成象系統的製作方法
2023-05-03 16:40:21
專利名稱：成象系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種成象系統，其包括一個由電絕緣薄膜材料製成的薄膜，該薄膜設置有數個第一類型的大體垂直於一個薄膜表面的通道，在這些第一類型通道中的每一個通道中包括有至少一種第一類型的電泳介質，該電泳介質的一個可見外部取決於一個施加在該第一類型的電泳介質之上的電場。
從DE19927361A1已知這樣一種系統。該電泳介質包括一種流體，在該流體中包含有帶電的或帶極性的顆粒。這些顆粒在上述通道中的流體內運動，或者由於一個施加在該電泳介質之上的電場而改變方向。通過該運動或方向的改變，該電泳介質的可見外部是可以改變的。一個預定的圖象可以通過將被選擇的通道中的電泳介質的可見外部改變到終端而形成在該系統的可見側上。在使用中，該系統因此設置有位於控制側上的電極，每一個電極都布置成可產生一個單獨的電場。在使用中，該系統還設置有一個位於可見側上的電極，該電極是薄膜狀的，且是透明的，並在位於該可見側上的薄膜的整個表面上延伸。在這樣的一種情況下，該電極也經常用於密封上述那些通道，從而在可見側上的電泳介質不會從通道中流出。為了觀察到一個質量良好的圖象，在使用中，在可見側中，上述那些通道設置成彼此儘可能地靠近。從可見側看去，優選地該表面的儘可能最大的部分由通道佔據，該表面的儘可能最小的部分由位於上述通道之間的薄膜材料佔據。這意味著，只有相對小的薄膜表面可以用來塗敷比如藉助於膠塗敷該密封層，該密封層確保介質不流出上述通道。這阻礙了該密封層的塗敷。一個已被塗敷的塗層易於受到損壞，這在某種意義上講，即該層在薄膜的粘結是在非常小的表面上進行的，因此不能形成一種可靠的粘結。由於可見側暴露於周圍環境中，所以該系統在使用中在這一側易於受到損壞。相應地，這樣的系統的附加的缺點在於存在一種相對較大的危險，即該塗敷在可見側上透明的、並密封上述通道、且經常用作為一個電極的塗層易於從薄膜上分開，從而可見側上的電泳系統將從上述通道中流出。在這種情況下，該系統將不可再修復。
本發明的一個目的是提供一種電泳成象系統，在該系統中，由於塗敷到可見側上的薄膜表面上的層的脫落或分離而導致上述電泳介質流失的危險是最小的。
該目的通過根據本發明的系統實現，其特徵在於，該薄膜材料在視覺上是透明的，每一個第一類型的通道都從該薄膜位於該系統的與一個可見側相對的一個控制側上的薄膜表面開始在該薄膜位於該系統上述可見側上的一個薄膜表面的方向上延伸該薄膜的厚度的一部分。
這提供的優點在於，每一個第一類型的通道都只在控制側設置一個開口。換言之，這些通道在向可見側的方向上是封閉的。由於該薄膜材料在視覺上是透明的，所以在每一個通道中的電泳介質都可從可見側觀察到。另外，可將一個布置成用作為一個電極的透明層適當地塗敷在該薄膜層上，同樣地，可以通過將該層例如藉助於膠粘而粘結到該薄膜上得到薄膜表面。當這樣的一個設置在位於可見側上的薄膜表面上的電極以一種方式或其它方式拆下時，上述第一類型的電泳介質將不會從可見側上的通道中流出。該事實在於，這些通道在可見側是封閉的。如果需要，該系統可以通過簡單地在位於可見側上的薄膜表面塗敷一層新的、透明的電極層而進行修復。
根據本發明系統的一個實施例的特徵在於，該薄膜還設置有數個第二類型的通道，每一個第二類型的通道都從該薄膜位於該系統的可見側上的薄膜表面開始向該薄膜位於該系統上述控制側上的薄膜表面的方向延伸該薄膜的厚度的一部分，上述第一類型和第二類型的通道都在該密封層表面層上如此分布，從而沿一個平行於這些通道的軸向的方向看去，在每一個第一類型的通道的自身閉合的通道壁的至少一部分和每一個第二類型的通道的自身閉合的通道壁的至少一部分之間可得到一個最小的距離，每一個第一類型的通道和每一個第二類型的通道之間的一種直接的流體連通被排除。
這提供的優點在於，存在一種也將一個電泳介質包含在上述第二類型的通道中的可能性，這包括在使用中在可見側上該待觀察的圖象的良好質量與一待塗敷到該可見側上的層的良好粘結的組合的可能性，該層密封上述第二類型的通道。另一方面，該事實在於，當沿一個平行於這些通道的軸向的方向看去時，在該將在使用中形成的圖象中，可透過該薄膜材料看到的控制側的部分不必形成該圖象的部分，但另一方面，在可見側上可以得到足夠的薄膜表面來向該薄膜表面塗敷一用於密封上述第二類型的通道的層，在這之後，自然地，一種電泳介質便被包含在每一個第二類型的通道中。事實上，由於在可見側可以得到足夠的薄膜表面，所以上述密封第二類型的通道的層能夠被充分地例如通過膠粘結到該薄膜表面上。這使該層脫落的危險最小，從而第二類型的電泳介質流失的危險也小。此外，這提供的附加優點在於，在控制側上也可得到相對多的薄膜表面來塗敷該密封第一類型的通道的層。
根據本發明的系統的另一個詳細實施例的特徵在於，在每一個第二類型的通道中至少包含有一種第二類型的電泳介質，該第二類型的電泳介質的一個可見外部取決於一個施加在該第二類型的電泳介質上的電場，該第二類型的電泳介質的可見外部不同於第一類型的電泳介質的可見外部。
這提供的優點在於，在使用中，該將藉助於一個根據本實施例的系統形成的圖象能夠包含一種以上的顏色，如果需要的話，在遠處可以觀察到在該待形成的圖象中的顏色的均勻組合。此外，這樣的一個實施例在將第一類型的電泳介質引入第一類型的通道中和將第二類型的電泳介質引入第二類型的通道中時提供了一個優點。這不需要選擇性地用昂貴和複雜的設備進行，而取而代之的是，可以以一種簡單和廉價的方式通過填充所有通道直到可見側來進行，在這種情況下，是在一個步驟中用第一類型的電泳介質填充第一類型的通道；和通過填充所有通道直到控制側，即在一個不同的步驟中用第二類型的電泳介質填充第二類型的通道。
根據本發明的系統的再一個詳細實施例的特徵在於，上述第一類型的通道和/或第二類型的通道大體為錐形。
這提供的優點在於，上述第一類型和/或第二類型的通道可被更多的薄膜材料包繞，如果不是這樣的話，使用時在待形成的圖象中，在一個平行於這些通道的軸向的方向上看去時，透過該薄膜材料可以看到該系統的部分，這些部分位於形成該部分圖象的控制側上。由於上述第一類型和/或第二類型的通道被更多的薄膜材料包繞，所以薄膜的強度和硬度大於能夠提供一種在這方面可比較的圖象質量的薄膜的強度和硬度，但是這種薄膜的被自身封閉的通道壁平行於通道的軸向方向。
根據本發明的系統的又一個詳細實施例的特徵在於，至少所述密封層之一設有突出部分，這些部分被如此定位和設計，在由上述層密封的每一個通道中，合適地容納有一個突出部分，並且在這樣的一個通道中的電泳介質被封閉在該薄膜材料和該突出部分之間。
這提供的優點在於，一種可能被使用的膠可以以一種選擇的方式被塗敷在該密封層上，從而在該密封層被塗敷到該薄膜表面上之前，在上述突出部分上幾乎沒有任何膠。因此，被該密封部分部分地封閉的電泳介質不會被膠摻混和汙染。
現在將結合
本發明。附圖所示為圖1簡要示出了按本發明的系統的第一實施例的橫截面；圖2簡要示出了按本發明的系統的第二實施例的橫截面；和圖3簡要示出了按本發明的系統的第三實施例的橫截面。
在圖1簡要示出了一個成象系統1的橫截面，其包括一個薄膜2，該薄膜由一種電絕緣的並且是光學透明的薄膜材料製成。該薄膜2設置有數個第一類型通道3。第一類型通道3中的每一個通道從位於該系統的一個控制側A上的薄膜表面4開始延伸該薄膜的厚度D的一部分。該系統的控制側A位於系統1的可見側B的對面。每一個第一類型的通道3的軸向方向大體垂直於薄膜表面4。在每一個第一類型的通道3中，包括有一個第一類型的電泳介質5。第一類型的電泳介質5的一個可見外部取決於一個施加在該第一類型的電泳介質5之上的電場。在其位於系統的控制側A上的薄膜表面上，該薄膜設置有一用於密封每一個第一類型的通道3的密封層6。密封層6可例如被膠粘到位於該控制側上的薄膜表面4上。另外，在密封層6位於系統的控制側A的表面7上設置有一個單獨的電極8。在該薄膜位於系統的可見側B的整個薄膜表面9上，塗敷有一個薄膜狀的且是透明的塗層10。在該示例中，該塗層10還用作為電極11。通過位於該薄膜層兩側的電極8、11，一個單獨的電場在使用中可以被施加到每一個第一類型的通道之上，以形成一個從可見側可觀察到的圖象。如圖所示，塗敷在該薄膜兩側的層6、10可被膠粘貼靠在該薄膜上，但也可以設想將這些層通過夾持而被保持貼靠在該薄膜上。位於可見側上的層6必需是透明的，但不必是無色的。位於控制側上的層優選為在視覺上不透明的，以確保在使用中對形成在可見側上的圖象的觀察不受位於控制側上的電極和其它調節機構(未示出)的可視性的幹擾。在如圖1所示的實施例中，在使用中待形成的圖象的質量隨著上述通道之間的薄膜材料的量減少到一個最小量而越來越好。該事實是這樣的一種情況，即沿一個平行於這些通道的軸向的方向看去，在用於形成該待形成的圖象部分的通道之間可看到最小量的薄膜材料。另一方面，該最小量由薄膜表面4的最小量限制住，在該控制側上必需通過膠粘和/或夾持將層6塗敷在該薄膜表面4上。
在圖2中，簡要示出了根據本發明的一個系統1的一個第二實施例的橫截面，薄膜2設有數個第一類型的通道3。每一個第一類型的通道3都從位於一個控制側的薄膜表面4延伸過該薄膜厚度D的一部分。每一個第一類型的通道的軸向方向大體垂直於薄膜表面4。在每一個第一類型的通道3中，包含有一個第一類型的電泳介質5。第一類型的電泳介質5的一個可見外部取決於一個施加在該第一類型的電泳介質5的電場。薄膜2也設有數個第二類型的通道12。每一個第二類型的通道12都從位於一個可見側的一薄膜表面9延伸過該薄膜2的厚度D的一部分。每一個第二類型的通道的軸向方向大體垂直於薄膜表面4、9。在每一個第二類型的通道12中，併入有一個第二類型的電泳介質13。第二類型的電泳介質13的一個可見外部取決於一個施加在該第二類型的電泳介質13的電場。沿一個平行於通道3、12的軸向的方向看去，在每一個第一類型的通道3的自身閉合的通道壁的至少一部分和每一個第二類型的通道12的自身閉合的通道壁的至少一部分之間可以得到至少一個最小的距離。換言之，沿一個平行於通道3、12的軸向的方向看去，通道3、12可以疊置，但要使每一個第一類型的通道3的自身閉合的通道壁不以其整個寬度與每一個第二類型的通道12的自身閉合的通道壁重合。每一個第一類型的通道3和每一個第二類型的通道12之間的一種直接的流體連通通過通道3、12之間的薄膜2的薄膜材料被明顯排除。在每一個第二類型的通道12中，包含有一個第二類型的電泳介質13。一個層10塗敷在位於可見側上的薄膜表面9上。該層10在視覺上透明的，並密封每一個第二類型的通道12。此外，該層10布置成也起電極11的作用。一個層6塗敷在位於控制側上的薄膜表面上。該層6密封每一個第一類型的通道3。層10可以例如通過膠粘而粘結到薄膜層2上；在該實施例中，在可見側上可得到足夠的薄膜表面9以在其上進行粘結。層6同樣可以通過膠粘而粘結到薄膜層2上；在該實施例中，在可見側上可得到足夠的薄膜表面4以在其上進行粘結。這不是顯而易見的，但不是不可設想的，取代膠粘或者在膠粘的基礎上，可以應用夾持方式。第二類型的電泳系統13的一個可見外部也取決於一個施加在該第二類型的電泳介質13之上的電場，該第二類型的電泳系統13的一個可見外部不同於第一類型的電泳系統5的可見外部。這表現為可能是這樣的情況，即在使用中，該藉助於根據該實施例的一個系統1形成的圖象包含有一種以上的顏色。例如，也可能是這樣的情況，即第一電泳介質5可採用一個或者是紅色的或者是透明的可見外部，第二電泳介質13可採用一個或者是綠色的或者是透明的可見外部。密封第一類型的通道的層10可以例如具有一種藍的顏色，從而可能的情形是，即這三個相鄰的通道可形成將從遠處觀察到的圖象中的主色的組合。這增加了在該待形成的圖象中的可從遠處觀察到的可能的顏色的數量。在圖2所示的實施例中，第一類型的通道3和第二類型的通道12都被設計成錐形。
在圖3中簡要示出了根據本發明的一個系統1的一個第三實施例的橫截面。在該實施例中，位於可見側上的層10和位於控制側上的層6都設有突出部分14，這些部分被如此定位和設計，即在由層6、10密封的每一個通道3、12中，合適地容納有一個突出部分14。因此，在這樣的一個通道3、12中的電泳介質5、13被封閉在薄膜2的薄膜材料和突出部分14之間。當把一種任意選擇的膠塗敷到待塗敷的層6、10的將膠粘的一側上時，從而在製造中，在該層被塗敷到各自的薄膜表面4、9上之前，突出部分14便有少量的膠，從而通道3、12中的由各自的層4、9密封的各自的電泳介質5、13將不會被該膠摻混和/或汙染。
當然，系統1可以在每一個通道3、12中設置另外的用於調節電泳介質5、12的可見外部的調節機構(未示出)。
採用一種公知的方式，比如可以通過選擇性的蝕刻法，在薄膜2上設置通道3、12。採用一種類似方法，所述層6、10上可以設有所述突出部分14。在此情況下，顯然地，該層的一部分被選擇性地蝕刻掉，而在蝕刻後所述突出部分14留在該層上，蝕刻後的層比蝕刻前的層要稍微薄些。
本發明不以任何方式局限於所示的示例性實施例。例如，在一種未示出的變型中，在一側或兩側上設置有盲通道的各種薄膜2可以彼此對靠。在這些薄膜之間，可以塗敷一個透明的、通道密封層，但薄膜2也可以被對靠在一起，從而它們密封彼此的盲通道。同樣，這些密封薄膜表面也可以在預定位置處設置一些突出部分。上述第一類型的通道和第二類型的通道，以及可任選的第三類型的通道優選地沿一個平行於這些通道的軸向的方向看去是均勻分布的。除了死胡同式的特徵之外，通道3、12的特徵可以被自由決定。
位於控制側的用於密封第一類型的通道3的層6可以設計成在一個大體垂直於該密封層的一個表面的方向上單向導電。PCT NL98/00341公開了這樣一種單向導電層。該層包括連續的、垂直於該層表面的並填充有導電材料的通道。在這種使用中，上述通道在該單向導電層中的分布是這樣的，在每一個第一類型的通道3是，並且如果適合，也在每一個第二類型的通道12上，可以施加一個獨立的電場。雖然設計上略有不同，該單向導電層仍是商業可得的。
所有這樣的變型都應被理解為落入本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種成象系統，包括一個由一種電絕緣薄膜材料製成的薄膜，該薄膜設置有數個大體垂直於一個薄膜表面的第一類型的通道，在每一個第一類型的通道中都包括有至少一種第一類型的電泳介質，該第一類型的電泳介質的一個可見外部取決於一個施加在該第一類型的電泳介質上的電場，其特徵在於，該薄膜材料在視覺上是透明的，每一個第一類型的通道都從該薄膜位於該系統的與一個可見側相對的一個控制側上的薄膜表面開始在該薄膜位於該系統上述可見側上的一個薄膜表面的方向上延伸該薄膜的厚度的一部分。
2.按權利要求1所述的系統，其特徵在於，該薄膜設置在該控制側上，以一個密封層密封每一個第一類型的通道。
3.按權利要求2所述的系統，其特徵在於，該密封層在視覺上是不透明的。
4.按權利要求2或3所述的系統，其特徵在於，該密封層設計成沿一個大體垂直於該密封層的一個表面的方向單向導電。
5.按上述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，該薄膜還設置有數個第二類型的通道，每一個第二類型的通道都從該薄膜位於該系統的可見側上的薄膜表面開始在該薄膜位於該系統上述控制側上的薄膜表面的方向上延伸該薄膜的厚度的一部分，上述第一類型和第二類型的通道都在該密封層表面層上如此分布，即在一個平行於這些通道的軸向的方向上看去，在每一個第一類型的通道的自身閉合的通道壁的至少一部分和每一個第二類型的通道的自身閉合的通道壁的至少一部分之間可得到至少一個最小的距離，每一個第一類型的通道和每一個第二類型的通道之間的一種直接的流體連通被排除。
6.按權利要求5所述的系統，其特徵在於，在每一個第二類型的通道中都包含有一種第二類型的電泳介質，該第二類型的電泳介質的一個可見外部取決於一個施加在該第二類型的電泳介質上的電場，該第二類型的電泳介質的可見外部不同於第一類型的電泳介質的可見外部。
7.按權利要求6所述的系統，其特徵在於，該薄膜在該可見側設有一視覺上透明的密封層。
8.按權利要求7所述的系統，其特徵在於，上述系統設置在可見側的所述密封層包括一個電極。
9.按權利要求7或8所述的系統，其特徵在於，上述該薄膜設置在可見側的密封層密封每一個第二類型的通道。
10.按上述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，上述第一類型的通道和/或第二類型的通道大體為錐形。
11.按權利要求2-10中任一項所述的系統，其特徵在於，至少一個所述密封層設有突出部分，這些部分被如此定位和設計，即在由上述層密封的每一個通道中，合適地容納有一個突出部分，並且在這樣的一個通道中的所述電泳介質被封閉在該薄膜材料和該突出部分之間。
12.按上述權利要求中任一項所述的系統，其特徵在於，該系統還設置有用於在每個通道中調節該第一、第二或任選的第三電泳介質的可見外部的調節機構。
全文摘要
一種成象系統，包括一個由一種電絕緣薄膜材料製成的薄膜，該薄膜設置有數個大體垂直於一個薄膜表面的第一類型的通道，在每一個第一類型的通道中都包括有至少一種第一類型的電泳介質，該第一類型的電泳介質的一個可見外部取決於一個施加在該第一類型的電泳介質上的電場，其特徵在於，該薄膜材料在視覺上是透明的，每一個第一類型的通道都從位於一個控制側上的薄膜表面開始向位於上述可見側上的一個薄膜表面的方向延伸該薄膜的厚度的一部分。
文檔編號G02F1/167GK1466705SQ01816161
公開日2004年1月7日 申請日期2001年7月31日 優先權日2000年7月31日
發明者M·A·達姆, M·T·M·克納文, E·施羅藤, A·A·J·凱特拉爾斯, J 凱特拉爾斯, M A 達姆, M 克納文, 尢 申請人:澤特弗裡公司