DE2164155B2 - - Google Patents

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DE2164155B2 DE2164155A DE2164155A DE2164155B2 DE 2164155 B2 DE2164155 B2 DE 2164155B2 DE 2164155 A DE2164155 A DE 2164155A DE 2164155 A DE2164155 A DE 2164155A DE 2164155 B2 DE2164155 B2 DE 2164155B2
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrophoeritsche Bildwiedergabevorrichtung, die eine erste und eine zweite Elektrode aufweist, zwischen denen eine elektrophoretische Suspensionsschicht aus
einem Suspensionsmedium und mindestens einem in Form eines feinzerteilten Pulvers in dem Suspensionsmedium verteilten elektrophoretischen Materia! angeordnet ist, wobei mindestens eine der beiden Elektroden transparent ist, mit einem zumindest die
Suspensionsschicht umschließenden durchsichtigen Gehäuse und mit einer an die Elektroden angeschlossenen Spannungsquelle, mit der durch die Elektroden ein elektrisches Feld an die Suspensionsschicht gelegt wird, das die optischen Reflexionseigenschaften der
Suspensionsschicht ändert, um eine Bildwiedergabe zu erreichen.
Elektrophoretische Bildwiedergabcvorrichtungen dieser Art sind beispielsweise in den deutschen Auslegeschriften 2 019 738 und 2 029 463 beschrieben.
Dort ist eine elektrophoretische Suspensionsschicht mit mindestens einem elektrophoretischen Material, das in einem flüssigen Suspensionsmedium suspendieri ist, zwischen einem Paar Elektroden angeordnet, von denen mindestens eine transparent ist.
Durch die Elektroden wird ein elektrisches Feld angelegt, um die Reflexionsfarbe (im Fall der deutschen Auslegeschrift 2 019 738) oüer die Lumineszenzfarbe (im Fall der deutschen Auslegeschrift 2 Ü29 463) der elektrophoretischen Suspensionsschicht durch elektrophoretische Änderung der räumlichen Verteilung des elektrophoretischen Materials zuändern. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß sich vielfach keine sauberen Konturen des wiedergegebenen Bildes erreichen lassen. Die Farbe des BiId-Hintergrundes ist auf diejenige Farbe beschränkt, die die verwendete elektrophoretische Suspensionsschicht zeigen kann. Die beispielsweise zur Darstellung von Zeichen verwendeten Elektrodensegmente müssen in der gleichen Gestalt wie die darzustellenilen Zeichen vorliegen und sind daher schwierig herzustellen. Die deutsche Auslegeschrift 2 029 463 lehrt die Verwendung eines Mosaikfarbfilters. Hierbei wird jedoch eine gewünschte Farbe durch visuelle Mischung der Farbfilterfarben dargestellt; eine Konturenschärfung des dargestellten Musters kann hierbei nicht erfolgen.
Diesen Anordnungen gegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrophoretische Bildwiedergabevorrichtung anzugeben, die ein konturenscharfes Bild erzeugt, wobei die Farbe des Bildhintergrundes nicht auf die von der elektrophoretischen Suspensionsschicht darstellbare Farbe beschränkt ist und sich jedes beliebige Muster auch
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dann darstellen läßt, wenn die Elektrode nicht ciic und 9 eine Gleichspannung mit der geeignJtenPoiari-
Gestak eben dieses Musters hai. tat anlegt. Das schwarze Schriftzeichen A an der
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vor Elektrode 8 wird dadurch gelöscht, daß man die Po-
richtung weiterhin eine farbige Schicht aufweist, die larität der angelegten Spannung umkehrt, so daE die in einem vorgegebenen Muster an der durchsichtigen 5 gesamte Fläche der Elektrode 8 weiß erscheint. In je-
Elektrode vorgesehen ist. dem Falle kann die gefärbte Schicht 50 ein gegebe-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Er- nes Muster darstellen, ohne daß eine entsprechend
findung sind in den Unteransprüchen ausgeführt. ausgestaltete Elektrode 8 verwendet zu werden
Ausführungsformen der Erfindung werden nun braucht.
unter Bezug auf die Zeichnungen im einzelnen eiläu- io Ist das elektrophoretische Material 6 gelb, und betert steht das Suspensionsmittel 7 aus einer Lösung einer F i g. 1 a ist ein Querschnitt einer Bildw iedergabe- zyanblauen Farbe, so erscheint die Suspensionsvorrichtung nach der Erfindung, schicht 2 mit dem im Suspensionsmittel 7 gleichmä-F ig. Ib eine Vorderansicht einer ein gegebenes ßig suspendierten Material 6 grün gefärbt als Mi-Muster bildenden gefärbten Schicht, die bei der Bild- 15 schung der gelben Farbe des Materials 6 und der wiedergabevorrichtung nach der F i g. 1 a verwendet blauen Farbe des Suspensionsmittels 7. Bei einer werden kann. grün gefärbten Schicht 50 erscheint an der Elek-F i g. 2 und 3 je ein Querschnitt durch andere Aus- trode 8 ein dunkelgrünes Zeichen A auf grünem Unführungsformen der erfindungsgemäßen Bildwieder- tergrund. je nach der Polarität der angelegten Spangabevorrichtung. 20 nung und nach der Art des elektrophoretischen Ma-
Die F i g. 1 a zeigt eine als Ganzes mit 1 bezeich- terials 6.
nete Bildwiedergabevorrichiung mit einer in einem Weist die Schicht 50 eine Färbung auf, die die verGehäuse 3 befindlichen elektrophoretischen Suspen- wendete elektrophoretische Snspensionsschicht 2 sionsschich« 2. Das Gehäuse 3 weist einen Rahmen nicht zeigen kann, so wird an der Platte 1 ein farben-38 und zwei einander gegenüberstehende Hauplgc- 25 prächtiges Muster dargestellt. In jedem Falle entliäusewandungen 4 und 5 auf. von denen mindestens spricht das dargestellte Muster dem Muster der gecine Wandung, z.B. die Gehäusewandung4 duich- färbten Schicht 50 und ist scharf umgrenzt, wenn die sichtig ist. An den Gehäusewandungen 4 und 5 ist Schicht 50 einen scharf abgegrenzten Umriß aufeine erste Elektrode 8 und eine zweite Elektrode 9 weist. Die farbige Schicht 50 kann elektrisch leitend angebracht, von denen mindestens eine Elektrode 30 oder isolierend sein. Je nach dem Zweck, dem die durchsichtig ist, im vorliegenden Falle die Elek- B'ldwiedergabevorrichtung dienen soll, kann die tiode 8. Die erfindungsgemäße Bildwiedergabevor- Schicht 50 auch undurchsichtig oder durchscheinend richtung ist dadurch gekennzeichnet, daß an der sein. Besteht z.B. die Schicht 50 in Form eines gegedurchsichtigen Elektrode 8 eine ein gegebenes Mu- benen Musters aus einer zyanblauen Filterschicht, ster bildende gefärbte Schicht 50 angeordnet ist, wie 35 und besteht das elektrophoretische Material 6 aus als Beispiel in der Fig. 1 b dargestellt. Die Suspen- gelben Pigment-Partikeln, und besteht ferner das Sussionsschicht2 weist an den Hauptgehäusewandur- pensionsmittel 7 aus roten Pigmentpartikeln, die in gen 4 und 5 gelegene zwei entgegengesetzte Hauptsei- einer durchsichtigen Flüssigkeit suspendiert sind, so ten auf und enthält mindestens ein eicktrophoreti- erscheint das dargestellte Schriftzeichen A bei einer sches Material 6 in Form eines in einem gefärbten 40 Polarität der angelegten Spannung mit gelber Farbe Suspensionsmittel 7 suspendierten feinen Pulveis. auf einem grünen Untergrund, der aus der zyan-Für die Zwecke der Darstellung sind die Partikeln des blauen Filterschicht und den gelben Pigmentparti-Materials 6 stark vergrößert gezeichnet. Die beiden kein unter dieser besteht, während bei der anderen Elektroden 8 und 9 stehen über einen Umpolungs- Polarität der angelegten Spannung das Schriftzeischalter 11 mit den Ausgangsklemmen einer Gleich- 45 chen A rot gefärbt auf einem fast schwarzen Unterspannungsquelle 10 in Verbindung. Ist das electro- grund erscheint. Durch Erzeugen eines elektrischen phoretisrhe Material 6 im gefärbten Suspensionsmit- Feldes kann daber die Färbung des Untergrundes sotel 7 z. B. positiv aufgeladen, so bewirkt die an die wie der durchscheinenden gefärbten Schicht veräneine Kathode und eine Anode bildenden Elektro- dert werden.
den 8 und 9 angelegte Gleichspannung, daß das posi- 50 Die undurchsichtige oder durchscheinende gefärbte tiv aufgeladene elektrophoretische Material 6 elek- Schicht 50 kann unter Anwendung an sich bekannter trophoretisch zur Kathode 8 bewegt wird, so daß das Beschichtungsverfahren erzeugt werden, z. B. durch Material 6 sich an den Flächen der Elektrode 8 und Aufdrucken, Aufdampfen im Vakuum, Photoätzen an der gefärbten Schicht 50 absetzt, wie in der usw. Insbesondere kann eine entsprechend zuge-F i g. 1 a dargestellt. 1st das elektiophoretische Mate- 55 schnitlene gefärbte Folie an die Elektrode 8 angerial 6 weiß und die Schicht 50 sowie das Suspensions- klebt werden. Die Schicht 50 kann mit jeder Färbung mittel 7 schwarz, so zeigt die Vorrichtung 1 ein wci- versehen werden, z. B. durch Zusetzen von Farbßes Schriftzeichen A auf einem schwarzen Unter- stoff-odei Pigmentpartikeln. Die Schicht 50 braucht grund, da das an der gefärbten Schicht 50 abgesetzte nicht immer nur einfarbig zu sein, sondern kann weiße Material 6 von der schwarzen Schicht 50 abge- So auch aus mindestens zwei verschiedenen Farben zudeckt wird. Das an der Elektrode 8 dargestellte weiße :;ammengesetzt sein, so daß ein farbenprächtiges Mu-Schriftzeichen A wird gelöscht, indem man die ange- stcr erzeugt wird. Das farbige Suspensionsmittel 7 für legte Spannung umpolt, da das an der Elektrode 9 die Vorrichtung nach der Fig. la kann so hergeabgesetzte weiße Material vom schwarzen Suspen- stellt werden, daß die gewünschte Färbung durch sionsmiitel 7 abgedeckt wird. 65 Auflösen einer gefärbten Substanz, z. B. eines Farb-Bci einer weißen Schicht 50 zeigt die Vorrich- stoffes in einer farblosen Flüssigkeit erzeugt wird, tiing I ein schwarzes Schriftzeichen A auf einem wei- oder durch Suspendierung von elektrisch neutralen Ben Uniergrund, wenn man an die Elektroden 8 gefärbten Partikeln in einer farblosen Flüssigkeit.
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Die elektrophoretische Suspensionsschicht 2 kann leicht herzustellen, jedoch wegen der Parallaxe etwas
zum Leuchten angeregt werden durch Ultraviolettes schwierig zu betrachten.
Licht oder durch Röntgenstrahlen, wenn mindestens Bei der Bildwiedergabevorrichtung nach dei ein Bestandteil, z.B. das elektrophoretische Material, Fig. 3 soll die durchsichtige Gehäusewandung4 so das Suspensionsmittel oder eine noch zu beschrei- 5 dünn wie möglich ausgestaltet werden oder die bende poröse Schicht der Suspension 2 lumineszie- Schautafel wird ziemlich groß bemessen,
rend ist. Bei einer solchen luminesiierenden Bild- Die elektrophoretische Suspensionsschicht kann in wiedergabevorrichtung kann auch eine ein gegebenes der Weise zubereitet werden, daß Pigmentpartikeln Muster bildende gefärbte Schicht SO, die lumineszie- wie Titandioxid, Zinkoxid, Hansageln oder Chromrend ist, verwendet werden. io gelb in einem farbigen Suspensionsmittel suspendiert Bei den Ausführungen nach der bereits genannten werden, dessen Farbe von der der Pigmentpartikeln und den nachfolgenden Figuren können beide abweicht, oder durch Suspendieren von Pigmentpar-Hauptgehäusewandungen und beide Elektroden likeln in einem flüssigen Suspensionsmittel, das eine durchsichtig sein, und an beiden Seiten der Elektro- gefärbte poröse Schicht enthält, deren Farbe von der den 8 und 9 können gefärbte Schichten 50 mit den 15 der Pigmentpartikeln abweicht, oder auch durch Susgleichen oder verschiedenen Mustern in gleichen ode- pendieren von mindestens zwei Arten von Pigmentverschiedenen Färbungen vorgesehen werden. Mit partikeln, die eine unterschiedliche Farbe, Ladungseiner solchen Schautafel können an beiden Seiten polarität oder elektrophoretische Beweglichkeit aufMuster dargestellt werden. weisen, in einem flüssigen Suspensionsmittel. Die Bei der Ausführung nach der Fig. 2 kann eine Sus- ao Partikelgröße soll ungefähr 0,1 Mikron bis 50 Mipensionsschicht 22 aus jeder möglichen elektropho- krön betragen. Als flüssiges Suspensionsmittel könretischen Suspensionsschicht z.B. der Schicht! nach nen verwendet werden Hexarj, Heptan, Kerosin, flüsder Fig. la vorgesehen werden. Die Suspensions- siges Paraffin, Butanol, Benzen, Toluen, Xylen. schicht 22 enthält mindestens ein elektrophoretisches Trichlortrifluoräthan, Tetrachlordifluoräthan, Oli-Material, das in einem Suspensionsmittel suspendiert 25 venöl. Silikonöl usw.
ist, welche Schicht sich in einem Gehäuse 3 mit zwei Vorzugsweise wird dem Suspensionsmittel ein geeinander gegenüberstehenden Hauptgehäusewandun- eignetes und verfügbares Ladungssteuerungsmittel, gen 4 und 5 befindet, von denen mindestens eine ein Dispersionsmittel oder ein Stabilisierungsmittel Wandung durchsichtig ist. im vorliegenden Falle die zugesetzt, wie ein oberflächenaktives Mittel, metalli-Wandung4. Bei der Vorrichtung nach der Fig. 2 ist 30 sehe Seife. Harz oder Öl, so daß eine stabile Suspendie ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht sion für die Zwecke der Erfindung erzeugt wird.
50 zwischen der durchsichtigen Gehäusewandung 4 Als Gehäusewandung für die Ausführungsform und der durchsichtigen Elektrode 8 angeordnet ist. der Erfindung können Glas, Kunststoff oder Metall-Der von der gefärbten Schicht 50 treie Raum 51 wird platten verwendet werden. Für den Rahmen 38 des vorzugsweise mit einem durchsichtigen Material, wie 35 Gehäuses 3 kann eine Kunststoffplatte verwendet Glas oder einem Harz ausgefüllt, so daß die Seite ab- werden, die in der Mitte mit einem Ausschnitt versegeflacht wird, an der sich die durchsichtige Elek- hen ist. Durch Aufdampfen im Vakuum kann die trode 8 befindet. Die durchsichtige Gehäusewan- z. B. aus einer Glasplatte bestehende durchsichtige dung 4 kann ferner mit einem der Tiefe der gefärbten Gehäusewandung mit einer durchsichtigen Elektrode Schicht 50 entsprechenden Hohlraum verseher wer- 40 z.B. aus Zinnoxid (SnO2) oder Indiumoxid (In2Oj) den, wobei die durchsichtige Elektrode 8 an der ebe- versehen werden. Mittels eines Siebdruckverfahrens nen Seite vorgesehen wird, die aus den Flächen der kann auf die durchsichtige Elektrode eine gefärbte gefärbten Schicht 50 und der Gehäusewandung 4 be- Schicht in einem gegebenen Muster aufgetragen wersteht. Die in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung den. Ein Gehäuse 3 z.B. nach der Fig. 1 a kann in weist insofern einige Vorzüge auf, als die Verfor- 45 der Weise hergestellt werden, daß eine duchsichtige mung des elektrischen Feldes an der Suspendions- Gehäusewandung mit einer durchsichtigen ersten schicht, die im allgemeinen eine Folge des Bestehens Elektrode und einer ein gegebenes Muster bildenden der gefärbten Schicht 50 ist, nicht vorhanden ist. gefärbten Schicht an einem Rahmen befestigt wird oder weil der Spalt zwischen den Elektroden dünn der an einer an einer weiteren Gehäusewandung vorbemessen werden kann, selbst wenn die gefärbte 50 gesehenen zweiten Elektrode befestigt wird. Das GeSchicht 50 dick isL Im vorliegenden Falle ist die häuse3 weist am Rahmen 38 eine Einlaß- und eine durchsichtige Elektrode 8 nur an der Gehäusewan- Auslaßöffnung auf. In das Gehäuse wird durch den dung 4 vorgesehen, an der die gefärbte Schicht 50 Einlaß z. B. mittels eines Injektors eine elektrophorenicht aufgetragen ist tische Suspensionsschicht eingefüllt z. B. die Suspen-Bei der in der F i g. 3 dargestellten Bildwiederga- 55 sionsschicht 2 nach der F i g. 1 a. Hiernach werden bevorrichtung kann die elektropboreiische Suspen- die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung geschlossionsschicht 22 aus der Suspensionsschicht 2 nach sen.
der F i g. 1 a bestehen. Die Suspensionsschicht 22 Zum Erzeugen eines elektrischen Feldes an der enthält mindestens ein elektrophoretisches Material Suspensionsschicht über die beiden Elektroden kann in einem Suspensionsmittel suspendiert und befindet 60 z. B. ein Impulsgenerator, eine Batterie oder eine ansich in einem Gehäuse 3 mit den beiden einander ge- dere Gleichspannungsquelle benutzt werden. Zum genüberstehenden Gehäusewandungen 4 und 5. Bei periodischen Darstellen eines Musters oder zum Lödieser Vorrichtung ist die gefärbte Schicht 50 an der sehen einer dargestellten Abbildung läßt sich auch Außenseite der durchsichtigen Gehäusewandung 4 eine Wechselstromquelle mit einer geeigneten Frevorgesehen. Die Vorrichtung nach der Fig.3 ist S5 quenzverwenden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

  1. Patentansprüche:
    I. Elektrophoretische Bildwiedergabevorrichtung, die eine erste und eine zweite Elektrode aufweist, zwischen denen eine elektrophoretische Suspensionsschicht aus einem Suspensionsmedium und mindestens einem in Form eines fcinzerteilten Pulvers in dem Suspensionsmedium verteilten elektrophoretischen Materials angeordnet ist, wobei mindestens einer der beiden Elektroden transparent ist mit einem zumindest die Suspensionsschicht umschließenden, durchsichtigen Gehäuse, und mit einer an die Elektroden angeschlossenen Spannungsquelle, mit der durch die Elektroden ein elektrisches Feld an die Suspensionsschicht gelegt wird, das die optischen Reflexionseigenschaften der Suspensionsschicht ändert, um eine Bildwiedergabe zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin eine farbige Schicht (50) aufweist, die in einem vorgegebenen Muster an der durchsichtigen Elektrode (8) vorgesehen ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht undurchsichtig ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gefärbte und ein gegebenes Muster bildende Schicht durchscheinend ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht mindestens zwei voneinander verschiedene Färbungen aufweist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte und ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht lumineszierend ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte und ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht elektrisch leitend ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte und ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht elektrisch isolierend ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gefärbte Schicht an der durchsichtigen Elektrode vorgesehen ist und mit der Suspensionsschicht in Berührung steht.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gefärbte Schicht zwischen der durchsichtigen Elektrode und der durchsichtigen Gehäusewandung angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gefärbte Schicht an der durchsichtigen Gehäusewandung vorgesehen ist.
  11. I1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gefärbte Schicht schwarz gefärbt ist.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte gefärbte Schicht dieselbe Färbung aufweist, wie eine der Farben, in denen die elektrophoretische Suspensionsschicht erscheinen kann.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein gegebenes Muster bildende gefärbte Schicht eine andere Färbung aufweist als diejenigen Färbungen, in denen die elektrophoretische Suspensionsschicht erscheinen kann.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidi genannten Elektroden durchsichtig sind und daß die gefärbte Schicht an beiden Elektroden vorgesehen ist.
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