ES2984320T3 - Métodos para accionar medios electroforéticos de transmisión variable - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para accionar una película de transmisión variable y un dispositivo de transmisión variable que incluye la película y un controlador configurado para accionar la película. La película puede incluir una capa de material electroforético y al menos un electrodo, incluyendo el material electroforético un fluido que contiene una pluralidad de partículas cargadas capaces de moverse a través del fluido tras la aplicación de un campo eléctrico por el al menos un electrodo. El método puede incluir la aplicación de una primera forma de onda de voltaje a la película en un estado óptico inicial y la aplicación de una segunda forma de onda de voltaje que tiene una frecuencia más baja y una duración de pulso más corta que la primera forma de onda de voltaje para cambiar la película a un estado óptico final, en donde la película tiene un porcentaje de transmisión más alto en el estado óptico inicial que en el estado óptico final. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Métodos para accionar medios electroforéticos de transmisión variable

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a moduladores de luz, es decir, a ventanas, espejos y dispositivos similares de transmisión variable diseñados para modular la cantidad de luz u otra radiación electromagnética que pasa a través de ellos; por conveniencia, normalmente se usará aquí el término "luz", pero este término debe entenderse en un sentido amplio para incluir radiación electromagnética en longitudes de onda no visibles. Por ejemplo, como se menciona más adelante, la presente invención puede aplicarse para proporcionar ventanas que puedan modular la radiación infrarroja para controlar las temperaturas dentro de los edificios. Más específicamente, esta invención se refiere a moduladores de luz que utilizan medios electroforéticos basados en partículas para controlar la modulación de la luz. Ejemplos de medios electroforéticos que pueden incorporarse en diversas realizaciones de la presente invención incluyen, por ejemplo, los medios electroforéticos descritos en la patente de EE. UU. n.° 10.809.590 y la patente de EE. UU. n.° 10.983.4l0.

Las pantallas electroforéticas basadas en partículas, en las que varias partículas cargadas se mueven a través de un fluido en suspensión bajo la influencia de un campo eléctrico, han sido objeto de intensa investigación y desarrollo durante varios años. Estas pantallas pueden tener atributos de buen brillo y contraste, amplios ángulos de visión, biestabilidad de estado y bajo consumo de energía en comparación con las pantallas de cristal líquido.

Los términos "biestable" y "biestabilidad" se usan en el presente documento en su significado convencional en la técnica para referirse a pantallas que comprenden elementos de visualización que tienen un primer y segundo estados de visualización que difieren en al menos una propiedad óptica, y de tal manera que después de que un elemento dado haya sido accionado, mediante un pulso de direccionamiento de duración finita, a asumir su primer o segundo estado de visualización, después de que el pulso de direccionamiento haya terminado, ese estado persistirá durante al menos varias veces, por ejemplo al menos cuatro veces, la duración mínima del pulso de direccionamiento necesario para cambiar el estado del elemento de visualización. En la solicitud de patente de EE. UU. publicada con n.° de serie 2002/0180687 se demuestra que algunas pantallas electroforéticas basadas en partículas con capacidad de escala de grises son estables no solo en sus estados extremos de blanco y negro, sino también en sus estados intermedios de gris, y lo mismo puede decirse de algunos otros tipos de pantallas electroópticas. Este tipo de pantalla se denomina propiamente "multiestable" en lugar de biestable, aunque por conveniencia el término "biestable" puede usarse en el presente documento para cubrir tanto las pantallas biestables como las multiestables.

Como se señaló anteriormente, los medios electroforéticos requieren la presencia de un fluido en suspensión. En la mayoría de los medios electroforéticos de la técnica anterior, este fluido en suspensión es un líquido, pero los medios electroforéticos se pueden producir usando fluidos en suspensión gaseosos; véase, por ejemplo, Kitamura, T.,et al.,"Electrical toner movement for electronic paper-like display", IDW Japan, 2001, Paper HCS1-1, y Yamaguchi, Y.,et al.,"Toner display using insulative particles charged triboelectrically", IDW Japan, 2001, Paper AMD4-4). Véanse también las solicitudes de patente europea 1.429.178; 1.462.847 y 1.482.354; y las solicitudes internacionales WO 2004/090626; WO 2004/079442; WO 2004/077140; WO 2004/059379; WO 2004/055586; WO 2004/008239; WO 2004/006006; WO 2004/001498; WO 03/091799 y WO 03/088495. Tales medios electroforéticos basados en gas parecen ser susceptibles a los mismos tipos de problemas debido a la sedimentación de partículas que los medios electroforéticos basados en líquido, cuando los medios se usan en una orientación que permite dicha sedimentación, por ejemplo, en un letrero donde el medio se dispone en un plano vertical. De hecho, la sedimentación de partículas parece ser un problema más serio en los medios electroforéticos basados en gas que aquellos basados en líquido, ya que la menor viscosidad de los fluidos en suspensión gaseosos en comparación con los líquidos permite una sedimentación más rápida de las partículas electroforéticas.

Numerosas patentes y solicitudes cedidas a o a nombre del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), E Ink Corporation, E Ink California, LLC y compañías relacionadas describen diversas tecnologías utilizadas en medios electroforéticos encapsulados y de microceldas y otros medios electroópticos. Los medios electroforéticos encapsulados comprenden numerosas cápsulas pequeñas, cada una de las cuales comprende a su vez una fase interna que contiene partículas electroforéticamente móviles en un medio fluido, y una pared de cápsula que rodea la fase interna. Normalmente, las propias cápsulas se mantienen dentro de un aglutinante polimérico para formar una capa coherente situada entre dos electrodos. En una pantalla electroforética de microceldas, las partículas cargadas y el fluido no se encapsulan dentro de microcápsulas, sino que se retienen dentro de una pluralidad de cavidades formadas dentro de un medio portador, normalmente una película polimérica. Las tecnologías descritas en estas patentes y solicitudes incluyen:

(a) Partículas electroforéticas, fluidos y aditivos fluidos; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.002.728 y 7.679.814;

(b) Cápsulas, aglutinantes y procesos de encapsulación; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 6.922.276 y 7.411.719;

(c) Estructuras de microceldas, materiales de pared y métodos para formar microceldas; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.072.095 y 9.279.906;

(d) Métodos para llenar y sellar microceldas; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.144.942 y 7.715.088;

(e) Películas y subconjuntos que contengan materiales electroópticos; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 6.982.178 y 7.839.564;

(f) Placas posteriores, capas adhesivas y otras capas auxiliares y métodos utilizados en pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.116.318 y 7.535.624;

(g) Formación de color y ajuste de color; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.075.502 y 7.839.564;

(h) Métodos para activar pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.012.600 y 7.453.445;

(i) Aplicaciones de pantallas; véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 7.312.784 y 8.009.348; y

(j) Pantallas no electroforéticas, como se describe en la patente de EE. UU. n.° 6.241.921 y la publicación de solicitud de patente de EE. UU. n.° 2015/0277160; y aplicaciones de tecnología de encapsulación y microceldas distintas de las pantallas; véanse, por ejemplo, las publicaciones de solicitudes de patente de EE. UU. n.° 2015/0005720 y 2016/0012710.

Muchas de las patentes y solicitudes mencionadas anteriormente reconocen que las paredes que rodean las microcápsulas discretas en un medio electroforético encapsulado podrían reemplazarse por una fase continua, produciendo así una denominada pantalla electroforética dispersa en polímeros, en la que el medio electroforético comprende una pluralidad de gotas discretas de un fluido electroforético y una fase continua de un material polimérico, y que las gotas discretas de fluido electroforético dentro de dicha pantalla electroforética dispersa en polímero pueden considerarse como cápsulas o microcápsulas incluso aunque no haya ninguna membrana de cápsula discreta asociada con cada gota individual; véase, por ejemplo, la solicitud de patente de EE. UU. n.° 2002/0131147. Por consiguiente, para los fines de la presente solicitud, dichos medios electroforéticos dispersos en polímeros se consideran subespecies de medios electroforéticos encapsulados.

Un tipo relacionado de pantalla electroforética es la denominada "pantalla electroforética de microceldas". En una presentación electroforética de microceldas, las partículas cargadas y el fluido en suspensión no se encapsulan dentro de microcápsulas, sino que se retienen dentro de una pluralidad de cavidades formadas dentro de un medio portador, típicamente una película polimérica. Véase, por ejemplo, la publicación de solicitud internacional n.° WO 02/01281 y la<solicitud de EE.>U<u>.<publicada n.° 2002/0075556, ambas cedidas a Sipix Imaging, Inc.>

Los medios electroforéticos suelen ser opacos (ya que, por ejemplo, en muchos medios electroforéticos, las partículas bloquean sustancialmente la transmisión de luz visible a través de la pantalla) y funcionan en modo reflectante. Esta funcionalidad se ilustra en la Figura 5A, donde la reflectividad de la luz que incide sobre una superficie se modula moviendo partículas cargadas blancas o negras hacia una superficie de visualización con un voltaje adecuado. Sin embargo, también se puede hacer que los dispositivos electroforéticos funcionen en el llamado "modo de obturador", en el que un estado de visualización es sustancialmente opaco y el otro es transmisor de luz. Véanse, por ejemplo, las patentes de EE. UU. n.° 6.130.774 y 6.172.798 anteriormente mencionadas, y las patentes de EE. UU. n.° 5.872.552; 6.144.361; 6.271.823; 6.225.971 y 6.184.856. Las pantallas dielectroforéticas, que son similares a las pantallas electroforéticas, pero dependen de variaciones en la intensidad del campo eléctrico, pueden funcionar de un modo similar; véase la patente de EE. UU. n.° 4.418.346. Otros tipos de pantallas electroópticas también pueden funcionar en modo obturador. En la Figura 5B se ilustra un estado de transmisión de luz de una pantalla. Cuando este dispositivo electroforético en "modo obturador" se construye sobre un sustrato transparente, es posible regular la transmisión de luz a través del dispositivo.

Los dispositivos de las Figuras 5A y 5B incluyen medios electroópticos que consisten en cápsulas en un aglutinante polimérico. Las cápsulas contienen partículas de pigmento blancas y/o negras cargadas que se mueven en respuesta a un campo eléctrico. Las cápsulas normalmente se forman a partir de materiales de gelatina que se describen con mayor detalle a continuación. El medio electroóptico se distribuye entre la primera y segunda capas de electrodos, que pueden estar hechas de materiales conocidos tales como tereftalato de polietileno (PET) recubierto con óxido de indio y estaño (ITO). Alternativamente, una capa de electrodos puede comprender electrodos metálicos, que pueden estar dispuestos como píxeles. Los píxeles pueden controlarse como una matriz activa, permitiendo así la visualización de texto e imágenes. Normalmente hay una capa adhesiva adicional entre el medio electroóptico y una de las capas de electrodos. La capa adhesiva puede ser curable por UV y normalmente mejora la planitud del dispositivo final "rellenando" las desviaciones creadas por las cápsulas. Las formulaciones adhesivas adecuadas se describen en el documento U.S. 2017/0022403.

Cuando se aplica un campo de CC al medio a través de los electrodos del dispositivo de la Figura 5A usando una fuente de energía y un controlador (no mostrado), las partículas oscuras o claras se mueven hacia la superficie de visión, cambiando así el estado óptico de oscuro a claro. En la Figura 5B, cuando se aplica un campo eléctrico alterno a uno de los electrodos, las partículas de pigmento cargadas son impulsadas hacia las paredes de la cápsula, dando como resultado una abertura a través de la cápsula para la transmisión de luz, es decir, un estado abierto. En ambas realizaciones, debido a que el disolvente es no polar y comprende agentes de control de carga y/o estabilizadores, el estado óptico (negro/blanco; abierto/cerrado) se puede mantener durante largos períodos de tiempo (semanas) sin necesidad de mantener el campo eléctrico. Como resultado, los dispositivos pueden "cambiarse" solo un par de veces al día y consumir muy poca energía.

Una pantalla electroforética encapsulada o de microceldas normalmente no sufre el modo de fallo de agrupamiento y sedimentación de los dispositivos electroforéticos tradicionales y proporciona ventajas adicionales, tales como la capacidad de imprimir o recubrir la pantalla en una amplia variedad de sustratos rígidos y flexibles. (El uso de la palabra "impresión" pretende incluir todas las formas de impresión y recubrimiento, incluidos, sin limitación: recubrimientos predosificados tales como recubrimiento por matriz de parche, recubrimiento por ranura o extrusión, recubrimiento deslizante o en cascada, recubrimiento por cortina; recubrimiento por rodillo tales como recubrimiento con cuchilla sobre rodillo, recubrimiento con rodillo hacia delante y hacia atrás; recubrimiento por huecograbado; recubrimiento por inmersión; recubrimiento por pulverización; recubrimiento por menisco; recubrimiento por rotación; recubrimiento con brocha; recubrimiento con cuchilla de aire; procesos de serigrafía; procesos de impresión electrostática; procesos de impresión térmica; procesos de impresión por chorro de tinta; deposición electroforética y otras técnicas similares). Por tanto, la visualización resultante puede ser flexible. Además, debido a que el medio de visualización puede imprimirse (usando una variedad de métodos), la propia pantalla puede fabricarse de manera económica.

Un mercado potencialmente importante para los medios electroforéticos son las ventanas con transmisión de luz variable. A medida que el rendimiento energético de edificios y vehículos se vuelve cada vez más importante, se podrían utilizar medios electroforéticos como revestimientos en ventanas para permitir controlar electrónicamente la proporción de radiación incidente transmitida a través de las ventanas variando el estado óptico de los medios electroforéticos. Se espera que la implementación efectiva de dicha tecnología de "transmisividad variable" ("TV") en los edificios proporcione (1) una reducción de los efectos de calentamiento no deseados durante el clima cálido, reduciendo así la cantidad de energía necesaria para la refrigeración, el tamaño de las plantas de aire acondicionado y la demanda máxima de electricidad; (2) un mayor uso de la luz natural, reduciendo así la energía utilizada para iluminación y la demanda máxima de electricidad, y (3) una mayor comodidad de los ocupantes al aumentar el confort térmico y visual. Se esperaría que los beneficios fuesen aún mayores en un automóvil, donde la relación entre superficie acristalada y volumen cerrado es significativamente mayor que en un edificio típico. Específicamente, se espera que la implementación efectiva de la tecnología de TV en automóviles proporcione no solo los beneficios antes mencionados, sino también (1) una mayor seguridad en la conducción, (2) una reducción del deslumbramiento, (3) un mejor rendimiento de los espejos (mediante el uso de un revestimiento electroóptico en el espejo) y (4) una mayor capacidad para utilizar pantallas de visualización frontal. Otras posibles aplicaciones de la tecnología de TV son los cristales de privacidad y los antideslumbrantes en dispositivos electrónicos.

El documento US 2003/070929 A1 describe un dispositivo de visualización en color basado en la dielectroforesis. El dispositivo incluye una mezcla dielectroforética que comprende partículas semiaislantes de cada uno de los colores primarios sustractivos cian, magenta y amarillo en un líquido semiaislante. Las características de frecuencia dielectroforética de las partículas son iguales o similares para partículas del mismo color, pero diferentes entre los tres colores. En particular, la frecuencia de transición es diferente para cada color, o dos colores pueden tener la misma frecuencia de transición si uno tiene una característica de frecuencia dielectroforética de sentido inverso. Las velocidades de las partículas son iguales para partículas del mismo color, pero diferentes entre los tres colores. Los píxeles se accionan con tensiones alternas de diferentes frecuencias (se sugieren frecuencias de 25-240 kHz) y duración determinada de forma que se muevan diferentes proporciones de los distintos colores de partículas, en función de sus frecuencias y velocidades de transición. De este modo, se puede proporcionar un dispositivo de visualización reflectante y saturado a todo color.

El documento US 2011/0193841 A1 describe una pantalla dielectroforética con un sustrato que tiene paredes que definen una cavidad, teniendo la cavidad una superficie de visualización y una pared lateral inclinada con respecto a la superficie de visualización. La cavidad contiene un fluido y el fluido contiene una pluralidad de partículas. Se aplica al sustrato un campo eléctrico eficaz para provocar el movimiento dielectroforético de las partículas, de modo que estas ocupen solo una pequeña proporción de la superficie de observación.

El documento US 2005/0213191 A1 describe mejoras en medios electroforéticos y pantallas destinadas a su uso en moduladores de luz. Estas mejoras incluyen la adaptación del índice del fluido en suspensión a una fase continua que rodea al fluido, la adaptación del índice de una pared de la cápsula a un aglutinante, la planarización de una capa que contiene cápsulas electroforéticas antes de la aplicación de adhesivo a la misma, métodos para concentrar partículas electroforéticas en zonas limitadas de las paredes laterales de cápsulas electroforéticas o microceldas en el estado de transmisión de luz de la pantalla y, en el caso de moduladores de luz que comprenden una capa electroforética intercalada entre dos placas transparentes, la formación de al menos una de las placas para absorber la radiación electromagnética que afecta negativamente a la capa electroforética.

La presente invención se refiere a métodos para accionar medios electroforéticos basados en partículas para su uso en películas de transmisión variable.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención proporciona un método para accionar una película de transmisión variable y un dispositivo de transmisión variable de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

La presente invención será evidente a la vista de la siguiente descripción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es un gráfico que proporciona el CQI y el porcentaje de transmisión (% T) de una película de transmisión variable cuando se aplica una forma de onda de accionamiento de acuerdo con una realización de la presente invención a varias amplitudes y frecuencias.

La Figura 2 es un gráfico que proporciona el total de microagujeros de una película de transmisión variable cuando se aplica una forma de onda de accionamiento de acuerdo con una realización de la presente invención a varias amplitudes y frecuencias.

La Figura 3 es un gráfico que muestra el CQI y el % T de una película de transmisión variable cuando se aplica la forma de onda de accionamiento de acuerdo con una realización de la presente invención a varias duraciones de pulso.

Las Figuras 4A-4C son fotomicrografías de la película de transmisión variable de la Figura 3.

La Figura 5A es una ilustración de una pantalla electroóptica que incluye dos tipos de partículas cargadas. Las partículas pueden acercarse (o alejarse) del espectador mediante la aplicación de un campo eléctrico.

La Figura 5B es una ilustración de un dispositivo de transmisión variable que incluye una primera y segunda capas de electrodos transmisores de luz con un medio electroóptico dispuesto entre las capas. Las partículas se pueden mover adyacentes a las paredes de la cápsula mediante la aplicación de un campo eléctrico, permitiendo así que la luz pase a través del medio.

Las figuras de los dibujos representan una o más implementaciones de acuerdo con los presentes conceptos, solo a modo de ejemplo, no a modo de limitaciones.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

En los métodos de la presente invención se produce un estado transparente mediante agregación dependiente del campo de las partículas electroforéticas; dicha agregación dependiente del campo puede tomar la forma de movimiento dielectroforético de partículas electroforéticas hacia las paredes laterales de una gota (tanto si dicha gota está presente en un medio disperso en polímeros, como dentro de una cápsula o microcelda), o "encadenamiento", es decir, formación de hebras de partículas electroforéticas dentro de la gota, o posiblemente de otras formas. Independientemente del tipo exacto de agregación conseguido, dicha agregación dependiente del campo de las partículas electroforéticas hace que las partículas ocupen solo una pequeña proporción del área visible de cada gota, cuando se observa en una dirección perpendicular a la superficie de observación a través de la cual un observador ve el medio electroforético. En este estado abierto o transmisor de luz, la mayor parte del área visible de cada gota está libre de partículas electroforéticas y la luz puede pasar libremente a través de ella. Por el contrario, en el estado cerrado o no transmisor de luz, las partículas electroforéticas están distribuidas por toda la zona visible de cada gota (las partículas pueden estar distribuidas uniformemente por todo el volumen del fluido en suspensión o concentradas en una capa adyacente a una superficie principal de la capa electroforética), de modo que no puede pasar la luz a través de ella.

Puede demostrarse mediante la teoría convencional que la agregación dependiente del campo de las partículas electroforéticas, y por lo tanto la formación de un estado abierto, se promueve mediante la aplicación de campos de alta frecuencia (típicamente al menos 10 Hz) al medio electroforético, y mediante el uso de gotas de forma irregular, partículas electroforéticas altamente conductoras y un fluido en suspensión de baja conductividad y baja constante dieléctrica. A la inversa, la dispersión de las partículas electroforéticas en el fluido en suspensión o su concentración adyacente a una superficie principal de la capa electroforética, y por lo tanto la formación de un estado cerrado, se promueve mediante la aplicación de campos de baja frecuencia (típicamente menos de 10 Hz) al medio electroforético, y mediante el uso de partículas electroforéticas altamente cargadas, un fluido en suspensión de mayor conductividad, mayor constante dieléctrica y paredes de gotas cargadas.

En otras palabras, para disminuir el tiempo de cierre en una visualización dielectroforética (es decir, la recuperación de la migración dielectroforética) o una visualización de varamiento (es decir, aquella en la que las partículas se agregan como en un fluido electrorreológico), es ventajoso variar tanto la tensión de funcionamiento como la forma de onda, utilizando una forma de onda de alta frecuencia y alta tensión para abrir el modulador y una forma de onda de baja frecuencia y baja tensión para cerrarlo. Estos cambios en la forma de onda pueden acoplarse con electrodos estampados o con diversos materiales de partículas conductoras, como materiales dopados, metálicos o semiconductores, como los descritos en la patente de EE. UU. 7.327.511, para optimizar la respuesta en ambas direcciones.

Una preocupación adicional para los dispositivos de transmisión variable que comprenden cápsulas es el grano. En esta aplicación, "grano" se refiere a la falta de uniformidad visual causada por varios factores, como grupos de aglutinante coloreado o aglomeraciones/capas de cápsulas, variabilidad del empaquetado de las cápsulas, vacíos, variaciones de grosor y defectos del revestimiento, incluidos los microagujeros. Esta falta de uniformidad reduce la visibilidad cuando un usuario mira a través del dispositivo en estado abierto. El término "grano" tiene su origen en la fotografía cinematográfica, donde se sabía que las primeras películas de plata tenían grumos de plata que hacían que una imagen revelada pareciera "granulada".

Las películas de transmisión variable hechas de microcápsulas consisten en áreas microscópicas que tienen diferencias en el peso de la capa y el grado de multicapas, y si las películas se conducen a sus estados más oscuros, las diferencias en el peso de la capa y el empaquetamiento pueden ser vistas por un usuario como grano. Un método para reducir la cantidad de grano en un medio electroforético encapsulado consiste en aplicar un método de accionamiento de la presente invención.

De acuerdo con la presente invención, el grano puede mejorarse apreciablemente para una película de ventana de transmisión variable que contiene medios electroforéticos encapsulados utilizando un método de accionamiento que comprende aplicar una primera forma de onda a una película que tiene un estado óptico inicial y luego aplicar una segunda forma de onda que tiene una frecuencia más baja y una duración de pulso más corta hasta que la película cambia a un estado óptico final, teniendo el estado inicial un porcentaje de transmisión más alto que el estado final. Por ejemplo, en una realización preferida, el método puede comprender accionar el medio electroforético desde un estado abierto con una primera forma de onda que tiene una frecuencia de 10 Hz, una amplitud de 90 V y una duración de 1000 ms seguida de una segunda forma de onda que tiene una frecuencia de 2 Hz, una amplitud de 90 V y una duración de 500 ms para llegar a un estado cerrado.

Las Figuras 1 y 2 muestran el CQI, el porcentaje de transmisión (% T) y los totales de microagujeros de las películas que fueron accionadas desde un estado abierto a un estado cerrado con una primera forma de onda seguida de una segunda forma de onda, tal como sigue:

1) la primera forma de onda tiene una frecuencia de 10 Hz, una amplitud de X voltios (X = 60, 90 o 120 V) y una duración de pulso de 1000 ms; y

2) la segunda forma de onda tiene una frecuencia de Y Hz (Y = 2, 4, 6 u 8 Hz), una amplitud de X voltios (X = 60, 90 o 120 V) y una duración de pulso de 1000 ms.

El índice de calidad del recubrimiento (CQI) proporciona una medida del grano en el que valores más bajos indican una mejor uniformidad. Los totales de microagujeros son un recuento de puntos en la pantalla que tienen un diámetro de al menos 20 pm y que tienen una transmisividad mayor que el resto de la pantalla cuando la pantalla está cerrada. Como se demuestra en la Figura 1, se muestran tres grupos distintos según los distintos voltajes de accionamiento. A 120 V, la película alcanzó sus estados más oscuros y se observó el peor grano. A 60 V, la película tenía un grano bajo, pero un % T inaceptablemente alto. A 90 V, la película no alcanzó un % T tan bajo como a 120 V, pero el grano era más aceptable. De acuerdo con los resultados de las Figuras 1 y 2, se observó que las tres propiedades (CQI, total de microagujeros y % T) mejoraban utilizando formas de onda con frecuencias más bajas. Sin embargo, el total de microagujeros y el % T mejoraron a voltajes más altos, mientras que el CQI mejoró a voltajes más bajos.

Así, de acuerdo con la presente invención, se utilizan al menos dos formas de onda, cada una de las cuales tiene una frecuencia comprendida entre 0 y no más de, con preferencia creciente en el orden indicado, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 y 1 Hz. De acuerdo con la invención, la frecuencia de la segunda forma de onda es menor que la primera forma de onda.

También se prefiere que las diversas realizaciones de la presente invención utilicen al menos dos formas de onda cada una de las cuales tenga una amplitud de al menos, con preferencia creciente en el orden indicado, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 85, 90 V y no más de, con preferencia creciente en el orden indicado, 150, 145, 140, 135, 130, 125, 120, 115, 110, 105, 100, 95, 90, 85, 80, 75, 70, 65, 60 V. No es necesario que la segunda forma de onda tenga una amplitud igual a la amplitud de la primera forma de onda. Sus amplitudes respectivas pueden ser iguales o no.

Con referencia ahora a la Figura 3, el % T y el CQI para una película de transmisión variable accionada desde su estado abierto con una primera forma de onda seguida de una segunda forma de onda, tal como sigue:

1) la primera forma de onda tiene una frecuencia de 10 Hz, una amplitud de 90 voltios y una duración de pulso de 1000 ms;

2) la segunda forma de onda tiene una frecuencia de 2 Hz, una amplitud de 90 voltios y una duración de pulso de X ms (X = 500, 100 o 2000 ms).

A partir de los resultados mostrados en la Figura 3, se observó que los pulsos de accionamiento más cortos que producen un % T ligeramente mayor que el mínimo de 0,7 % lograron un grano significativamente menor. A medida que aumentó la longitud del pulso, el % T mejoró; sin embargo, el CQI aumentó. Las Figuras 4A-4C son fotomicrografías que demuestran el estado óptico de la película en cada longitud de pulso de la Figura 3.

Por lo tanto, se prefiere que las diversas realizaciones de la presente invención utilicen al menos dos formas de onda, cada una de las cuales tenga una duración de pulso no mayor que, con preferencia creciente en el orden dado, 1500, 1400, 1300, 1200, 1100, 1000, 900, 800, 700, 600, 500, 400, 300, 200 y 100 ms.

También se prefiere que las diversas realizaciones de la presente invención accionen la película de transmisión variable a un estado cerrado que tenga un porcentaje de transmisión no mayor que, con preferencia creciente en el orden indicado, 1,5; 1,4; 1,3; 1,2; 1,1; 1,0; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2 y 0,1 %.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Un método para accionar una película de transmisión variable desde un estado inicial a un estado final, comprendiendo la película de transmisión variable una capa de material electroforético dispuesto en gotas entre dos electrodos, comprendiendo el material electroforético un fluido que contiene una pluralidad de partículas cargadas capaces de moverse a través del fluido tras la aplicación de un campo eléctrico entre los dos electrodos, comprendiendo el método: aplicar una primera forma de onda de voltaje a la película que tiene el estado óptico inicial; y

aplicar una segunda forma de onda de voltaje que tiene una frecuencia más baja y una duración más corta que la primera forma de onda de voltaje para cambiar la película al estado óptico final,

en donde la película tiene un mayor porcentaje de transmisión en el estado óptico inicial que en el estado óptico final, y en donde el estado inicial se produce mediante agregación dependiente del campo de las partículas electroforéticas para ocupar una pequeña proporción de una gota y las partículas electroforéticas son distribuidas uniformemente en la gota en el estado óptico final;

estando el métodocaracterizado por quela primera y segunda formas de onda de voltaje tienen, cada una, una frecuencia de 1 a 10 Hz.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera forma de onda de voltaje tiene una frecuencia de 10 Hz.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda forma de onda de voltaje tiene una frecuencia de 2 Hz.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera y segunda formas de onda de voltaje tienen, cada una, una amplitud de 20 a 150 V.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la primera y segunda formas de onda de voltaje tienen, cada una, una amplitud de 60 a 120 V.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la primera y segunda formas de onda de voltaje tienen una amplitud de 90 V.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la primera y segunda forma de onda de voltaje tienen, cada una, una duración menor o igual a 1500 ms.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la primera y segunda forma de onda de voltaje tienen, cada una, una duración menor o igual a 1000 ms.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la primera y segunda forma de onda de voltaje tienen, cada una, una duración menor o igual a 500 ms.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el porcentaje de transmisión de la película en el estado óptico final es menor o igual al 1,5 %.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el material electroforético está encapsulado.

12. Un dispositivo de transmisión variable que comprende:

dos electrodos;

una capa de material electroforético dispuesto en gotas entre los dos electrodos, comprendiendo el material electroforético un fluido que contiene una pluralidad de partículas cargadas capaces de moverse a través del fluido tras la aplicación de un campo eléctrico entre los dos electrodos;

un controlador conectado a una fuente de energía y los dos electrodos, estando configurado el controlador para accionar la capa de material electroforético de acuerdo con el método de la reivindicación 1.

13. El dispositivo de transmisión variable de la reivindicación 12, en donde el material electroforético está encapsulado.