ対ｔＢの比率は一般に少なくとも１０００：１、少なくとも１００００：１、または、さらに少なくとも１０００００：１であってもよい。
【００２７】
体１０の寸法は望ましくはこの体が自立であるようなものである−すなわち、例えば厚さ５０００オングストロームのインジウム酸化スズのような従来の透明電極に存在する支持材または基板の必要性が不要にされる。この体は、厚さ約０．１ミリメートル、０．５ミリメートル、１ミリメートル、１センチメートル、５センチメートルまたはさらに１０センチメートル以上を超える厚さｔＢを有してもよい。
【００２８】
図１において第一表面１２および第二表面１４が実質的に平行の一般にプリズム形状として示されるとはいえ、図４−６は、それぞれ第一表面１２'、１２''および１２'''、およびそれぞれ第二表面１４'、１４''および１４'''を有する、それぞれ体１０'、１０''および１０'''の代替断面図を示す。
【００２９】
次に図７Ａおよび７Ｂを参照して、それを通して複数の導体を有するコンタクト層を製造するための例示的な段階が、示される。図７Ａに示すように、複数の導体ストライプの層が、スタックされる。導体は、いかなる適切な基板上にも印刷、堆積、積層、またはいかなる適切な方法によってもストライプにされてよい。基板は、スタックするのにより適切な円滑な表面を維持するために、導体を有する表面上のノッチ（導体がノッチ内に形成されるかまたは積層される）または導体を有さない表面上のノッチ（下の層からの導体が、ノッチ内に存在する）のどちらかと共に提供されてもよい。更に、基板は部分的に溶解したまたは柔らかい状態で提供し、それによってスタックを容易にしてギャップを最小化してもよい。
【００３０】
導体は、いかなる適切な金属または導電性ポリマー材料であってもよい。透明電極を提供するためにディスプレイ業界において広く使用されている１つの好適な材料は、インジウム酸化スズである。しかし、例えばスズ、錫酸化物、銅、金、銀、プラチナ、パラジウム、導電ポリマーまたは他の適切な電気伝導性材料のような他の導体が活用されてもよい。
基板は、導電ストライプを支持するために適切ないかなる適切な不導体材料であってもよい。例えば、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）、セルロース（例えばニトロセルロース、アセチルセルロース、など）、ポリエチレン、ポリアミド（例えばナイロン）、ポリエチレン酸化物（ＰＥＯ）、他のポリエチレン材料、等が、基板として使用されてもよい。基板は、導電性／絶縁性混合体１０の所望の使用に従い、光学的に透明でもよくまたは半透明でもよい。
【００３１】
導体ストライプ層のスタックが、次いで図７Ｂに示すように、概ね示された元のスタック面と直角のライン８−８に沿って薄層に薄切りされる。図８は、薄切りされた層を示し、かつそれを通して複数の導体を有するコンタクト層の厚さを通して延在する導体部分を詳述する。層は、いかなる所望の厚さにも薄切りされてよく、本願明細書の記述から明らかなように、非常に薄い層が、導体ストライプ層のスタックから薄切りされてもよい。
例えば、薄片は厚さ数ミクロンのオーダーに形成されてもよい。更に、導電素子がこの体内で構造的に支持されるので、所望の用途に依存して、２、３ないし数ミリメータ、２、３ないし数センチメータのオーダーの、またはさらにより大きい、非常に厚い薄片が形成されてもよい。
【００３２】
複数の導体の周期およびそこから形成されるパターンは、ストライプ導体層を変更することによって調整し、ストライプ導体層または他の適切な手段をオフセットしてもよいことに注意されたい。
【００３３】
図９Ａ、９Ｂおよび１０を参照して、導電素子の別のパターンが示され、それによって、複数の導電素子が体の表面全体に広がっている。これは、絶縁性材料と導電性材料の交互層をスタックし、ライン１０−１０に沿って薄切りすることによって達成され、それを通して導電素子を有する体が形成される（図９Ａ、９Ｂ）。
【００３４】
次に図１１を参照して、図７−１０の諸段階は、スタックに対して概ね直角になされる薄切りを示すが、薄切りはある角度においてでもよく、それによって角度アルファで体１０を通して延在する導電素子２０を作成してもよい。
【００３５】
次に図１２Ａを参照して、スタックを形成するために使用される層は、その上に形成される導体パターンを有してもよい。例えば、図１２Ａは、フォークの形を形成している導電ストライプの反復するパターンを示す。隣接したフォーク端部は整列配置されてかつ好ましくは連続的に形成される。薄切りラインが隣接したフォーク端部にあるときに、導電素子は、体の第一表面で単一導体を有する第１の端部および体の第二表面で一対の導体を有する第２の端部を有する体を通して形成される。
【００３６】
次に図１３Ａを参照して、スタックを形成するために使用される層は、その上に形成される代替導体パターンを有してもよい。例えば、図１３Ａは、導電円形物の反復するパターンを示す。薄切りラインが円形の中央直径にあるときに、導電素子は、体の第一表面で導体（導体は半円の頂点）を有する第１の端部および体の第二表面で導体（導体は半円の直径縁部）を有する第２の端部を有する体を通して概ね半円形状を有するように形成される。
【００３７】
次に図１４Ａを参照して、スタックを形成するために使用される層は、その上に形成される別の代替導体パターンを有してもよい。例えば、図１４Ａは、導電同心円の反復するパターンを示す。薄切りラインが円形の中央直径にあるときに、導電素子は、体の第一表面で導体（導体は同心の半円の頂点）を有する第１の端部および体の第二表面の一対の導体（導体は同心の半円の直径縁部）を有する第２の端部を有する体を通して概ね同心の半円形状を有するように形成される。
【００３８】
上記した導電性／絶縁性混合体は、また、自立電極とも呼ばれ、様々な用途を有する。特に、透明電極または実質的に透明な電極が要求されるときに本願明細書における自立電極および製造方法は使用されてもよい。例えば、次に図１５を参照すると、電子書込みシート１００が、関連するペン１１０とともに描かれている。本願明細書において記載されているように、シート１００は、電極ペン１１０の先端１１６との選択的な電気的コンタクトのために配置される複数の導体１１４を有する筆記面１１２を有する。
【００３９】
次にまた、図１６を参照すると、電子シート１００は、複数の層を示す組立分解等角図に示される。これらの層は、そこを通して複数の導体１１４を有するコンタクト層１２０と、液晶ベースの層１２４と、電極層１２８とを含む。
【００４０】
上述のごとく、コンタクト層１２０はそこを通して一体的に形成される複数の導体１１４を含む。装置の上面１１２は、層１２０の対応する表層を備えてもよく、または任意選択で、実質的に電極ペン１１０の動作を妨げない別の表面層を含んでもよい。
【００４１】
動作中に、電極ペンの先端１１６が複数の導体１１４の一つ以上とコンタクトする時、その／それらの導体は、活性電極を形成し、液晶層１２４の液晶および電極層１２８と連動して、液晶セルを形成する。印加電圧により、電極ペン１１０、電極層１２８のどちらかまたは両方から、対応する液晶材料の光学状態が変えられ、「書込み」マークを形成する。したがって、利用者は電極ペン１１０のペンストロークによってノートを書き込んでもよく、スケッチを描画してもよく、またはソフトウェア機能を起動させてもよい。
【００４２】
液晶層１２４は、印加電圧によって変更された状態を有することが可能ないかなる適切な液晶材料を備えてもよい。例えば特定のネマティック液晶、スメクティック液晶（例えば、強誘電性）、ディスコティック液晶、または、コレステリック液晶などの材料が使用されてもよい。この種の材料は、単独で使用されてもよく、または、例えばポリマー分散液晶、ポリマー安定化コレステリック構造または他の適切な組合せのような混合物で使用されてもよい。双安定材料は、より低動作電流のために好適であるが、しかし他のものが使用されてもよい。ｐＣＬＣ（ロチェスター大学）、電気泳動材料（それによって粘性媒体内の莫大な数のごく小さい球体が回転して画像を生成しおよび破棄する）、逆エマルジョン電気泳動材料、エレクトロクロミック、静電気的、または他の材料、を含むがこれに限らずいかなる適切な電気的に活性化された材料も使用されてよい。さらに、代わりに、または、切り替え可能な材料、例えばＬＥＤ、ＯＬＥＤ、ＭＥＭｓなどの活性化可能な装置と組み合わせて、または他の装置が、使用されてもよい。他の材料またはシステムが、本発明の有効範囲を逸脱することなく使用されてもよい。
【００４３】
電極層１２８は、液晶ディスプレイの技術では周知のように、いかなる適切な導電材料を備えてもよい。インジウムインク酸化物およびその変形物は、一般的でおよび、いかなる適切な代用物と同様に、使用されてもよい。電極層１２８は、任意選択でピクセル化されてもよい。
【００４４】
導体１１４とコンタクトするペン１１０に形成されるセルを活性化する電圧源は、電極ペン１１０、電極層１２８、または両方から引き出してもよい。例えば、電極ペン１１０は電池を含んでもよく、または適切な電源に線によって接続されてもよい。代わりにまたは電極ペン１１０と共に電極層１２０は、一体化された電池または適切な電源によって駆動されてもよい。
【００４５】
必要な電源方式は、少なくとも部分的には層１２４の液晶材料の選択に依存する。材料が正常モードセルを形成する場合、印加電圧は、ペンストロークされた導体１１４と関連する電極層１２８の領域で必要とされる。これは、受領印加電圧に対するピクセル化された導体によって達成されてもよい。代わりに、逆モードセルで、印加電圧が、「ブランク」画面に印加され（表面１１２の表示）、および液晶材料の状態変化を可能にしてペンストロークされた導体１１４において「マーク」を見るために電圧が取り除かれる。これらのモードのどちらかにおいて、電圧は、また、電極層１２８の対向する領域を活性化する（非活性化する）ために電極ペン１１０を通して印加されてもよい。
【００４６】
好ましい実施態様において、双安定特性を有する液晶材料が使用され、それによって電圧は、状態変化を達成するために印加される必要があるだけである。したがって、電圧はペン１１０、電極層１２８、または両方を通して印加されてもよい。例えば、電力を供給された電極１１０からの印加電圧は、材料状態を変化させるのに十分かもしれない。これに対して電圧が、電力を供給されたペン１１０から検出される時、対応する電圧は、状態変更能力を増強するためにピクセル化されたまたは非ピクセル化された電極層１２８に印加されてもよい。
【００４７】
電極ペン１１０からの起動および／または電力印加で液晶セルを選択的に形成することが可能な層１２０，１２４および１２８に加えて、他の機能層が、視認性、動作および／または機能性を強化するために任意選択で形成されてもよい。これらは、反射体、偏光板、吸収体（例えば、コントラスト背景用）、支持基板（例えばプラスチックまたはガラス）、メモリ回路、センサ、論理回路、電力調節回路、または先行の機能層のうちの少なくとも１つを備える組合せを含むが、これに限定されるものではない。
【００４８】
電子タブレット１００は、そのまま使用されてもよく、または、例えばパーソナル携帯情報機器、携帯コンピュータ、電話または腕時計などの別の電子デバイスに集積化されてもよい。代わりに、電子タブレット１００はまた、例えば通常の書類ばさみ、書類カバンまたはさらに衣類などの携帯可能な物体に統合されてもよい。電子タブレット１００は更に、自動車および他の乗物、壁および家具に統合されてもよい。
【００４９】
１つの用途において、各々が電子タブレット１００を備える複数のシートが１冊の本に形成され、例えば、電子ブックは、通常のノートブックと同様に使用し、利用者が従来通りに（すなわちページをめくることによって）すでに書込まれたノートを参照するのを可能にしてもよい。
【００５０】
例えば、次に図１７を参照して、電子ノートブック２００の例が、描かれている。ノートブック２００は、例えばノートブック・コンピューターまたはＰＤＡなどの通常のディジタル「ノートブック」と異なっている。全ての既存のディジタル「ノートブック」の欠点は、それらが通常の紙のノートブック、すなわち、利用者が情報、図形、などを書き込むためにめくることができ、および／または、ノートブックのページから（手動のページめくりによって）情報を検索することができる複数のページを有するノートブックに似ていないことである。各ページ１００は、図１５−１６に関して記載されている電子ペーパー１００のシートを備え、比較的硬くて実質的に自立していてもよいので、複数のページ１００が「束ねられて」ノートブック２００に形成されてもよい。
【００５１】
ノートブックの１ページの両面が情報の表示および／または書込みのために使用されてもよいことは理解されるべきである。図１７を更に参照して、シート１００１（図の左手側に示すように）は、２つの面に電子ペーパー１００を有するページの一部の例である。
【００５２】
様々な機能が、ノートブック２００によって達成されることができる。例えば、ノートブック２００はメモリ回路、論理回路、電力調節装置、などを含むがこれに限らずその中に一体化された様々な回路を含む単体の装置として使用されてもよい。例えば記憶カードまたはディスクなどの外部メモリもまた、ノートブック２００でサポートされてもよい。更に、ノートブック２００は情報のアップロード、ダウンロードおよび／または同期のためにＰＣまたは他のコンピュータに取り付けるように構成されてもよい。各ページ（または１ページの片面）は、同じにまたは異なって表示されてもよい。例えば、全てのページは、単にブランクであってもよい。更なる実施態様において、あるページは、指定された機能（例えばカレンダ、タスクマネージャ、ファイル管理、プログラム制御または他の機能）を有してもよい。
【００５３】
例えば、ページと回路（またはノートブック２００用の回路と各ページ１００内の回路）間の相互接続は、ノートブック２００の製本を通して達成されてもよい。
【００５４】
ノートブック２００の他の実施態様において、通常のバインダと同様に、ページ１００は着脱可能でもよい。相互接続は、はずされたページがデータをアップロード／ダウンロードするために使用されてもよいように、各ページ１００上の専用ポート経由であってもよい。
【００５５】
別の用途において、単一ユニットとしてまたは上述した本の形で、１つまたは複数のタブレット１００が一体化されたまたは外部のメモリ装置に連結して使用可能でもよい。利用者は、デバイスコントローラに一体化されたソフトウェアによってノート／スケッチを記憶してもよい。
【００５６】
ソフトウェアは、通常のＰＤＡにおいて一般的であるように、装置上の適切なボタン、別のタッチパッドおよびまたはペン１１０によって活性化される表面１１２の領域、または電子タブレット１００上に表示される一体化されたスクリーン上のソフトウェア、によって活性化されてもよい。ソフトウェアは、ペン１１０のストロークによって生成されるノート／スケッチの記憶、読出しおよび／または検索を制御するために動作してもよい。
【００５７】
図１８を参照して、電子書込みシート１００は、様々な書込み、印刷および表示用途に使用されてもよい。例えば、電子書込みシート１００は、可撓性のシート１５０の形で構成されてもよい（シートの厚さは、材料の曲げ比率より少なく、好ましくは実質的により少なくすべきである）。更にシート１００が通常の紙と同様の可撓性であってもよいので、それらはファックス１５２されてもよく、または複写１５６されてもよい。さらに、プリンタ１５４、ファックス１５２および複写機１５６は、本願明細書における教示に従って電圧を印加することによって「印刷」するように設計されていてもよい（例えばプリンタ１５４、ファックス１５２および複写機１５６の印刷ヘッドが、上述のペンの原理に従って動作する）。電子書込みシート１００は、また、ノートパッド１５８、多目的シート１６０（ノートシート、レターサイズのシート、ポスターまたは何か他の寸法構成の形であってもよい）、ノートブック１６２、または電子手帳１６４（またはデータ「書込み」のための提示された材料とブランク領域の何か他の組合せ）として構成されてもよい。更に、電子書込みシート１００は、例えば黒板１６６または白板などの大規模なものの上に構成されてもよい。
【００５８】
好ましい実施態様が図と共に記載されたが、様々な変更および置換が、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく、そこへなされてもよい。したがって、本発明は例証として記載されたものであり、限定するものではないことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の全体図。
【図２】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の全体図。
【図３】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の一部の拡大図。
【図４】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の代替構成。
【図５】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の代替構成。
【図６】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の代替構成。
【図７】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の一作成方法の諸段階。
【図８】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の一作成方法の諸段階。
【図９】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の別の作成方法の諸段階。
【図１０】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の別の作成方法の諸段階。
【図１１】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の別の構成。
【図１２】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の一代替導電部分の構成。
【図１３】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の別の代替導電部分の構成。
【図１４】本明細書に記載の発明に従う絶縁性／導電性混合体の更に別の代替導電部分の構成。
【図１５】電子シートおよび関連電極ペン。
【図１６】図１５の電子シートの分解図。
【図１７】本明細書に記載の発明に従う電子シートを使用した電子ノートブック。
【図１８】本明細書に記載の発明に従う電子シートの多数の構成。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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