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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
chinesischen Patentanmeldung mit der Nummer 201310045988.9 , die am 5. Februar 2013 eingereicht wurde und die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Elektronikgeräte und insbesondere eine Flachpanel-Elektronikvorrichtung und ein zugehöriges Anzeigepanel.
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HINTERGRUND
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Die Anzeigepanele aktueller Flachpanel-Elektronikvorrichtungen, beispielsweise von Mobiltelefonen, Tablett-Rechnern, Kindle-Elektronikbüchern, usw., sind in zwei Arten entsprechend ihren grundlegenden Anzeigeprinzipien eingeteilt.
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Die erste Art eines Anzeigepanels ist ein Anzeigepanel unter Verwendung einer elektronischen Tinten-(E-Tinte)Technik, beispielsweise ein Anzeigepanel eines Kindle-E-Buchs. Diese Art eines Anzeigepanels umfasst mehrere Pixeleinheiten, die aus einem elektrophoretischen Material aufgebaut sind, in welchem mehrere schwarze negativ geladene elektrophoretische Teilchen und mehrere weiße elektropositive elektrophoretische Teilchen bereitgestellt sind. Die Positionen der schwarzen negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen und der weißen elektropositiven elektrophoretischen Teilchen können gesteuert werden, indem ein elektrisches Feld, das an jede der Pixeleinheiten angelegt wird, verändert wird, so dass Muster auf dem Anzeigepanel angezeigt werden. Diese Art eines Anzeigepanels ist bei geringerer Leistungsaufnahme sehr stabil. Ein Anzeigemuster, in welchem die E-Tintentechnik eingesetzt ist, kann wochenlang bestehen, ohne dass zusätzlicher Leistungseintrag erforderlich ist, und es ist nur eine geringe Leistung erforderlich, um die angezeigten Muster zu verändern. Ferner hat diese Art eines Anzeigepanels keine Helligkeit, so dass es im Sonnenlicht bequem betrachtet werden kann. Jedoch kann das Anzeigepanel unter Anwendung der E-Tintentechnik, im Dunkeln nicht betrachtet werden.
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Die andere Art eines Anzeigepanels ist ein aktiv leuchtendes Anzeigepanel, beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine organische lichtemittierende Diode mit aktiver Matrix (AMOLED) usw. Diese Art eines Anzeigepanels umfasst ein aktives leuchtendes lichtemittierendes Bauelement. Beispielsweise senden in der AMOLED organische lichtemittierende Dioden (OLED) jede der Pixeleinheiten Licht aus, so dass Muster auf dem Anzeigepanel angezeigt werden. Diese Art eines Anzeigepanels hat eine eindringliche Anzeigewirkung, verbraucht jedoch viel Leistung und ist in der Sonne schwer zu betrachten.
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Aus der Druckschrift
US 2011/0211345 A1 ist eine Leuchtanzeige bekannt, welche mindestens eine diskrete Lichtquelle, welche in in die Struktur eines Substrats integriert ist, und ein elektrophoretisch schaltbares Lichtsteuergerät, welches mindestens eine elektrophoretisch steuerbare Region aufweist, umfasst, wobei das elektrophoretisch schaltbare Lichtsteuergerät über der Substratstruktur angeordnet ist. Die mindestens eine elektrophoretisch steuerbare Region weist einen prismenförmigen Hohlraum auf, welcher im Lichtweg angeordnet ist.
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Aus der Druckschrift
US 6,130,774 A ist ein elektrophoretisches Anzeigeelement bekannt, welches eine Vielzahl von Kapseln auf einem Substrat umfasst. Dabei umfasst eine Kapsel eine erste große Fläche und eine zweite kleine Fläche. wobei eine Kapsel weiter eine elektrophoretische Flüssigkeit enthält. Ein Anlegen eines ersten elektrischen Feldes bewirkt ein Wandern von Partikeln zu der ersten großen Fläche und ein Anlegen eines zweiten elektrischen Feldes bewirkt ein Wandern der Partikel zu der zweiten kleinen Fläche.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Es besteht daher ein Bedarf zur Bereitstellung einer Flachpanel-Elektronikvorrichtung und eines zugehörigen Anzeigepanels, um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen.
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In einer Ausführungsform ist ein Anzeigepanel offenbart. Das Anzeigepanel umfasst mehrere Pixeleinheiten, wobei jede der Pixeleinheiten eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche gegenüberliegend zu der ersten Oberfläche aufweist. Wobei jede der Pixeleinheiten einen elektrophoretischen Gel-Teil mit einer Form aufweist, die in einer Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche schmäler werdend ist, wobei eine obere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils die erste Oberfläche bildet, und elektrophoretische Teilchen in dem elektrophoretischen Gel-Teil vorgesehen sind. Jede der Pixeleinheiten umfasst einen lichtleitenden Teil mit einer Form, der in einer Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche schmäler werdend ist, wobei der lichtleitende Teil und der elektrophoretische Gel-Teil in der Form angepasst sind und aneinander anstoßen, und wobei eine untere Oberfläche des lichtleitenden Teils zumindest einen Bereich der zweiten Oberfläche bildet. Schließlich umfasst jede der Pixeleinheiten ein lichtemittierendes Bauelement, das auf der unteren Oberfläche des lichtleitenden Teils angeordnet und ausgebildet ist, Licht in Richtung zu der ersten Oberfläche auszusenden. Wobei die Form des lichtleitenden Teils und die Position des lichtemittierenden Bauelements so bereitgestellt sind, dass Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement ausgesendet wird, in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche zu erreichen und abzudecken.
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Vorzugsweise umfasst ein Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu einer lateralen Richtung einen rechtwinkligen auf dem Kopf stehenden trapezförmigen Bereich; und ein Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung umfasst einen Bereich in Form eines rechtwinkligen Dreiecks, wobei eine Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecksbereichs kollinear mit einer längeren lateralen Seite des rechtwinkligen trapezförmigen Bereichs ist, so dass eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt zwischen dem elektrophoretischen Gel-Teil senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung gebildet ist.
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Vorzugsweise ist eine Grenzlinie zwischen einem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu einer lateralen Richtung und einem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung ein Bogen, der in Richtung des elektrophoretischen Gel-Teils oder des lichtleitenden Teils vorragt.
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Vorzugsweise umfasst ein Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu einer lateralen Richtung einen auf dem Kopf stehenden trapezförmigen Bereich oder einen auf dem Kopf stehenden dreieckigen Bereich; und ein Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung umfasst zwei rechtwinklige Dreiecksbereiche, die an zwei Seiten des umgekehrten trapezförmigen Bereichs oder des auf dem Kopf stehenden Dreieckbereichs angeordnet sind, wobei die zwei lateralen Seiten des auf dem Kopf stehenden trapezförmigen Bereichs oder der zwei lateralen Seiten des auf dem Kopf stehenden Dreiecksbereichs kollinear zu der Hypotenuse der zwei rechtwinkligen trapezförmigen Bereiche sind, um eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung zu bilden.
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Vorzugsweise umfasst das lichtemittierende Bauelement eine oder mehrere organische lichtemittierende Dioden.
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Vorzugsweise sind die elektrophoretischen Teilchen schwarz und negativ geladen.
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Vorzugsweise umfasst das Anzeigepanel ferner eine Steuerung, die die Pixeleinheit steuert, um zwischen einen E-Tintenmodus und einen aktiven Leuchtmodus umzuschalten, wobei, wenn die Pixeleinheiten in dem E-Tintemodus sind, die Steuerung die lichtemittierenden Bauelemente ausschaltet und elektrische Felder an den Pixeleinheiten anlegt, so dass die elektrophoretischen Teilchen an Positionen angeordnet sind, die einem anzuzeigenden Muster entsprechen; wenn die Pixeleinheiten in dem aktiven Leuchtmodus sind, die Steuerung elektrische Felder an die Pixeleinheiten anlegt, so dass die elektrophoretischen Teilchen auf den untere Oberflächen der elektrophoretischen Gel-Teile angeordnet sind, und die Steuerung die lichtemittierenden Bauelemente steuert, um Licht entsprechend einem anzuzeigenden Muster auszusenden.
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Vorzugsweise umfasst das Anzeigepanel ferner ein Schaltbetätigungselement, wobei das Schaltbetätigungselement mit der Steuerung verbunden ist und ein Signal zur Auswahl des E-Tintenmodus oder des aktiven Leuchtmodus an die Steuerung sendet; und die Steuerung die Pixeleinheiten ansteuert, um zwischen dem E-Tintenmodus und dem aktiven Leuchtmodus entsprechend dem Signal umzuschalten.
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Vorzugsweise umfasst das Anzeigepanel ferner einen Umgebungslichtsensor, wobei der Umgebungslichtsensor mit der Steuerung verbunden ist und ein Signal, das einer Intensität des Umgebungslichts entspricht, an die Steuerung sendet; wobei die Steuerung die Pixeleinheiten ansteuert, um auf den E-Tintenmodus umzuschalten, wenn die Intensität eines Umgebungslichts höher als ein vorbestimmter Wert ist, und die Steuerung die Pixeleinheiten ansteuert, um in den aktiven Leuchtmodus umzuschalten, wenn die Intensität des Umgebungslichts kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
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Vorzugsweise besitzt das Material des lichtleitenden Teils einen derartigen Brechungsindex, dass Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement ausgesendet wird, in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche zu erreichen und abzudecken.
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Vorzugsweise ist das lichtleitende Teil aus Polymethyl-Methacrylat-Material oder Cycio-Olefin-Polymermaterial aufgebaut.
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In einer weiteren Ausführungsform wird eine Flachpanel-Elektronikvorrichtung bereitgestellt. Die Flachpanel-Elektronikvorrichtung hat ein Anzeigepanel. Wobei das Anzeigepanel mehrere Pixeleinheiten aufweist, wobei jede der Pixeleinheiten eine erste Oberfläche und einer zweite Oberfläche gegenüberliegend zu der ersten Oberfläche aufweist. Wobei jede der Pixeleinheiten einen elektrophoretischen Gel-Teil mit einer Form aufweist, die in einer Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche schmäler werdend ist, wobei eine obere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils die erste Oberfläche bildet, und wobei elektrophoretische Teilchen in dem elektrophoretischen Gel-Teil vorgesehen sind. Jede der Pixeleinheiten umfasst ferner einen lichtleitenden Teil mit einer Form, der in einer Richtung von der zweiten Oberfläche zu der ersten Oberfläche verjüngt ist, wobei der lichtleitende Teil und der elektrophoretische Gel-Teil in der Form einander angepasst sind und miteinander im Anschlag sind, und wobei eine untere Oberfläche des lichtleitenden Teils mindestens einen Bereich der zweiten Oberfläche bildet. Schließlich umfasst jede der Pixeleinheiten ein lichtemittierendes Bauelement, das auf der untere Oberfläche des lichtleitenden Teils bereitgestellt und ausgebildet ist, Licht in Richtung zu der ersten Oberfläche auszusenden. Wobei die Form des lichtleitenden Teils und die Position des lichtemittierenden Bauelements so bereitgestellt sind, dass Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement ausgesendet wird, in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche zu erreichen und abzudecken.
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Vorzugsweise umfasst ein Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu einer lateralen Richtung einen rechtwinkligen umgekehrten trapezförmigen Bereich; und ein Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung umfasst einen Bereich in Form eines rechtwinkligen Dreiecks, wobei eine Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecksbereichs kollinear mit einer längeren lateralen Seite des rechtwinkligen trapezförmigen Bereichs ist, so dass eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt zwischen dem elektrophoretischen Gel-Teil senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung gebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst ein Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu einer lateralen Richtung einen auf dem Kopf stehenden trapezförmigen Bereich oder einen auf dem Kopf stehenden dreieckigen Bereich; und ein Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung umfasst zwei rechtwinklige Dreiecksbereiche, die an zwei Seiten des auf dem Kopf stehenden trapezförmigen Bereichs oder des auf dem Kopf stehenden Dreieckbereichs angeordnet sind, wobei die zwei lateralen Seiten des auf dem Kopf stehenden trapezförmigen Bereichs oder der zwei lateralen Seiten des auf dem Kopf stehenden Dreiecksbereichs kollinear zu der Hypotenuse der zwei rechtwinkligen trapezförmigen Bereiche sind, um eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils senkrecht zu der lateralen Richtung zu bilden.
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Vorzugsweise sind die elektrophoretischen Teilchen schwarz und negativ geladen.
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Vorzugsweise umfasst das Anzeigepanel ferner eine Steuerung, die die Pixeleinheit steuert, um zwischen einen E-Tintenmodus und einen aktiven Leuchtmodus umzuschalten, wobei, wenn die Pixeleinheiten in dem E-Tintemodus sind, die Steuerung die lichtemittierenden Bauelemente ausschaltet und elektrische Felder an den Pixeleinheiten anlegt, so dass die elektrophoretischen Teilchen an Positionen angeordnet sind, die einem anzuzeigenden Muster entsprechen; wenn die Pixeleinheiten in dem aktiven Leuchtmodus sind, die Steuerung elektrische Felder an die Pixeleinheiten anlegt, so dass die elektrophoretischen Teilchen auf den untere Oberflächen der elektrophoretischen Gel-Teile angeordnet sind, und die Steuerung die lichtemittierenden Bauelemente steuert, um Licht entsprechend einem anzuzeigenden Muster auszusenden.
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Vorzugsweise umfasst das Anzeigepanel ferner ein Schaltbetätigungselement, wobei das Schaltbetätigungselement mit der Steuerung verbunden ist und ein Signal zur Auswahl des E-Tintenmodus oder des aktiven Leuchtmodus an die Steuerung sendet; und die Steuerung die Pixeleinheiten ansteuert, um zwischen dem E-Tintenmodus und dem aktiven Leuchtmodus entsprechend dem Signal umzuschalten.
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Vorzugsweise umfasst das Anzeigepanel ferner einen Umgebungslichtsensor, wobei der Umgebungslichtsensor mit der Steuerung verbunden ist und ein Signal, das einer Intensität des Umgebungslichts entspricht, an die Steuerung sendet; wobei die Steuerung die Pixeleinheiten ansteuert, um auf den E-Tintenmodus umzuschalten, wenn die Intensität eines Umgebungslichts höher als ein vorbestimmter Wert ist, und die Steuerung die Pixeleinheiten ansteuert, um in den aktiven Leuchtmodus umzuschalten, wenn die Intensität des Umgebungslichts kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist.
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Vorzugsweise besitzt das Material des lichtleitenden Teils einen derartigen Brechungsindex, dass Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement ausgesendet wird, in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche zu erreichen und abzudecken.
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Vorzugsweise ist das lichtleitende Teil aus Polymethyl-Methacrylat-Material oder Cycio-Olefin-Polymermaterial aufgebaut.
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Im Folgenden sind die Wirkungen der vorliegenden Erfindung angegeben:
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In dem Anzeigepanel der vorliegenden Erfindung umfasst jede der Pixeleinheiten nicht nur einen elektrophoretischen Gel-Teil, der mit elektrophoretischen Teilchen versehen ist, sondern auch einen lichtleitenden Teil und ein lichtemittierendes Bauelement, das auf der untere Oberfläche des lichtleitenden Teils angeordnet ist. Die obere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils bildet die erste Oberfläche der Pixeleinheiten und die untere Oberfläche des lichtleitenden Teils bildet zumindest einen Bereich der zweiten Oberfläche der Pixeleinheiten. Das elektrophoretische Gel-Teil ist entlang der Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche verjüngt, während der lichtleitende Teil in einer entgegengesetzten Richtung verjüngt ist und in der Form angepasst ist und an dem elektrophoretischen Gel-Teil anliegt.
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Zu beachten ist, dass sich die elektrophoretischen Teilchen an der reduzierten Unterseite des elektrophoretischen Gel-Teils ansammeln, wenn die elektrophoretischen Teilchen so gesteuert sind, dass sie in der Nähe der zweiten Oberfläche der Pixeleinheiten angeordnet werden und daher wird der Weg des ausgesandten Lichts, das von dem lichtemittierenden Bauelement ausgesendet wird, nicht blockiert, da der elektrophoretische Gel-Teil eine Form hat, die in einer Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche schmäler wird bzw. verjüngt ist. Der Anwender kann die Farbe der elektrophoretischen Teilchen erkennen, wenn die elektrophoretischen Teilchen an der größeren Oberseite des elektrophoretischen Gel-Teils angeordnet sind. Daher ist es möglich, das Anzeigepanel anzusteuern, um den E-Tintenmodus oder in dem aktiven Leuchtmodus zu arbeiten, indem die Positionen der elektrophoretischen Teilchen und die Zustände des lichtemittierenden Bauelements gesteuert werden.
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Daher werden die Vorteile sowohl der Anzeigepanele unter Anwendung der E-Tintentechnik als auch der Anzeigepanele unter Anwendung der aktiven Leuchttechnik in dem Anzeigepanel der vorliegenden Erfindung kombiniert, das an eine helle Umgebung und an eine Umgebung mit geringem Licht in flexibler Weise angepasst werden kann, und deren Leistungsverbrauch kann gesenkt werden.
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Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detailliert in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Um die Vorteile der Erfindung besser verstehen zu können, wird eine detailliertere Beschreibung der Erfindung, die zuvor kurz zusammengefasst ist, mit Bezug zu speziellen Ausführungsformen angegeben, die in den angefügten Zeichnungen dargestellt sind. Zu beachten ist, dass diese Zeichnungen nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung ihres Schutzbereichs zu betrachten sind, und die Erfindung wird nun beschrieben und erläutert mit weiterer Ausführlichkeit und größerem Detail durch die Verwendung der begleitenden Zeichnungen.
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1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Pixeleinheiten des Anzeigepanels gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn diese im E-Tintemodus ist;
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2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Pixeleinheiten des Anzeigepanels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im aktiven Leuchtmodus;
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3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Pixeleinheiten des Anzeigepanels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Pixeleinheiten des Anzeigepanels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Pixeleinheit des Anzeigepanels gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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In der folgenden Erläuterung sind Details angegeben, um ein gründlicheres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch ohne eines oder mehrerer dieser Details realisiert werden, wie der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt. Gewisse Beispiele sind ohne ausführliche Diskussion technischer Merkmale dargestellt, die im Wissensbereich des Fachmanns liegen, um eine Konfusion mit der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
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Das Anzeigepanel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere Pixeleinheiten. 1 und 2 zeigen schematische Seitenansichten einer der Pixeleinheiten des Anzeigepanels gemäß der vorliegenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im E-Tintenmodus bzw. in dem aktiven Leuchtmodus. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, hat jede der Pixeleinheiten eine erste Oberfläche 4 und eine zweite Oberfläche 5 gegenüberliegend zu der ersten Oberfläche 4, wobei die erste Oberfläche 4 näher an der Anzeigeoberfläche des Anzeigepanels liegt, so dass sie näher am Auge des Betrachters liegt. Jede der Pixeleinheiten umfasst einen elektrophoretischen Gel-Teil 1, einen lichtleitenden Teil 2 und ein lichtemittierendes Bauelement 3.
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Der elektrophoretische Gel-Teil 1 und der lichtleitende Teil 2 stimmen in der Form überein und sind miteinander in Kontakt. Und der elektrophoretische Gel-Teil 1 hat eine Form, die in einer Richtung von der ersten Oberfläche 4 zu der zweiten Oberfläche 5, das heißt in der Abwärtsrichtung in 1 und 2, verjüngt bzw. schmäler werdend ist. Der lichtleitende Teil 2 hat eine Form, die in einer Richtung von der zweiten Oberfläche 5 zu der ersten Oberfläche 4, das heißt in 1 und 2 in der Aufwärtsrichtung, schmäler werdend bzw. verjüngt ist. D. h., der elektrophoretischen Gel-Teil 1 und der lichtleitenden Teil 2 sind einander in entgegengesetzten Richtungen verjüngt. Wie gezeigt, bildet die obere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1 die erste Oberfläche 4 der Pixeleinheiten und elektrophoretische Teilchen 11 sind in dem elektrophoretischen Gel-Teil 1 bereitgestellt. Die untere Oberfläche des lichtleitenden Teils 2 bildet zumindest einen Bereich der zweiten Oberfläche 5. In der vorliegenden Ausführungsform bildet die untere Oberfläche des lichtleitenden Teils 2 ungefähr 2/3 der Fläche der zweiten Oberfläche 5. Selbstverständlich kann in anderen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung das Flächenverhältnis der unteren Oberfläche des lichtleitenden Teils 2 zu der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheit ein Verhältnis sein, das sich von dem Verhältnis der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet. Ein lichtemittierendes Bauelement 3 ist an der unteren Oberfläche des lichtleitenden Teils 2 vorgesehen und ausgebildet, Licht in Richtung zu der ersten Oberfläche 4 auszusenden. Das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesandte Licht läuft durch den lichtleitenden Teil 2 und den elektrophoretischen Gel-Teil 1 und dringt aus der oberen Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1, das heißt der ersten Oberfläche 4 der Pixeleinheiten. Der Fachmann versteht, dass es erforderlich ist, dass die Form des lichtleitenden Teils 2 und die Position des lichtemittierenden Bauelements 3 so vorgesehen sind, dass das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesandte Licht in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche 4 zu erreichen und abzudecken, so dass das Licht aus dem lichtemittierenden Bauelement 3 von den Augen des Anwenders aufgenommen werden kann und folglich können die anzuzeigenden Muster erkannt werden.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung der Pixeleinheit des Anzeigepanels ist ersichtlich, dass aufgrund dessen, dass der elektrophoretische Gel-Teil 1 eine Form hat, die in einer Richtung von der ersten Oberfläche zu der zweiten Oberfläche verjüngt ist, die elektrophoretischen Teilchen 11 sich an der kleineren Unterseite des elektropolitischen Gel-Teils 1 ansammeln, wenn die elektropolitischen Teilchen 11 so gesteuert werden, dass sie in der Nähe der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheit angeordnet sind, folglich wird der Weg des ausgesandten Lichts, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird, nicht blockiert. Der Anwender kann die Farbe der elektrophoretischen Teilchen 11 sehen, wenn die elektropolitischen Teilchen 11 an der größeren Oberseite des elektrophoretischen Gel-Teils 1 angeordnet sind. Daher ist es möglich, das Anzeigepanel so zu steuern, dass es in dem E-Tintenmodus oder in dem aktiven Leuchtmodus arbeitet, indem die Positionen der elektrophoretischen Teilchen 11 und die Zustände des lichtemittierenden Bauelements 3 gesteuert werden.
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Insbesondere wenn es notwendig ist, Leistung zu sparen oder das Anzeigepanel im Sonnenlicht oder in einer Umgebung mit viel Licht anzuwenden, können die lichtemittierenden Bauelemente 3 der Pixeleinheiten des Anzeigepanels abgeschaltet werden und die Bewegungen der elektrophoretischen Teilchen 11 in dem elektrophoretischen Gel-Teil 1 können so gesteuert werden, dass die elektrophoretischen Teilchen 11 an den Positionen angeordnet sind, die den anzuzeigenden Mustern entsprechen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die elektrophoretischen Teilchen 11 schwarze elektrophoretische Teilchen. Wenn es erforderlich ist, eine schwarze Farbe an einer gewissen Position auf dem Anzeigepanel anzuzeigen, werden die Bewegungen der elektrophoretischen Teilchen 11 in dem elektrophoretischen Gel-Teilchen 1 der Pixeleinheiten an diese Position gesteuert, so dass die elektrophoretischen Teilchen 11 an der ersten Oberfläche 4 der Pixeleinheiten angeordnet sind, d. h. an der oberen Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1, wie in 1 gezeigt ist. Daher kann der Anwender die schwarze Farbe an dieser Position sehen. Wenn andererseits es erforderlich ist, eine weiße Farbe an einer gewissen Position auf dem Anzeigepanel anzuzeigen, werden die Bewegungen der elektrophoretischen Teilchen 11 in den elektrophoretischen Gel-Teilen 1 der Pixeleinheiten an dieser Stelle so gesteuert, dass die elektrophoretischen Teilchen 11 in der Nähe der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheit angeordnet sind, d. h. an der untere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1. Daher wird der Anwender die schwarze Farbe an dieser Stelle nicht sehen. Wenn die Muster durch elektrophoretische Teilchen angezeigt sind, ist der Leistungsbedarf gering und der Inhalt der dargestellten Muster kann bequem in einer hellen Umgebung betrachtet werden.
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Wenn es andererseits notwendig ist, Farben auf dem Anzeigepanel anzuzeigen oder das Anzeigepanel im Dunkeln zu verwenden, werden die Bewegungen der elektrophoretischen Teilchen 11 in den elektrophoretischen Gel-Teilen 1 aller Pixeleinheiten so gesteuert, dass alle elektrophoretischen Teilchen 11 an Positionen in der Nähe der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheiten angeordnet sind, d. h. an der Unterseite der elektrophoretischen Gel-Teile 1, während das lichtemittierende Bauelement 3 so gesteuert wird, Licht entsprechend den anzuzeigenden Muster auszusenden, wie in 2 gezeigt ist. Da das elektrophoretische Gel-Teil 1 entlang der Richtung von der ersten Oberfläche 4 zu der zweiten Oberfläche 5 verjüngt ist, sammeln sich die elektrophoretischen Teilchen 11 an der reduzierten Unterseite des elektrophoretischen Gel-Teils 1 an und nehmen einen kleinen Bereich der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheit ein, wenn die elektrophoretischen Teilchen 11 an Positionen in der Nähe der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheit angeordnet sind. Daher wird der Weg des Lichtes, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird und durch den lichtleitenden Teil 2, den elektrophoretischen Gel-Teil 1 und aus der ersten Oberfläche 4 austritt, von den elektrophoretischen Teilchen 11 nicht blockiert. Somit ist es möglich, Muster auf dem Anzeigepanel durch das Licht anzuzeigen, das von den lichtemittierenden Bauelemente 3 aller Pixeleinheiten ausgesendet wird. Das Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird, ist mit den Pfeilen A1, A2 und A3 in 2 dargestellt. Wenn die Muster durch das Licht angezeigt werden, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird, kann eine erhöhte Anzeigewirkung erreicht werden und das Anzeigepanel kann selbst im Dunkeln verwendet werden.
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Es ergibt sich somit, dass der Aufbau der Pixeleinheiten in dem Anzeigepanel es ermöglicht, dass das Anzeigepanel in zwei Modi arbeiten kann: das Anzeigepanel kann in dem E-Tintenmodus arbeiten, in welchem Muster von den elektrophoretischen Teilchen 11 angezeigt werden, wenn es notwendig ist, Leistung zu sparen, oder wenn des Anzeigepanel im Sonnenlicht oder in einer hellen Umgebung zu verwenden ist; das Anzeigepanel kann in dem aktiven Leuchtmodus arbeiten, wobei Muster von den lichtemittierenden Bauelementen 3 in den Pixeleinheiten angezeigt werden, wenn es notwendig ist, eindringliche Farben anzuzeigen oder das Anzeigepanel in der Dunkelheit zu verwenden. Daher werden die Vorteile des Anzeigepanels unter Anwendung einer E-Tintentechnik und einer aktiven Leuchttechnik in dem Anzeigepanel der vorliegenden Erfindung vereint, die an die helle Umgebung und die dunkle Umgebung flexibel angepasst werden kann und deren Leistungsaufnahme gesenkt werden kann.
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Vorzugsweise sind in der vorliegenden Ausführungsform die elektrophoretischen Teilchen 11 schwarze elektrophoretische Teilchen. In anderen Ausführungsformen können die elektrophoretischen Teilchen jedoch mit anderen Farben vorgesehen sein, beispielsweise als weiße elektrophoretische Teilchen. In der vorliegenden Ausführungsform sind die elektrophoretischen Teilchen 11 negativ geladen, so dass es möglich ist, die Positionen der elektrophoretischen Teilchen durch Anlegen elektrischer Felder an die Pixeleinheiten zu steuern. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die elektrophoretischen Teilchen elektropositiv sein.
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Der elektrophoretische Gel-Teil 1 und der lichtleitende Teil 2 können beliebige geeignete Formen besitzen. Vorzugsweise ist, wie in 1 und 2 gezeigt ist, in der vorliegenden Ausführungsform ein Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu einer lateralen Richtung und umfasst einen auf dem Kopf stehenden rechtwinkligen trapezförmigen Bereich. Entsprechend bildet ein Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung einen rechtwinkligen Dreiecksbereichs. Die Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecksbereichs ist kollinear ausgerichtet zu einer längeren lateralen Seite des rechtwinkligen trapezförmigen Bereichs, um eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung zu bilden. D. h., die Grenzfläche zwischen dem elektrophoretischen Gel-Teil 1 und dem lichtleitenden Teil 2 ist eine geneigte Ebene. Die zuvor genannten Strukturen des elektrophoretischen Gel-Teils 1 und des lichtleitenden Teils 2 sind so einfach, dass die Pixeleinheiten leicht hergestellt werden können und die Fertigungskosten des Anzeigepanels gering sind. Es sollte beachtet werden, dass in der vorliegenden Ausführungsform die „laterale Richtung” eine Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figuren repräsentiert. Die oben genannten Formen des elektrophoretischen Gel-Teils 1 und des lichtleitenden Teils 2 ermöglichen die Herstellung von elektrophoretischen Gel-Teilen 1 der mehreren Pixeleinheiten in gemeinsamer Weise und die Herstellung der lichtleitenden Teile 2 der mehreren Pixeleinheiten in gemeinsamer Weise entlang der lateralen Richtung.
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Ferner kann vorzugsweise das lichtemittierende Bauelement 2 eine oder mehrere organische lichtemittierende Dioden aufweisen. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, umfasst in der vorliegenden Ausführungsform das lichtemittierende Bauelement 3 eine rote organische lichtemittierende Diode 31, eine grüne organische lichtemittierende Diode 32 und eine blaue organische lichtemittierende Diode 33.
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Das Anzeigepanel gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst ferner eine Steuerung (nicht gezeigt), die mit den Pixeleinheiten so verbunden ist, dass die Pixeleinheiten angesteuert werden, um zwischen dem E-Tintenmodus und dem aktiven Leuchtmodus umzuschalten.
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Wenn die Pixeleinheiten in dem E-Tintenmodus sind, schaltet die Steuerung das lichtemittierende Bauelement 3 aus und legt ein elektrisches Feld an die Pixeleinheiten an, so dass die schwarzen negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen 11 an Positionen angeordnet werden, die dem anzuzeigenden Muster entsprechen. Wenn insbesondere eine schwarze Farbe an einer gewissen Stelle auf dem Anzeigepanel anzuzeigen ist, steuert die Steuerung die Bewegungen der negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen 11 in den elektrophoretischen Gel-Teilen 1 der Pixeleinheiten an dieser Stelle derart, dass die negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen 11 an der ersten Oberfläche 4, d. h. der oberen Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1 angeordnet sind, wie in 1 gezeigt ist. Daher kann der Anwender die schwarze Farbe an dieser Stelle sehen. Wenn andererseits die Anzeige einer weißen Farbe an einer gewissen Stelle auf dem Anzeigepanel erforderlich ist, steuert die Steuerung die Bewegungen der negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen 11 in den elektrophoretischen Gel-Teilen 1 der Pixeleinheiten an dieser Stelle derart, dass die negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen 11 in der Nähe der zweiten Oberfläche 5, d. h. der untere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1 angeordnet werden. Somit wird der Anwender die schwarze Farbe an dieser Stelle nicht sehen.
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Wie in 2 gezeigt ist, legt die Steuerung, wenn die Pixeleinheiten in dem aktiven Leuchtmodus sind, elektrische Felder an alle Pixeleinheiten an, so dass alle schwarzen negativ geladenen elektrophoretischen Teilchen 11 in der Nähe der zweiten Oberfläche 5 der Pixeleinheit angeordnet werden, d. h. an der untere Oberfläche des elektrophoretischen Gel-Teils 1, und steuert das lichtemittierende Bauelement 3, um Licht entsprechend den anzuzeigenden Muster auszusenden. Wie zuvor angegeben ist, wird der Weg des Lichtes, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird und aus der ersten Oberfläche 4 austritt, nicht von den elektrophoretischen Teilchen 11 blockiert, so dass es möglich ist, Muster auf dem Anzeigepanel mittels des Lichts, das von dem lichtemittierenden Bauelementen 3 alle Pixeleinheiten ausgesendet wird, anzuzeigen.
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In der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Anzeigepanel vorzugsweise ferner ein Schaltbetätigungselement (nicht gezeigt), beispielsweise einen Druckknopf, der mit der Steuerung verbunden ist und ein Signal zur Auswahl des E-Tintenmodus oder des aktiven Leuchtmodus an die Steuerung bei Betätigung durch den Anwender des Schaltbetätigungselements sendet. Die Steuerung steuert die Pixeleinheiten derart, dass zwischen dem E-Tintenmodus und dem aktiven Leuchtmodus entsprechend dem Signal umgeschaltet wird. Beispielsweise sind die Kontaktanschlüsse des Druckknopfes mit den Eingängen der Steuerung verbunden. Wenn der Druckknopf von dem Anwender betätigt wird, werden die Kontakte des Druckkopfes verbunden und das Signal zur Auswahl des E-Tintenmodus wird an die Steuerung gesendet. Die Steuerung steuert die Pixeleinheiten an, um in den E-Tintenmodus entsprechend dem Signal umzuschalten. Wenn der Druckknopf von dem Anwender zurückgesetzt wird, werden die Kontakte des Druckknopfes geöffnet und ein Signal für die Auswahl des aktiven Leuchtmodus wird an die Steuerung gesendet. Die Steuerung steuert die Pixeleinheiten an, um in den aktiven Leuchtmodus entsprechend dem Signal zu schalten.
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Oder in anderen Ausführungsformen kann vorzugsweise das Anzeigepanel ferner einen Umgebungslichtsensor umfassen, der mit der Steuerung verbunden ist und ein Signal an die Steuerung sendet, das einer Intensität des Umgebungslichts entspricht. Die Steuerung steuert die Pixeleinheiten, um in den E-Tintenmodus zu schalten, wenn die Intensität des Umgebungslichts höher als ein vorbestimmter Wert ist, so dass der Inhalt des Anzeigepanels bei heller Umgebung betrachtet werden kann und die Leistungsaufnahme des Anzeigepanels abgesenkt wird. Die Steuerung steuert die Pixeleinheiten, um in den aktiven Leuchtmodus zu schalten, wenn die Intensität des Umgebungslichts geringer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, so dass der Inhalt des Anzeigepanels bei Dunkelheit betrachtet werden kann.
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Der Fachmann versteht ferner, dass das Material, das für den lichtleitenden Teil 2 ausgewählt ist, einen Brechungsindex aufweisen soll, so dass Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird, in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche 4 zu erreichen und abzudecken. Ferner erkennt der Fachmann, dass ein Material mit hoher Durchlässigkeit als das Material für den lichtleitenden Teil 2 ausgewählt werden sollte. Vorzugsweise ist der lichtleitende Teil 2 aus Polymethyl-Methacrylat-(PMMA)Material oder Cycio-Olefin-Polymermaterial mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit aufgebaut.
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Wie zuvor erwähnt ist, besitzen der elektrophoretische Gel-Teil 1 und der lichtleitende Teil 2 eine beliebige geeignete Form, die aneinander angepasst ist und wobei diese miteinander im Anschlag bzw. in Kontakt sind, solange der elektrophoretischen Gel-Teil 1 und der lichtleitende Teil 2 in entgegengesetzten Richtungen schmäler werdend sind und das Licht, das von dem lichtemittierenden Bauelement 3 ausgesendet wird, in der Lage ist, die gesamte erste Oberfläche 4 zu erreichen und abzudecken.
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Wie in 3 gezeigt ist, sind die Merkmale des Anzeigepanels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im wesentlichen gleich zu der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass die Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung ein Bogen ist, der in Richtung des elektrophoretischen Gel-Teils 1 in der zweiten Ausführungsform verläuft. D. h., die Grenzfläche zwischen dem elektrophoretischen Gel-Teil 1 und dem lichtleitenden Teil 2 ist eine bogenförmige Fläche. Selbstverständlich kann in anderen Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung die Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung auch in Richtung des lichtleitenden Teils 2 verlaufen.
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Wie in 4 gezeigt ist, sind die Merkmale des Anzeigepanels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen gleich zu der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass der Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung einen umgekehrten trapezförmigen Bereich bildet, und der Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung zwei rechtwinklige Dreiecksbereiche, die an beiden Seiten des umgekehrten trapezförmigen Bereichs entsprechen angeordnet sind, bildet. Wobei zwei laterale Seiten des umgekehrten trapezförmigen Bereichs kollinear zu der Hypotenuse der zwei rechtwinkligen Dreiecksbereiche sind, so dass eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung gebildet wird. D. h., die Grenzflächen zwischen dem elektrophoretischen Gel-Teil 1 und den zwei Teilen des lichtleitenden Teils 2 sind beide geneigte Ebenen.
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Wie in 5 gezeigt ist, sind die Merkmale des Anzeigepanels gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im wesentlichen gleich zu der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, dass der Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung einen umgekehrten Dreiecksbereich bildet, und der Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung zwei rechtwinklige Dreiecksbereiche, die an beiden Seiten des umgekehrten Dreieckbereichs angeordnet sind, bildet. Wobei zwei laterale Seiten des umgekehrten Dreiecksbereichs kollinear zu der Hypotenuse der beiden rechtwinkligen Dreiecksbereiche sind, so dass eine Grenzlinie zwischen dem Längsquerschnitt des elektrophoretischen Gel-Teils 1 senkrecht zu der lateralen Richtung und dem Längsquerschnitt des lichtleitenden Teils 2 senkrecht zu der lateralen Richtung gebildet ist. D. h., die Grenzflächen zwischen dem elektrophoretischen Gel-Teil 1 und dem beiden Teilen des lichtleitenden Teils 2 sind jeweils geneigte Ebenen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Flachpanel-Elektronikvorrichtung bereitgestellt, die eines der zuvor genannten Anzeigepanels umfasst. Die Eigenschaften und Merkmale des Anzeigepanels der Flachpanel-Elektronikvorrichtung sind zuvor beschrieben und werden hier der Einfachheit halber nicht detailliert angegeben. Die Vorteile sowohl der Anzeigepanele unter Anwendung der E-Tintentechnik als auch der Anzeigepanele unter Anwendung der aktiven Leuchttechnik sind in dem Anzeigepanel der Flachpanel-Elektronikvorrichtung vereint, die an eine helle Umgebung und eine dunkle Umgebung flexibel angepasst werden kann und deren Leistungsaufnahme gesenkt werden kann.
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Die vorhergehende Beschreibung wurde zum Zwecke der Erläuterung mit Bezug zu speziellen Ausführungsformen angegeben. Jedoch sollen die anschaulichen Erläuterungen nicht umfassend sein und sollen die Erfindung nicht auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Es sind viele Modifizierungen und Variationen im Lichte der obigen Lehren möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihrer praktischen Anwendungen am Besten zu erläutern, um damit den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung und diverse Ausführungsformen mit diversen Modifizierungen, wie sie für die spezielle betrachtete Anwendung geeignet sind, einzusetzen.
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Es sind somit Ausführungsformen gemäß der Erfindung beschrieben. Obwohl die vorliegende Offenbarung in Form spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte beachtet werden, dass die Erfindung nicht auf derartige Ausführungsformen eingeschenkt erachtet werden sollte, sondern vielmehr entsprechend den folgenden Patentansprüchen bewertet werden sollte.
