帶有存儲通道的流體顯示元件、特別是電流體顯示元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特別是電流體的流體顯示元件，所述顯示元件帶有至少一個與存儲器容積流體連通的像素室，其中導(dǎo)電的和/或極化的液體在像素室和存儲器容積之間可運動，且其中像素室具有高度和像素室寬度，且存儲器容積具有至少一個存儲器容積寬度和長度。存儲器容積的寬度可以是恒定的，但所述寬度也可在長度上變化。替代地，存儲器容積在長度上錐形地縮小。
【背景技術(shù)】
[0002]從現(xiàn)有技術(shù)中已知了具有帶有不同的幾何形狀的存儲器容積的顯示元件，且其中存儲器容積以不同的方式相對于像素室布置。因此，例如已知在其可見區(qū)域內(nèi)帶有一個或多個存儲器容積的顯示器元件，或在例如可處在像素室下方的附加的平面內(nèi)帶有一個或多個存儲器容積的顯示器元件。在像素室的平面內(nèi)選擇存儲器容積幾何形狀時總是嘗試將對此所要求的平面由于光學(xué)原因而保持為盡可能小。在大多數(shù)情況中，存儲器容積由柱形筒形成，所述筒在其打開的側(cè)上開口在像素室內(nèi)。
[0003]此類顯示元件從W02009/036272A1且從W02011/120494A1中已知。在已知的顯示器元件中，存儲器容積布置在像素平面內(nèi)且因此被觀察者永久地可見。存儲器容積定尺寸為使得導(dǎo)電的和/或極化的液體的體積對應(yīng)于存儲器容積以及像素室的體積。液體體積可例如通過像素室和存儲器容積之間的電潤濕(elekt1wetting)效應(yīng)的幫助而往復(fù)運動，為此像素室通過選擇地可施加以電壓的控制電極可受到電場。
[0004]在已知的顯示元件中，存儲器容積的寬度(例如，柱形筒狀存儲器容積的直徑)遠(yuǎn)大于像素室的高度，以保證液體在控制電極的無電壓狀態(tài)下由于楊-拉普拉斯(Young-Laplace)壓力而保持在存儲器容積內(nèi)，所述楊-拉普拉斯壓力由于前述邊界條件在存儲器容積內(nèi)比在像素室內(nèi)明顯更小。存儲器容積的寬度與像素室的高度之間的比值是在控制電極無電壓狀態(tài)下在存儲器容積內(nèi)所維持的液體抵抗所述楊-拉普拉斯壓力而運動到像素室內(nèi)所需的能量的尺度。存儲器容積的半徑越大，則對于運動所必須的且通過控制電極提供的能量越聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因此，本發(fā)明的任務(wù)是進一步擴展此類顯示元件，所述顯示元件一方面實現(xiàn)了當(dāng)顯示元件的控制電極處于無電壓狀態(tài)時導(dǎo)電的和/或計劃的液體在存儲器容積內(nèi)的可靠的保持，且另一方面實現(xiàn)了液體從存儲器容積到像素室內(nèi)運動所花費的盡可能低的能量。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，顯示元件的特征在于存儲器容積的至少一個寬度等于或略大于像素室的高度。優(yōu)選地，存儲器容積的長度大于等于像素室的寬度。在以此方式定尺寸的像素室和存儲器容積中，液體無論處于存儲器容積內(nèi)還是處于像素室內(nèi)總是具有近似于前述能量。因此，將液體從存儲器容積到像素體積內(nèi)運動所需的能量降低到最小值，且最后明顯地降低了切換時間。此效應(yīng)也可通過如下方式實現(xiàn)，即對于具有一定的最小高度的存儲器容積使存儲器容積的長度略短于像素長度。
[0007]當(dāng)在本發(fā)明中說明存儲器容積的寬度“略大于”像素室的高度時，這意味著存儲器容積的至少一個寬度不超過像素室的高度的50%，優(yōu)選地不超過其25%，且特別優(yōu)選地不超過其10%。
[0008]在本發(fā)明的實施形式中，至少一個存儲器容積形成為通道形，其中存儲器容積的長度至少為存儲器容積的寬度的五倍，優(yōu)選地至少為其十倍，且特別地優(yōu)選地至少為其二十倍。存儲器容積的長度根據(jù)本發(fā)明應(yīng)平行于像素平面延伸，使得各存儲器容積沿其長度側(cè)在像素室內(nèi)開口。
[0009]在另外的實施形式中，顯示元件具有至少兩個相鄰的像素室，其中與像素室的至少一個流體連通的至少一個存儲器容積形成為相鄰像素室之間的分離通道，使得相鄰的像素室至少且優(yōu)選地相互間隔開以存儲器容積的寬度。
[0010]對于盡可能簡單的灰度級圖示，在本發(fā)明的實施例中建議使得至少一個像素室與帶有不同的寬度的至少兩個相互流體分離的或相互流體連通的存儲器容積流體連通。優(yōu)選地，在此存儲器容積可優(yōu)選地構(gòu)造為長度相同的直線的或非直線的通道。
[0011]通過存儲器容積的不同的寬度實現(xiàn)了使各液體在存儲器容積內(nèi)處于不同的能量水平，使得為將各液體從其各存儲器容積運動到像素室內(nèi)需要不同的能量。這導(dǎo)致電流體顯示元件通過控制電極施加以相應(yīng)的電壓而可將液體選擇地從一個或多個存儲器容積運動到像素室內(nèi)。此實施形式的細(xì)節(jié)在下文中詳細(xì)解釋。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的其中至少一個像素室與至少兩個相互流體連通的存儲器容積流體連通的顯示元件的實施形式中，存儲器容積能以不同的方式相互布置。因此，在本發(fā)明的實施形式中建議，使得存儲器容積在一點處交叉。這可例如是兩個基本上直角交叉的通道形存儲器容積。但替代地也可提供至少三個在一點處交叉的存儲器容積，其中兩個通道形存儲器容積相互垂直。如果像素室具有基本上直角的例如方形的基面，則例如各一個存儲器容積可在像素室的對角對置的角點之間延伸。選擇地，各至少一個存儲器容積也可在矩形像素室的對置的側(cè)壁之間且優(yōu)選地垂直于所述側(cè)壁延伸。在一個實施形式中，多個存儲器容積在矩形像素室的對置的側(cè)壁之間延長相同的或不同的長度，其中存儲器容積相互平行地間隔開。
[0013]在另外的實施形式中，至少一個像素室又與至少兩個相互流體分離的或相互流體連通的存儲器容積流體連通，其中存儲器容積曲折地或之字形地相互排列。
[0014]但根據(jù)本發(fā)明的顯示元件應(yīng)不限制于此通道形的存儲器容積。而是也可提供其中至少一個像素室與至少兩個相互流體分離的柱形存儲器容積流體連通的實施形式，其中至少一個存儲器容積寬度等于存儲器容積的直徑，且其中存儲器容積具有不同的或相同的寬度。
[0015]在本發(fā)明的另外的實施形式中，至少兩個相互流體分離的像素室與至少一個共同的存儲器容積流體連通。共同的存儲器容積因此形成了中央存儲器容積，所述中央存儲器容積可形成為使得與多個例如相鄰的像素室相關(guān)的存儲器容積與共同的存儲器容積連接。
[0016]本發(fā)明所基于的任務(wù)也通過流體特別是電流體顯示元件解決，所述顯示元件帶有至少一個像素室，所述像素室與至少兩組存儲器容積流體連通，所述存儲器容積的組分別具有至少兩個同類型的存儲器容積，其中導(dǎo)電的和/或極化的液體在存儲器容積和像素室的每個之間可往復(fù)移動，其中像素室具有高度且存儲器容積具有寬度，其特征在于，第一組存儲器容積的存儲器容積具有第一存儲器容積寬度，且第二組存儲器容積的至少一個存儲器容積具有與第一存儲器容積寬度不同的第二存儲器容積寬度，其中存儲器容積的寬度等于或略大于像素室的高度。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)根據(jù)附圖解釋。各圖為:
[0018]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的顯示元件的俯視圖和兩個橫截面圖；
[0019]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示元件的第一實施形式的俯視圖和兩個橫截面圖；
[0020]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示元件的帶有不同的存儲通道的布置的六個不同的實施形式；
[0021]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示元件的實施形式，其中帶有不同的寬度的多個存儲通道與像素室連接；和
[0022]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示元件的另外的實施形式，其中直徑不同的橫截面為圓形的存儲器容積筒與像素室流體連通。
【具體實施方式】
[0023]圖1中所示的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的顯示元件的視圖的上方和中部示出了處于無電壓狀態(tài)下的顯示元件，這通過處于存儲器容積2內(nèi)的導(dǎo)電的和/或極化的液體3可見，而像素室I至少很大部分上被排空或以透明的、不導(dǎo)電的和/或非極化的液體填充。可見，像素室I的高度H遠(yuǎn)小于存儲器容積2的寬度D，其中存儲器容積寬度D剛好等于橫截面為圓形的存儲器容積筒2的直徑。存儲器容積2的直徑D至少為像素室I的高度H的五倍。此外，像素體積I的寬度B近似為存儲器容積2的假想的長度L的三倍，所述長度L由于存儲器容積2的圓形的幾何形狀也剛好等于存儲器容積2的直徑且因此剛好等于存儲器容積寬度D。前述存儲器容積和像素室之間的尺寸關(guān)系導(dǎo)致為進行液體3從存儲器容積2到像素室I內(nèi)的運輸必須克服明顯的Young-Laplace壓力。在電流體顯示元件的情況中，為此必須所需的能量通過控制電極的相應(yīng)的高的電壓施加提供，借助于所述電壓施加使像素室I受到電