[发明专利]具有多色显示元件的显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有至少一个电子可控的显示元件的显示设备。更具体地，本 发明涉及利用电润湿效应的显示设备。

背景技术

已知借助于有色液体来实施显示设备，出于此目的，液体可以在对观察者 可见和不可见的位置之间转换。用于转换液体的有效手段是所谓的电润湿，其 中，液滴附近的电极配置受到电压的冲击，因此，电场作用在液滴上，由此形 成液滴的表面能量以及表面张力。根据布置，这可能导致液体在电极上铺开或 者实际上完全覆盖电极，这取决于电极所展现的几何形状和/或表面条件，以及 取决于同样由液体和电极所呈现的相对于地球重力场的相对位置。已知给电极 涂上疏水涂层以达成受冲击的和未受冲击的电极的液体状态之间的最大效应。 利用前述手段，已经可能实现液滴运动，而不需要利用其他的功能性元件。

因此，通过电场强度的局部变化，可以改变液体的局部表面能量，并且由 此局部地改变液滴的几何形状。具体地，局部升高的表面能量的产生可能导致 液滴的移动，这是由于液滴优先地扩展进入电场存在的相应区域。相反，通过 液滴的受影响部分，表面电压导致液体从未受影响的区域被拉回并展现出较低 的表面能量，这是由于在该区域中，其“寻求”最低的能量几何形状，即球体。 结果是液体从较低场强区域至较高场强区域的净输送。

已经在此基础上实施了各种显示器。本文的大致目的在于生产电子可控的 双稳态显示元件，其可选择性地呈现这种或那种状态。因此，举例来说，已知 借助于电润湿效应在通过导管彼此连接的第一和第二空间之间来回地运送液 体，为此目的，每个空间包括分配的电极，从而在每种情况下，两个电极之间 的场强关系决定输送方向。优选地，仅液体将要运送的方向的那些相应电极受 到电位的冲击。

WO2009/036272A1公开了一种基于电润湿效应的显示设备，其中，每个 显示像素与组成电容的电极对相关联，借助于此，存在于像素的可见空间中的 液体可以受到电场的冲击。通过下述事实实现极性液体或导电液体至贮存器(在 朝着显示元件的观看方向时，其位于可见显示表面之下)的返回输送：可见显 示空间的几何空间和贮存器的几何形状以下述方式彼此协调：当不受电场冲击 时极性液体或导电液体通过杨-拉普拉斯压力被引入贮存器中。

如果期望借助于上述技术实施多色显示器，则只可能借助于彼此相邻地布 置在显示表面上的多个像素，这些像素包括不同的有色液体。然而，不可能以 单个像素能够呈现超过两种颜色状态的方式运行根据WO2009/036272A1的设 备。

EP0806753描述了一种具有至少一个电子可控的显示元件的显示设备，在 该显示设备中，每个显示元件与分离的电极对相关联，以控制保持在保持空间 内的液体。描述了一个实施方式，在该实施方式中，显示元件包括流体连接到 三个保持空间的可见子空间。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种显示设备，其中，至少一个显示元件可 以呈现出超过两种颜色状态。

通过根据本发明的显示设备实现了该目的，该显示设备包括至少一个电子 可控的显示元件，该显示元件包括：

-至少一种非极性液体以及至少两种导电或极性液体，至少导电或极性液体 与非极性液体不易混合，并且导电或极性液体彼此之间总是在物理上分离地呈 现；

-流体密封的空间，其具有可见子空间以及至少两个与可见子空间流体连接 的保持空间，每个保持空间用于精确地保持一种导电或极性液体，当保持在各 自的保持空间中的导电或极性液体出现在可见子空间中时，至少一部分非极性 液体位于每个保持空间中；

-至少一个电压源，其应用到第一电极配置并且设计用于至少布局地利用电 场选择性地充满可见子空间，

可见子空间具有平面结构，具有以下述方式选择的尺寸：当第一电极配置 处于零电压状态时，导电或极性液体由于杨-拉普拉斯压力而被引入到各个保持 空间中；及

显示元件还包括机械和/或电装置，用于通过第一电极配置上的电压的冲击 而选择性地将那些不用于移动到可见子空间的导电或极性液体保持在其保持空 间中。