DE2029463A1

DE2029463A1 - Nachleuchtender Bildschirm

Info

Publication number: DE2029463A1
Application number: DE19702029463
Authority: DE
Inventors: Isao Osaka Ota (Japan) P
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1969-06-12
Filing date: 1970-06-09
Publication date: 1971-02-25
Also published as: NL7008551A; DE2029463C3; DE2029463B2; FR2051099A5; NL154068B; GB1314906A

Description

M 2847

MTBNTANWlLTt Dr.-lng. HANS RUSCHWf
Dipl.-lno. HEINZ A6ULAH

BERLIN 33 Aufti«t*-Viktori«.$tr»l· «β

Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.,1006 Kadoaa/0saka(Japan) Nachleuchtender Bildschirm

Gegenstand der Erfindung ist ein nachleuchtender Bildschirm und/oder eine Aufzeichnungseinrichtung, wobei zwischen zwei Elektroden eine nachleuchtende el.ektrophoretische Suspensions-■ohicht angeordnet ist, die mindestens ein elektrophoretisch.es Material inform eines feinen Pulvers enthält. Diese Suspensionsschicht enthält mindestens einen Bestandteil, der nachleuchtet, wenn auf diesen eine Strahlung oder ein elektrisches feld einwirkt. Wirkt auf die Suspensionsschicht ein elektrisches feld ein, so erfolgt eine Änderung des Nachleuchtens dadurch, dass die räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials im Suspensionsmittel sich verändert.

Die Erfindung betrifft einen nachleuchtenden Bildschirm und/ oder eine Aufzeichnungseinrichtung und im besonderen einen nachleuchtenden elektrophoreti«chtn Bildschirm und/oder eine Auf- «eichaungeeinrlohtung mit mindestens einem elektrophoretischen

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Material, das in einem Suspensionsmittel suspendiert ist»

Als elektrischer,Bildschirm wird gegenwärtig eine Kathoden- · strahlröhre weitgehend verwendet wegen der hohen Geschwindigkeit, mit der eine Abtastung durchgeführt werden kann, die jedoch immer noch einige Nachteile aufweist. Es ist beispielsweise schwierig, eine Kathodenstrahlröhre mit einem großen ebenen Bildschirm herzustellen, und außerdem erfordert die Kathodenstrahlröhre für den Betrieb hohe Spannungen.

Pur Schaubilder wurden verschiedene elektrische Einrichtungen vorgeschlagen, z_oB„ Elektrolumiszenzplatten, Anordnungen von nachleuchtenden Dioden, Glühlampen oder Plasmazellen. Diese Mittel sind sämtlich selbstnachleuchtend, haben jedoch keine weite Verbreitung gefunden wegen geringer Lumineszenz, Lebensdauer oder wegen der hohen Kosten. Es ist bei diesen Einrichtungen ferner schwierig, das dargebotene Bild zu speichern oder aufzuzeichnen oder mittels der angelegten Spannung eine groß® Farbänderung zu erzeugen. Es besteht die Möglichkeit, eine ebene, plattenartige Schaubildeinrichtung mittels flüssiger Kristalle herzustellen, wobei ein Farbwechsel durch eine Änderung in einem elektrischen feld oder durch eine Änderung der Wärme bewirkt werden kann. Zurzeit werden solche Mittel jedoch noch nicht verwendet, da sie für den genannten Zweck gänzlich unbefriedigend sind.

Die Erfindung sieht eine nachleuchtende Einrichtung zum Wiedergeben und/oder zum Aufzeichnen von Abbildungen vor, welche Einrichtung eine nachleuchtende elektrophorese ehe.Schicht aufweist.

Die Erfindung sieht ferner vor eine biegsame !Tafel zum Wiedergeben und/oder zum Aufzeichnen mit einer nachleuchtenden elektrophoretischen Suspensionsschicht sowie eine große und/oder ebene nachleuchtende Schautafel mit einer nachleuchtenden elektrophoretischen Suspensionsschicht.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch, eine nachleuchtende Suspensionsschicht, die eine Dispersion mindestens eines elektrophoretischen Materials in Form eines feinen Pulvers enthält, das in einem Suspensionsmittel suspendiert ist, welche Suspensions-

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schicht zwei entgegengesetzte Hauptflächen aufweist, durch eine erste Elektrode und eine dieser gegenüberstehenden zweiten Elektrode, welche beiden Elektroden mit den beiden entgegengesetzten Hauptf lachen der Suspensionsschieht verbunden sind, wobei das genannte elektrische Seid die räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials der Dispersion ändert, wobei die Lumineszenzeigenschaft der Suspensionsschicht lanter der Einwirkung einer Strahlung oder eines elektrischen iteltes verändert wird·

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben* In dein beiliegenden Zeichnungen ist die

Pig_e1a-1c je ein Schnitt durch eine Schaubild- und/oter Aufzeichnungstafel nach der Erfindung»

Pig.2a-2b je ein Schnitt durch eine andere Ausflihrungaform der Erfindung

?ig»3a-3h je ein Schnitt durch eine weitere andere Äusfiinrungsform der Erfindung,

Fig,4a-4b je ein Schnitt durch noch eine andere Amsfialarungsform der Erfindung,

Pig» 5 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete s ehaubildliche Barstellung einer Musterschautafel nach der Erfindung,

Pig, 6a eine Vorderansicht einer ersten Elektrode für die Musterschautafel nach der Erfindung, ^

!ig.6b ein Querschnitt durch die Tafel nach der Pig·6a,

Pig.6c eine Vorderansicht einer weiteren ersten Elektrode für eine Zeichenschautafel nach der Erfindung,

Pig.7 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete schaubildliche Darstellung einer Bildechautafel nach der Erfindung,

Pig.8a-8c je ein Querschnitt durch eine elektrostatische BiIddarstellungs- und/oder aufzeichnungstafel nach der Erfindung,

Pig.9 ein Querschnitt durch eine Bilddarstellungseinrichtung nach der Erfindung,

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Fig»10 ein Schnitt durch eine elektrostatische Bilddarstellungs- und/oder -aufzeiehnungsplatte nach der Erfindung.,

Pig.11 ein Querschnitt durch eine Abbildungstafel nach der Erfindung,

figo12a-12b je ein Querschnitt durch eine Abbildung®tafel nach der Erfindung,

Figo 12c eine Vorderansicht einer Schautafel nach der Erfindung,

Pig.13 eine sehaubildliehe Darstellung einer Platte mit !fenstern, die bei der Tafel nach der Pig»12 Terwendet werden kann, und die

Pig»H ein Querschnitt durch eine Einrichtung nach der Erfindung,

Die Größe und die Form der in den Zeichnungen dargestellten Elemente entspricht nicht den tatsächlichen Verhältnissen, da sie zum besseren Verständnis der Erfindung absichtlich verzeichnet sind ο

Die Pig,1a zeigt eine als Ganzes mit 1 bezeichnete nachleuchtende Schau- und/oder Aufzeiehnungstafel, die mit einer nachleuchteaden elektrophoretisch^ Suspensionsschieht 2 versehen ist.

Befindet sich die Suspensionsschieht in flüssigem Zustand, so wird die Schicht in ein Gehäuse 3 mit einem lahmen 38 und mit zwei gegenüberstehenden Hauptgehäusewandungen 4 und 5 eingeschlossen, die für eine Strahlung und für das sichtbare Licht durchlässig sind.

Die Suspensionsschicht 2 weist an den beiden Hauptgehäusewandungen 4 und 5 zwei entgegengesetzte Hauptflächen auf und enthält eine Dispersion mindestens eines elektrophoretischen Materials 6 in Form eines feinen Pulvers in einem Suspensionsmittel 7· Für die Zwecke der Beschreibung sind die Partikel des Materials stark vergrößert gezeichnet. Die beiden entgegengesetzten Hauptflächen der Suspensionsschieht 2 stehen mit einer ersten Elektrode 8 und mit einer zweiten Elektrode 9 in Verbindung, welche Elektroden für eine Strahlung und für das sichtbare

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Licht durchlässig und an der Innenseite der beiden einander gegenüberstehenden Hauptgehäusewandungen 4 und 5 angebracht sind.

Die beiden Elektroden 8 und 9 stehen über eine Schalteinrichtung 11 mit den Aüsgangskontakten einer Spannungsquelle 10 in Verbindung· Wie in der Fig*1a dargestellt, ist das elektrophoretische Material 6 in form eines feinen Pulvers im Suspensionsmittel gleichmäßig verteilt, bevor an die Suspensionsschicht 2 aus der Spannungsquelle 10 eine Gleichspannung angelegt und ein elektrisches Feld erzeugt wird.

Beiderseits der lafel 1 sind die Strahlungsquellen 50a und 50b, Z₉B₀ Ultraviolettlichtquellen, so angeordnet, dass die Suspensionsschicht 2 an beiden Seiten bestrahlt wird. Ist das elektrophoretische Material 6 nachleuchtend und strahlt unter der Einwirkung des UV-Lichtes beispielsweise grünes Licht aus. Ist dagegen das Suspensionsmittel 7 nicht nachleuchtend und absorbiert stark das sichtbare Licht und/oder eine Strahlung, so zeigt die Suspensionsschicht 2 dunkelgrüne Farben an den Elektroden 8 und 9 bei einer Erregung durch die Strahlungsquellen 50a und 50b.

Wird an die dunkelgrüne Suspensionsschicht 2 eine Gleichspannung aus der Spannungsquelle 10 angelegt, so wird das elektrophoretische Material 6 veranlasst, sich elektrophoretisch je nach der Polarität zu einer Katode oder zu einer Anode hin zu bewegen. Weist beispielsweise das Material 6 eine negative Polarität auf, so setzt es sich an der Anode 8 ab und ist räumlich anders verteilt,wie in der Pig·1b dargestellt.

In der Suspeneionsschicht 2 ist daher das Material 6 räumlich nicht mehr gleichmäßig verteilt wie in der ursprünglichen Suspeneionsschicht und weist daher eine andere Lumineszenz auf. Pie Platte t erscheint an der Anodenseite hellgrün, da das als folge der Bestrahlung aus der Strahlungsquelle 50a von der an der Anode 8 abgesetzte elektrophoreseehe Material 6 abgestrahlte grüne licht direkt durch die Anode 8 hinduroh ausgesendet und vom Suspensionsmittel 7 nicht absorbiert wird· Die Platte 1 erscheint an der Katodenseite dunkel, da das von der Schicht des an der Anode abgesetzten elektrophoretischen Materials 6 aus gestrahlt t grüne Mont voa Suspensionsmittel absorbiert wird und

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die Katode 9 nicht durehdringen kann ο Wird die Polarität der angelegten Gleichspannung umgekehrt^ so setzt sich das elektro- · phoretische Material 6 an der Elektrode 9 &b₉ wie in der I¹Ig₉Ic. dargestellt, so dass die Platte 1 die umgekehrte färbung zeigt«,

Obwohl bisher vorausgesetzt wurde, dass das Suspensionsmittel 7 selbst nicht nachleuchtend ist, so besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Suspensionsmittel 7 gleichfalls nachleuchtend ist. In diesem lalle zeigt die in der I⁵Xg₀1a dargestellte Platte eine Färbung, die ein Semisch ans dem voa Suspensionsmittel 7 und dem elektrophoretischen Material β abgestrahlten farbigen Lichtes ist· Die in den figuren 1b oder 1c dargestellte Platte zeigt an der Elektrode 8 die nachleuchtenden farben des elektrophoretischen Materials β oder des Suspensionsmittel© 7» Me Färbung der Platte hängt im wesentlichen ύοά der räumlichen Yerteilung des elektrophoretischen Materials, dem laehleuchten des elektrophoretischen Materials und von dem Suspensionsmittel ab sowie von der Durchlässigkeit des elektrophoretischen Materials und des Suspensionsmittel für eine Strahlung und das sichtbare Licht ab·

Auf dies© Weis® ändert sich die Jjiatineszenss der der Einwirkung einer Strahlung ausgesetzten Platte mit der elektrophoreti» schen Bewegung des elektrophoretischen Materials β·

Setzt sich an der Anode nur eine kleine Menge des elektrophoretischen Materials 6 ab, so zeigt die Platte an der Anodenseite eine Halbtonfärbung je nach der Menge des abgesetzten Materials. Die Färbung an der Anodenaeite kann daher beständig beeinflusst werden durch Bestimmen der Menge des elektrophoretischen Materials, das an der Elektrode abgesetzt wird. Dies hängt davon ab, wie lang© die Gleichspannung angelegt wird» Die Färbung an der Katodenseite wird ferner verändert durch die elektrophoretische Bewegung des elektrophoretisehest Material© 6 zur Anodee Auf diese Weis® kann die Färbung d@r Schau- und/ode? Aufzeichnungeplatte 1 nach der Erfindung iseteeli verändert worden,, das ο die Stärke, die
des erzeugten elektrischem

JJae aa eia©?

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elektrophorese ehe Material verbleibt auch nach dem Entfernen des elektrischen Feldes an der Elektrode. Dies bedeutet, dass eine Schau- oder Darstellungstafel nach der Erfindung, bei der eine Elektrophorese eines in einem Suspensionsmittel suspendierten elektrophoretischen Materials angewendet wird, eine Ausgangsinformation ohne weiteren Leistungsverbrauch speichern kann. Die ursprüngliche färbung der Tafel kann durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Gleichspannung mit der umgekehrten Polarität wieder hergestellt werden oder durch Erzeugen kräftiger mechanischer Vibrationen an der Schautafel. Wird an die Suspensionsschicht eine elektrische Gleichspannung angelegt, so wird an der Tafel die ursprüngliche Färbung wieder erzeugt.

Bei der in der FIg₀I dargestellten Schautafel kann eine Änderung der Lumineszenz bei der Suspensionsschicht 2 an beiden Seiten der Tafel beobachtet werden, da die Strahlungsquellen an beiden Seiten der Platte 1 angeordnet sind und die Suspensionsschicht an beiden Seiten bestrahlen, wobei die beiden Gehäusewandungen und die beiden Elektroden für die Strahlung und das sichtbare Licht durchlässig sind. Soll die Änderung der Lumineszenz der Suspensionsschicht 2 nur an einer Seite betrachtet werden, z.B, an der Elektrode 8, so kann! die Gehäusewandung 5 mit der an dieser angebrachten Elektrode 9 durch eine lichtundurchlässige leitende Platte ersetzt werden, z.B. durch eine Metallplatte, wobei die Strahlungsquelle 50b weggelassen wird. Die Suspensionsschicht, die aus einem nachleuchtenden Suspensionsmittel und aus mindestens einem nachleuchtenden oder nicht nachleuchtenden elektrophoretischen Material besteht, das im nachleuchtenden Suspensionsmittel suspendiert ist, kann auch als nachleuchtende elektrophoretische Suspensionsschicht 2 nach der Erfindung verwendet werden. Mindestens ein Bestandteil der Suspensionsschicht 2, d.h_o, das Suspensionsmittel 7 oder das elektrophoretisch^ Material 6 muss in der Suspensionsschicht 2 nach der Erfindung nachleuchtend sein, während der andere Bestandteil mit Ausnahme des einen nachleuchtenden Bestandteils muss im wesentlichen undurchlässig für eine Strahlung und/oder für das sichtbare Licht sein, das der eine nachleuchtende Bestandteil ausstrahlt. Der restliche Bestandteil kann für eine

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Strahlung oder für das sichtbare licht undurchlässig sein als Folge der Absorption und/oder H@flexion_e

Bei einer anderen Ausführung dieser Einrichtimg kann eine Strahlungsquelle hinter der Platte angeordnet werden, wobei sichtbares Licht τοη der Vorderseite der Platte ausgestrahlt wird» Wird eine derartige Anordnung ohne Strahlungsquelle 50a durch die Elektrode 8 betrachtete, so müssen die Gehäusewandung und die Elektrode 8 für das sichtbare Licht durchlässig sein, während die Gehäusewandung 5 und die Elektrode 9 für die Strahlung durchlässig sein müssen» lachstehend wird die Wirkungsweise dieser Anordnung unter Hinweis auf die Eiguren 1a und 1c beschriebene Ist das elektrophoreseehe Material 6 nachleuchtend und das Suspensionsmittel 7 nicht nachleuchtend und absorbiert stark das vom elektrophoretisehen Material β ausgestrahlte Licht jedoch nur schwach die Strahlung, ao ist die Helligkeit der Anordnung bei der gleichen räumlichen Yerteilimg des elektrophoretisehen Materials 6 nach den Figuren 1a, 1b oder 1c mittel, stark oder schwach» Wird andererseits das vom Material 6 ausgestrahlte Licht vom nicht nachleuchtenden Suspensionsmittel 7 nicht wesentlich absorbiert, dagegen die Strahlung stark absorbiert wird, so ist die Helligkeit der Anordnung nach den Figuren 1a, 1b oder 1c mittel, stark bezw. schwach«, Die Färbung einer derartigen Anordnung kann an der sur Strahlungsquelle 50b entgegengesetzten Seite dureh Anlegen einer Gleichspannung verändert werden. Diejenigen Suspensionsschiehten, bei denen das Suspensionsmittel gleichfalls nachleuchtend ist, oder bei denen das elektrophoretische Material nicht nachleuchtend jedoch das Suspensionsmittel nachleuchtend ist, können auch als Suspensionsschicht 2 bei einer derartigen Anordnung verwandet werden. Der restliche Bestandteil mit Ausnahme d©s einen nachleuchtenden Bestandteiles in der Snapensiomsschiebt 2 wubb im wesentlichen undurchlässig für ti© StraSalimg oder da® 'sichtbare Lichtsein, die (das) von dee ©la©Jä saohl@UQhte&dl©a Bentasidteil d@r Anordnung dieser Art ausgestrahlt wirdο

Die Einrichtung,, feei fi@s> fii© Steahlragsf&oll® hinter der Platte angeordnet ist_p ist w©a fe@®©aö®r©ia Iiits©a für file üblichen Schau»» raid

- 9 - ν

nicht viel Saum zum Erhellen der Suspensionssohicht vor der Platte benötigt. .

Die zum Ändern der räumlichen Verteilung des elektrophoretischen Materials nach der Erfindung benutzte Spannung braucht nicht immer aus einer konstanten Gleichspannung zu bestehen, sonden es kann auch eine Impuls spannung oder eine pulsierende Spannung verwendet werden<>

Als Strahlung zum Erhellen der nachleuchtenden Suspensionsschi oht nach der Erfindung kann jede geeignete und verfügbare Strahlung verwendet werden, mit der die nachleuchtende Suspensions schicht nach der Erfindung erhellt werden kann. Es kann, für diesen Zweck nicht nur Ultraviolettes licht verwendet werden sondern auch sichtbares Licht, !Röntgenstrahlung, gamma-Strahlung, ein Elektronenstrahl oder alpha-Partikel. Die durch Erregung mit ultraviolettem oder sichtbarem Licht oder auch mit Röntgenstrahlung oder gamaa-Strahlung verursachten Lumineszenzerscheinungen werden als Photolumineszenz, Radiolumineszenz bezw₀ bei Erregung mittels eines Elektronenstrahls als Katodenlumineszenz bezeichnet· Als UV-Strahlungsquelle kann nach der Erfindung z„B. eine UV-Fluoreszenzlampe, eine Quecksilberdampflampe, eine Xenonlampe oder auch das Sonnenlicht verwendet werden. Infolge der wenig Schwierigkeiten bereitenden Betriebsweise sind von Nutzen beispielsweise Pluoreszenzlampen mit einer Strahlung im Spektrum von 2537 $, chemische Lampen, die ein UV-Licht von

ungefähr 3000 !erzeugen oder auch sogenannte Schwarzlichtlampen,

ρ die ein UV-Licht von ungefähr 3600 A erzeugen. Durch Anordnen mehrerer UV-Jfluoreszenzlampen hinter der Schau- oder Darstellungsplatte nach der Erfindung kann eine große und nicht sehr dicke Darstellungseinrichtung hergestellt werden, an deren Vorderseite eine Information in sichtbarem Licht betrachtet werden kann.

Die Strahlungsquelle braucht nicht immer außerhalb der Suspensions»ohicht angeordnet zu werden, sondern kann sich auch in der Suepensionssohicht befinden. Radioaktive Isotope z.B. des Radiums, Strontiums 90, Tritium oder dee Promethiums 147 erzeugen eine Strahlung wie alpha-Partikel oder Elektronenstrah-1·η. Enthält die Suβpensionsβchioht nach der Erfindung ein selchte radioaktives Isotop und mindestens einen nachleuchtenden

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- ίο -

Bestandteil, der aufgrund der Bestrahlung durch das radioaktive Isotop sichtbares Lieht ausstrahlen kann, so ist die Einrich-. tung selbstleuchtend und benötigt keine außerhalb der Suspensionsschicht angeordnete Strahlungsquelle.

Die Mittel zum Erhellen der Suspensionsschicht nach der Erfindung sind nicht auf Strahlungsquellen beschränkt. Die Suspensionsschicht kann auch sichtbares Licht durch Erregung mittels eines an der Suspensionsschicht erzeugten elektrischen Feldes ausstrahlen. Diese Erscheinung wird als Elektrolumineszenz bezeichnet. Enthält die elektrophoretisch^ Suspensionsschicht als mindestens einen Bestandteil ein elektrolumineszie-

" rendes Material, so kann dieses Material von einem an der Suspensionsschicht erzeugten elektrischen Feldes zum Leuchten veranlasst werden. Das elektrische Feld, das die das elektrolumineszierende Material enthaltende Suspensionsschicht beständig zum Leuchten bringt, kann aus jedem zeitlich veränderlichen Feld, z.B. aus einem elektrischen Wechselfelds, aus einem pulsierenden Feld oder auch aus einem aus sieh wiederholenden Impulsen bestehenden Feld bestehen* Bestellt das ©lektrophoretische Material β aus einem elektrolumineszierend©!! Material (Jrigei)V so kann die Suspensionssehicht 2 licht ausstrahlen* wenn an .die Elektroden 8 und 9 eine Wechselspannung aus ä@r Spanauagsquelle 10 angelegt wird. Das an der Suspensions seliieiit erzeugte elak-

k trische Feld, ändert zuweilen di© räraalieh.© ¥©rt@ilung des elek» trophoretischen Materials im Siisp@Bsion@ai-fet®l_s dia durch Anlegen einer Grleichspamsung feewisplrt waM©o B©ispi©lsw©ise kann die räumliche Verteilung des elektr©ph©r®tischen Materials nach der Fig«1b oder 1c, die von einer angelegten (Jleiehspannuag bewirkt wurde, von einer Wechselspannung aus <ä©r Spamoungsquelle 10 zerstört werden, wobei das -elektrophoretisch© Material β so verteilt wird, wie in der Fig_e1a dargestellte Di® Imöerung der räumlichen Verteilung ies el@lrtrophor@tis@h@n Materials 6 hängt ab von der Stärke oder der ^reqiaeas d@r eingeigten Wechselspannung sowie von der Länge äer Wirlorngssoit© Wenn im vorliegenden Falle das im Suspensionsmittel su©pendi©rt© elektrophoretisch^ Material der Frequens der -angsiegten ü@©Jäe@lspaiinuiig folgt und zwischen den Blektrodea iritaiartn s© straJalt ii® Sinriolh-

tung 1 entsprechend der Frequenz der angelegten Wechselspannung an beiden Elektroden periodisch Licht aus»

Weist andererseits das elektrophoretische Material 6 in der Suspensionsschicht die in der Fig.1a dargestellte räumliche Verteilung auf, und werden aus der Spannungsquelle 10 Gleichspannungsimpulse zugeführt, so wandert das elektrophoretische Material 6 mit negativer Polarität während der Ausstrahlung des Lichtes zur Anode unter der Einwirkung der Gleichspannungsimpulse und setzt sich an der Anodenfläche ab, wobei die Einrichtung an der Anode elektrolumineszierendes Licht ausstrahlt, an der das elektrophoretische Material sich abgesetzt hat. Wird eine Einrichtung, deren Suspensionsschicht sich in flüssigem Zustand befindet, von einem elektrischen leid mit einer Gleichspannungskomponente zum Leuchten Gebracht, so kann die Einrichtung keine dauernde Halbtonfärbung aufweisen, da unter der Einwirkung der angelegten Gleichspannung das gesamte elektrophoretische Material sich an der Elektrode absetzt. Wird die Suspensionsschicht erhärtet, nachdem die gewünschte räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials mittels einer angelegten Gleichspannung erreicht ist, so kann durch Anlegen jeder elektrischen Spannung aus der Spannungsquelle 10 an die Suspensions—

se
schicht, um die aufgrund der Elektrolumineszenz zum Leuchten zu bringen, die gewünschte Färbung der Einrichtung aufrechterhalten werden, ohne die hergestellte räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials im Suspensionsmittel zu zerstören.

Die Suspensionsschicht, die aus einem in einem elektrolumiszierenden Suspensionsmittel suependierten elektrolumineszierenden elektrophoretischen Material besteht, kann gleichfalls als Suspensionsschicht 2 verwendet werden. Leuchten das elektrophoretische Material und das Suspensionsmittel mit unterschiedlicher Farbtönung und/oder Farbsättigung, so kann die Färbung der Einrichtung innerhalb eines weiten Farbenbereiches dadurch verändert werden, dass z_eB© die Polarität der der Suspensionsschicht zugeführten Gleiehspannungsimpulse verändert wird. Das elektrolumineszierende Suspensionsmittel kann z.B. in der Weise zubereitet werden, dass ein elektrolumineszierendes und nicht elektrophoretieehes Material in einem Suspensions-

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mittel suspendiert wird_s das nicht elektrolumineszierend ist«, Für die vorliegende Erfindung soll der Ausdruck "Suspensions-= ■ mittel" nicht nur ein flüssiges oder ein festes Medium einer Phase bedeuten^ sondern auch eine Suspension aus nicht-elektrophoretischen Partikeln, die in einem flüssigen oder einem festen Medium suspendiert sindο

Das für Lieht undurchlässig® Suspensionsmittel kann zubereitet werden durch Auflösen einer gefärbten Substanz, %_BB_O eines Farbstoffes in einer farblosen Flüssigkeit oder durch Suspendieren elektrisch neutraler gefärbter Partikel, z_aB_o farbstoffe oder Pigmente in einer farblosen flüssigkeitο Z₀B₀ kann ein fc dunkelblaues Suspensionsmittel zubereitet werden durch Auflösen von Ölschwsrzfarbstoffen in Äthylazetat oder Kerosin,

liach der Fig_e2a, in der die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden wie in der Fig„1, wird eine lumineszierende oder nicht lumineszierende poröse Schicht 12 in ein Suspensionsmittel 13 eingetaucht. Das Suspensionsmittel 13, die poröse Schicht 12 und das elektrophoretische Material β bilden zusammen eine nachleuchtende elektrophoretische Susρensionsschicht 14. Zum Vereinfachen der Beschreibung wird angenommen, dass das Suspensionsmittel 13 nicht nachleuchtend und durchlässig für eine Strahlung und das sichtbare licht sei» Bei der Einrichtung nach der Fig„2a kann eine lumineszierende Färbung,, die aus einem Gemisch der Lumineszenzfarben des elektrophoretischen Materials W 6 und der lumineszierenden porösen Schicht 12 besteht, von beiden Elektroden aus beobachtet werden, wenn eine Erregung durch eine Strahlung aus den Strahlungsquelle*! 50a und 50b erfolgt. In der Fig.2 und in den nachfolgenden Figuren sind die Strahlungsquellen 50a und/oder 50b nicht eingezeichnet.

Erzeugt die poröse Schicht 12 bei Erregung mit UV-Licht ein rotes Licht, so strahlt die Einrichtung an beiden Elektroden gelbes Licht aus, das aus einem additiven Gemisch der in rot und grün leuchtenden porösen Schicht 12 und das elektrophoretische Material 6 besteht. Wird an die beiden Elektroden 8 und 9 eine elektrische Gleichspannung angelegt, so wird das elektrophoretische Material 6 veranlasst, durch die poröse Schicht 12 zu wandern und sich an einer Elektrode, z.B. an der Anode

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abzusetzen in Abhängigkeit von der Polarität, wie in der fig.2b dargestellt. Zwecks Vereinfachung der Beschreibung wird ferner angenommen, dass die Einrichtung nur an einer Seite, und zwar an der Gehäusewandung 4 betrachtet werden soll, und dass die Strahlungsquelle 50b nicht vorgesehen ist. Bei dieser Einrichtung kann die Gehäusewandung 5 zusammen mit der an dieser angebrachten Elektrode 9 durch eine lichtundurchlässige Elektrode, z.B. durch eine Metallplatte ersetzt werden<> Ist die Schicht des an der ? Anode 8 abgesetzten elektrophoretischen Materials 6 für die Strahlung aus der Strahlungsquelle 50a und/oder für das von der porösen Schicht 12 ausgeatrahlten Lichtes undurchlässig, so erscheint das elektrophoretische Material in grüner färbung. Wird die an den beiden Elektroden liegende Gleichspannung umgepolt, so wird das elektrophoretische Material 6 veranlasst, durch die poröse Schicht 12 zu wandern und sich an der Elektrode 9 abzusetzen. Ist die poröse Schicht 12 im wesentlichen undurchlässig für die Strahlung und/oder das von dem elektrophoretischen Material 6 ausgestrahlte Licht, so erscheint die Einrichtung rot gefärbt von dem von der porösen Schicht 12 aufgrund der Erregung durch die Strahlungsquelle 50a ausgestrahlten roten Licht· Auf diese Weise kann die Färbung der Einrichtung von grün aus über gelb zu rot und umgekehrt verändert werden je nach der Polarität der angelegten Gleichspannung,,

Bei einer anderen Ausführung der Einrichtung nach der Erfindung ist hinter der Platte eine Strahlungsquelle 50b angeordnet, während die Strahlungsquelle 50a nicht vorgesehen ist. Die Anordnung wird durch die Gehäusewandung 4 hindurch betrachtet. Sind die poröse Schicht 12 und das elektrophoretische Material 6 undurchlässig für die Strahlung jedoch durchlässig für das sichtbare Licht oder undurchlässig für das sichtbare Licht, jedoch durchlässig für die Strahlung, so kann die färbung der Anordnung von grün über gelb zu rot und umgekehrt verändert werden je nach der Polarität der angelegten Spannung. Die poröse Schicht 12 und das elektrophoretische Material 6 brauchen nicht immer nachleuchtend zu sein· Ist mindestens das elektrophoretische Material 6 oder die poröse Schicht 12 elektrolumineszierend, βο° kann die färbung der Anordnung verändert werden durch Verändern der

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Polarität der (xleichspanjaungsimpulse oder der pulsierenden Spannung aus der Spasnungsquelle 1Oo

Me poröse Schicht 12 naeh d©r Erfindung kama aus jedem naeiileiieiitendeii oder sieht sa©hl©ushtesiien porösen papierblatt= artiges Material hergestellt i'ysrdeB.o Di© Poren müssen so groß sein, dass di@ Partiksl fi@s elsktrophor©tischen Materials hindurchwandern koms®a₉ jedoeh andererseits so klein wie möglieh₉ dass sie den Durchgang der Strahlung oder des yom nachleuchten= des Bestandteil ausgestrahlten Mehtes behindern_o lür diesen Zweek sind 5?uehe odsr &®VQh® aus latmE¹= oder Kunstfasern geeignet ferner ein faseriges Material ait tamssnden won unregel·= mäßigen. Poren₉ eine dtlnae Platte mit einer großen Menge wln^lg kleiner Löelier sowie ©in köraiges Material, dessen Körner durch ein Harz oder ein Bindemittel so ©it ©iaander verbunden sind₉ dass sie eiae große Ansah! ίτοά p©rea bilden»

Bei der ia d©r figoS^ darg@stellt@n Inordnuag enthält da® Suspensionsraittel 15 ainä.@iit©a® gty@i As^ten ύοβ. elektrophoreti·= scliea Materialien 16 rad 17 in for® @in®s feinen lulvergio Der^ EiafaeMieit h.alTb@r uiM ©ageaoaaens, dass das Suspensionsmittel 15 sieht aa@laleiieht@3ai. nad ßtecKLässig für di® Strahlung und ei as sichtbar© Li@3ät s©i_o Bss BTaspensionsmittel 15 bildet susaamen mit den beiden Materialiea 16 «aä 17 die naehleuchtende elektrophoretische Suapensioassehislat 18₀ Die beiden elektrophonetischen Materialiesa 16 und 17 maters©heides sich von ©inan«· der in bezug auf die ladungspolarität rad die lumiaesgengo Die beiden Materialien 16 und 17 "braueliea aieht iamer in i©r Buspen-» aionsschicht 18 nachleuchtend am s@ia_o

Die Anordnung nach der fig_o5a seigt ®a den beiden entgegengesetzten Seiten eine Färbimg,, die aus einem gemisch der I»umineszenzfarben der beiden Materialien 16 raid 17 bestehen, die von einer Strahlung oder τοη ein« elektrischen We©hs@lfeld erregt werden.

Wird an die elektr©phor®ti!scli@ Bwbpensionesoaicat 18 sine Gleicliepanniing ang©legt₉ so w@rd@n öi® sehen Materialien 16 and 17

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mit positiver Polarität wandert zur Katode und setzt sich an dieser ab, während das andere, eine negative Polarität aufweisende Material zur Anode wandert und sich an dieser absetzt, wie in der Fig„3b dargestellte Strahl eines der elektrophoretischen Materialien 16 mit positiver Polarität beispielsweise grünes Licht aus, während das andere Material 17 mit negativer Polarität beispielsweise rotes Licht ausstrahlt, so -erfolgt eine räumliche Verteilung der beiden Materialien 16 und 17 in der Weise, wie in der Fig.3b dargestellt, und die Katodenseite erscheint grün gefärbt, während die Anodenseite rot gefärbt erscheint. Dies ist eine Folge des Umstandes, dass die beiden Materialien 16 und 17 im wesentlichen undurchlässig für eine Strahlung und/oder für das sichtbare Licht sind»

Bevor an die Anordnung eine elektrische Gleichspannung angelegt wird, erscheint die Anordnung an beiden Elektroden gelb gefärbt wegen der gleichmäßigen Verteilung des grün nachleuchtenden Materials 16 und des rot nachleuchtenden Materials 17, wie in der Fig,3a dargestellt.

Die Färbung der Schau- und/oder Aufzeichnungstafel kann umgekehrt werden durch Umkehren der Polarität der angelegten Gleichspannung. In der gleichen Weise, wie oben beschrieben, kann auch nur an einer Seite der Tafel eine Strahlungsquelle vorgesehen werden.

Die in der Fig.4a dargestellte elektrophoretische Suspensionsschicht 21 enthält ein Suspensionsmittel 15 und mindestens zwei Arten elektrophoretischer Materialien 19 und 20 in Form eines feinen Pulvers. Diese beiden Materialien 19 und 20 weisen dieselbe Ladungspolarität jedoch eine unterschiedliche elektrophoretische Mobilität und eine unterschiedliche Lumineszenz auf. Die Anordnung nach der Fig.4a weist anfangs eine Lumineszenzfärbung an beiden Seiten auf, die ein Gemisch aus den Lumineszenzder beiden Arten von Materialien 19 und 20 bei Erregung durch eine Strahlung oder durch ein elektrisches Wechselfeld ist»

Weisen die elektrophoretischen Materialien 19 und 20 eine positive Ladung auf, und ist die elektrophoretische Mobilität des Materials 19 größer als die des Materials 20, so wandert

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. 16 -

das Material 19 in der Suspensionsschicht 21 unter der Einwirkung eines gleichgerichteten elektrischen Feldes rascher als das Material 20» Die Menge des an der Katode abgesetzten erstgenannten Materials ist daher größer als die Menge des letzgenannten _r Materials, wie in der fig»4b dargestellte-Die Anordnung'kann daher an der Katodenseite eine gelbe färbung und an der Anoden-* seite eine blaue Färbung aufweisen«, Dies ist eine Folge des Umstandes, dass die beiden elektrophoretischen Materialien 19 und 20 im wesentlichen undurchlässig für eine Strahlung und/oder das sichtbare Licht sind«.

Die Färbung der Anordnung kann umgekehrt ?/erden durch Umkehrung der Polarität der angelegten Gleichspannung„ Wie aus dem

" vorstehenden Teil der Beschreibung hervorgehtj, besteht die nachleuchtende Suspensionsschicht nach der Erfindung aus einem Suspensionsmittel und aus mindestens einem elektrophoretischen Material in form eines feinen Pulvers, das im Suspensionsmittel suspendiert ist· Die Suspensionsschicht kann ferner aus einer porösen Schicht und/oder aus einem weiteren elektrophoretischen Material bestehen, das eine andere Lumineszenz und die entgegengesetzte Ladungspolarität als das genannte erste elektrophoretische Material aufweist. Die elektrophoretische Suspensionsschicht nach der Erfindung muss mindestens einen nachleuchtenden Bestandteil aufweisen, der aus derjenigen Gruppe auszuwählen ust, die ein Suspensionsmittel, ein elektrophoretisches Material

k und eine poröse Schicht umfasst. Die nachleuchtende Suspensiönsschicht sendet sichtbares Licht aus, wenn der nachleuchtende Bestandteil in der Susρensionsschicht erregt wird durch eine Strahlung oder durch ein elektrisches feld, das aus einem Wechselfeld, einem pulsierenden feld oder aus einem Impulsfeld bestehen kann.

Die Lumineszenz der Suspensionsschicht kann verändert werden, wenn eine Gleichspannung angelegt wird. Dies ist eine folge des Umstandes, dass durch das erzeugte gleichgerichtete elektrische feld die räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials im Suspensionsmittel elektrophoretisch so verändert wird, dass die Stärke der Strahlung verändert wird, die den nachleuchtenden Bestandteil in der Suspensionssohicht zum Leuchten bringt, und/

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oder dass die Stärke und/oder die spektrale Eingenschaft des Lichtes verändert wird, das von dem nachleuchtenden Bestandteil in der Suspensionsschicht ausgesendet wird, bevor das Licht' die Anordnung verläßt. Die Suspensionsschicht muss daher mindestens einen Bestandteil aufweisen, der im wesentlichen undurchlässig für die Strahlung und/oder das Licht ist, das von dem nachleuchtenden Bestandteil in der Suspensionsschicht ausgestrahlt wird. Der undurchlässige Bestandteil besteht aus mindestens einem Bestandteil mit Ausnahme des genannten einen nachleuchtenden Bestandteils und kann gewählt werden aus der Gruppe, die das Suspensionsmittel, das elektrophoretische Material und die poröse Schicht umfasst. Wird die Einrichtung nach den figuren 1-4 nur von einer Seite aus betrachtet, z.B. an der Elektrode 8, so müssen die Gehäusewandung 4 und die Elektrode 8 für das sichtbare Licht durchlässig sein· Wird die Suspensionsschicht erregt durch eine Strahlung und strahlt daher Licht aus, so ist weiterhin erforderlich, dass mindestens eine der Gehäusewandungen 4 und 5 und die dieser Wandung entsprechende Elektrode für die Strahlung durchlässig sind. Es können erfindungsgemäße Einrichtungen in verschiedenen Ausführungen dadurch hergestellt werden, dass die Strahlungsquelle an der Seite der Gehäusewandung 4 (vor der Tafel) oder an der Seite der Gehäusewandung 5 (hinter der Tafel) angeordnet wird. In jedem Palle müssen natürlich die betreffende Gehäusewandung und die zugehörige Elektrode, die der Strahlungsquelle zugewandt sind, für die Strahlung aus der Strahlungsquelle durchlässig sein.

Bei der Anordnung nach der Fig.5 kann die Suspensionsschicht 22 aus jeder möglichen nachleuchtenden elektrophoretischen Sueρensionsschicht bestehen, z.B. aus den Suepensionsschichten 2, 14, 18 oder 2t naoh den Figuren 1a, 2a, 3a oder 4a. Die Suspensions schicht 22 enthält mindesten» ein elektrophoreseches Material, das in einem Suspensionemittel suspendiert ist, und wird von einem Gehäuse 3 eingeschlossen, das zwei gegenüberstehend· Hauptgehäusewandungen 4 und 5 aufweist. Die erste Elektro- dtr 23 ist naoh einem Muster ausgestaltet und weist z.B. die form des Buchstabens ^WE^H auf. Die zweite Elektrode 24 erstreckt sieh roll ständig über dl· Gehäusewandimg 4 hinweg«» Iß wird .voraus-

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gesetzt, dass die Einrichtimg nur von einer Seite aus betrachtet wird und zwar an der GehäusewandUELg 4© Die ©ehäus©wandung 4 und die Elektrode 24 sind daher mindestens für das sichtbare Licht durchlässige Ist die elektrophoretisch® Smspsnsionsschicht 22 elektrolumineszierend, so zeigt dt® Einrichtung das Muster eines "E", wenn an die Elektroden 23 und 24 ©is® sirasförmig® Wechselspannung oder Gleichspamoagsiapials© abgelegt ©der zugeführt werden. Das Muster ¹¹E¹' kann ©ia® andar© JfärTbuag waivjQia®n₉ wenn an die Elektroden 23 und 24 ßleichapaimimgsimpuls© mit der umgekehrten Polarität angelegt werden.

Strahlt die elektrophoretisch® Suspensionsschicht 22 bei

Erregung durch eine Strahlung Licht aum₉ so ist mindestens eine Strahlungsquelle vor oder hinter der Safel angeordnet,, Di© der Strahlungsquelle zugewandte ©elans ewanctasg und die au dieser gehörende Elektrode müssea für die Strahlimg diardh.lässig sein., Die Färbung des Musters ^ηΈ^η kaam iurch verändert werden^ das® die Stärke, die Einwirktmgszeit od-@r di© Polarität einer an die Elektroden 23 und 24 angelegten Sleiehspasimang verändert wirdj, während die Suspensionsschicht von der strahlungsquelle bestrahlt wird*

Bei der in den Figuren 6a «ad 6b dargestellten Anordnung kann die nachleuchtende elektrophoretisch© Suspensionsschieht 22 aus jeder möglichen elektrophoretischen Suepensionsschicht bestehen z.B. aus einer der Suspensionsschichten 1, 14, 18 oder 21 nach den Figuren 1a, 2a, 3a oder 4a. Die Suspensionsschicht 22 enthält mindestens ein elektrophoretisciies Material _s das in einem Suspensionsmittel suspendiert ist vmä von einem Gehäuse 3 eingeschlossen wird, das zwei gegentrters teilend© Haupt genaue ewandungen 4 und 5 aufweist_Φ

Es ist eine ©rate Elektrode 25 vorgesehens, di® aus mehreren,. von einander getrennten Teilelektroden S^ °> S» besteht? während eine zweite Elektrode 24 sieh vollstämiig üfe©r die S@WlMeeweiadung 4 hinweg erstreckt· Die öehäueewfÄitaig «ai di© «ugehörig© Elektrode ist an derjenigen Seit© i©r Saf®l₉ &±® betraehtet den soll, minöeatena für dse siohtfesFQ lieht die Suspensioneaohiolit 22 lauter
aus, so Busses Sie

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Gehäusewandung und die zugehörige Elektrode für die Strahlung durchlässig sein. Die Teilelektroden S_{1 =} S₇ stehen über leiter mit elektrischen Anschlusskontakten T₁ - T₇ in Verbindung, die an der Außenseite der Gehäusewandung 5 angebracht sind, wie in der Mgo6b dargestellt. Mit Hilfe der Teilelektroden können gewünschte Zahlzeichen dargestellt werden, wenn an die entsprechenden Teilelektroden und an die zweite Elektrode 24 eine Gleichspannung angelegt wird, während die Suspensionsschicht bestrahlt wird. Wird beispielsweise an die zweite Elektrode 24 und an die Teilelektroden S₅, S₄, S₅, S₅ und S_{7 der ersten Elek}_ trode eine Gleichspannung angelegt, so zeigt die Einrichtung das Zahlzeichen "3".

Zum Verbinden der Teilelektroden S.. - S- mit Anschlusskontakten besteht noch eine andere Möglichkeit, die in der Mg₀6c dargestellt ist. Hiernach stehen die Teilelektroden S₁ — S₇ mit den an den Seiten der Gehäusewandung 5 über leiter 1.. - I₇ in Verbindung, die an derselben Seite vorgesehen sind, an der die Teilelektroden angebracht sind. Diese beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten dürfen jedoch nicht als eine Einschränkung der Erfindung angesehen werden.

Bei der in der Fig.7 dargestellten Anordnung kann die Suspensionsschicht 22 aus jeder möglichen Susρensionsschicht bestehen, z.B. aus der Schicht 2, 14, 18 oder 21 nach den !Figuren 1a, 2a· 3a oder 4a.

Die Suspensionsschicht 22 enthält mindestens ein elektrophoretisches Material, das in einem Suspensionsmittel suspendiert ist und von einem Gehäuse 3 mit zwei gegenüberstehenden Hauptgehäusewandungen 4 und 5 eingeschlossen wird.

Diese Anordnung weist eine erste Elektrode auf, die aus einer Anzahl von streifenförmigen Elektroden X₁, X₂, x, ... besteht, die parallel zu einander an der Innenseite der Gehäusewandung 4 angebracht sind· An der Innenseite der Gehäusewandung 5 ist eine zweite Elektrode angebracht, die aus einer Anzahl von streifenförmigen Elektroden y_1f y₂, y^ usw. besteht, die parallel zu einander und rechtwinklig zu den streifenförmigen Elektroden x^_f X^, x, .... angeordnet sind.

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Wird die Anordnung durch die Gehäusewandung 4 betrachtet» so müssen diese Grehäusewandung raid die an dieser, angebrachte erste Elektrode für das sichtbare licht durchlässig sein« "Wird die Suspensionsschicht 22 durch eine Bestrahlung erregt und strahlt licht aus. Bei dieser Anordnung wird mindestens eine Strahlungsquelle vor oder hinter der Tafel angeordnet«, Die der Strahlungsquelle zugewandte Gehäusewandung und die zugehörige Elektrode sind für die Strahlung durchlässig» lon den genannten Streifenelektroden X₁, X₂, x, _ooc und y^₉ j^ J-z ··· wird jeweils eine Elektrode ausgewählt, 2.3. die Elektroden Xg an die ein© elektrische ©leichspannimg angelegt wird» Derjenige Teil der Suspensionsschicht 22, der an der Kreuzungsstelle der beiden Streifenelektroden Xp und y~ gelegen ist, wird von dem elektrischen gleichgerichteten Feld beeinflusst und bildet ein Bildelement·

Pur kleinere Bildelemente können schmalere Streifenelektroden verwendet werden.

Durch eine entsprechende Auswahl mehrerer Streifenelektroden der ersten und zweiten Elektrode kann ein gewünschtes Muster erzeugt werden, das aus mehreren Bildelementen besteht. Zum reihenfolgemäßigen und periodischen Abtasten der Bildelemente können die an sich bekannten Abtastverfahren angewendet werden.

Die oben beschriebenen Elektroden, deren Teile nach einem gegebenen Muster angeordnet sind, oder die aus mehreren streifenförmigen Teilelektroden bestehen, wie in den Figuren 5» 6 und 7 dargestellt, können ohne Schwierigkeiten hergestellt werden unter Anwendung von an sich bekannten Verfahren, z.B* durch galvanische Abscheidung, Aufdampfen im Vakuum, durch Druckoder Photoätzverfahren usw»

Bei der in der Fig_o8 dargestellten Anordnung kann die Suspensionsschicht 22 aus jeder möglichen nachleuchtenden, elektrophoretischeh Suspensionsschicht bestehen, %_aB« aus der Schicht 1, 14» 18 oder 21 naeh den Figuren 1a, 2a₉ 3a oder 4a* Die Suspensionsschicht 22 enthält mindestens ein elektrophoretisch^ Material, das in einem Suspensionsmittel suspendiert ist und von einem Gehäuse 3 mit zwei gegentib erst eilend ©n Hauptgehäus©-

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wandungen 31 und 32, von denen mindestens eine Wandung aus einem isolierenden Material, wie Polyester, Zelluloseazetat, Zellophan oder Polyäthylen besteht, im vorliegenden lall die Wandung 31.

An der isolierenden Gehäusewandung 31 ist eine erste Elektrode 30 nicht befestigt sondern an der Außenseite der Wandung 31 so angebracht, dass sie leicht entfernt werden kann, mit der Suspensionsschicht jedoch in Verbindung steht. Die zweite Elektrode besteht ζ·Β» aus einer Metallplatte, die zugleich die andere Grehäusewandung 32 bildet, wie in der Fig.8 dargestellt.

Weist diese Gehäusewandung 32 einen hohen elektrischen Widerstand auf, so kann an dieser als zweite Elektrode an deren Innenseite eine elektrisch leitende folie angebracht werden, oder es kann auch als zweite Elektrode eine Metallplatte verwendet werden, auf die die Grehäusewandung 32 aufgesetzt wird. Weist die Gehäusewandung 31 einen hohen elektrischen Widerstand auf, so muss an die beiden Elektroden 30 und 31 eine höhere Gleichspannung angelegt werden.

Ist die erste Elektrode 30 nach einem gegebenen Muster ausgestaltet, so bewirkt eine an die beiden Elektroden 30 und 32 angelegte Gleichspannung, dass dieses Muster an den Gehäusewandungen 31 und 32 erscheint als Folge der elektrophoretischen Bewegung des elektrophoretisehen Materials, selbst nach Entfernen der ersten Elektrode 30· Die dem Betrachter zugewandte Gehäusewandung muss für das sichtbare Licht durchlässig sein sowie für eine Strahlung·

Weist die erste Elektrode 30 die Form eines Schreibstiftes auf und ist an der Außenseite der Gehäusewandung 31 frei bewegbar, so kann, wenn an die beiden Elektroden 30 und 32 eine Gleichspannung angelegt wird, mit Hilfe der Elektrode 30 auf der Gehäusewandung 31 ein gewünschtes Muster, ζ·Β_β ein Schriftzug, erzeugt werden.

An der Suspensionsschicht 22 kann auch ein elektrisches Feld erzeugt werden durch Aufladen der Gehäusewandung 31, wenn diese einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, mittels aufgeladener Partikel, z.B· Ionen oder Elektronen, wie an sich bekannt.

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Um das erzeugte Muster wieder zu löschen, wird eine leitende Rolle» an der eine Gleich- oder eine Wechselspannung liegt, Über die Oberseite der isolierenden folie 31 hinweggeführt _T oder . auf die Gehäusewandung 31 werden Partikel mit einer positiven oder negativen Ladung aufgetragen, wobei ein elektrisches Feld erzeugt wird, das eine Löschung des erzeugten Musters an der Suspensionsschicht 22 bewirkt,,

Zwischen den beiden Sehäusewandungen 31 und 32 wird vorzugsweise ein Abstandsmittel angeordnet, s»B® eine poröse Schicht 39, wie in der Mg₀Sb dargestellt, oder eine Foli© 40 mit einer großen Anzahl von Vorsprängen,, wie in der Iig₀8o dargestellt, besonders dann, wenn di@ Wandungen biegsam sind₀ Dieses Abstandsglied ist im wesentlichen durchlässig für das sichtbare Licht und eine Strahlung und erhält die Dicke der Suspensionsschicht 22 dadurch aufrecht, dass eine gegenseitig© Berührung der Gehäusewandungen 31 und 32 verhindert wird/ selbst eine Elektrode gegen die biegsame Gehäusex^anöung 31 gedrückt wird₉ oder wenn das biegsame Sehäuse 3 eine flüssige elektrophoretisch® Suspensionsschicht enthält und gebogen wiröL

Dieses Abstandsmittsl kann aus jedem Material hergestellt werden, das Poren oder Yorsprünge aufweist« Ein für diesen Zweck geeignetes Material ist Tetron oder Iylon₀ ^MSetron^M ist eine Handelsbezeichnung für eine Polyssterfasen in Japan*, Die in der ]?ig«2a dargestellte poröse Schicht 12 muss im wesentlichen lichtundurchlässig oder nachleuchtend sein^. während das Abstandsmittel 39 oder 40 im wesentlichen durchsichtig md nicht nachleuchtend ist und als Abstandsmittel gfjisshen den beiden Haniptgehäusewandungen dienen kann® ■

Das Abstandselement lüird in das Gehäuse zwischen d@n beiden Hauptwandungen eingesetzt oder mindestens an eines? @ehäusewandung. an deren Innenseite angebracht_o

Ein Abstancisoleaeat braucht nicht vorgesehen su werden^ v die porös© Schicht 12 selbst als Abstaadseleaant tischen den beiden Gehäusewandungen wirken kann_o

Die ia der S⁵Ig₀S dargestellt® Sinriohttuag i7@ist auf ein G-ehäuse 3 mit eiatr iooliereadaa @-ehäu©©w©adiaag 31 und ait

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Gehäusewandung 5, an der eine erste Elektrode 9 befestigt und mit einer Spannungsquelle 10 verbunden ist_β Die Genaueewandung 5 und die Elektrode 9 sind mindestens für das sichtbare Licht durchlässig. Das Gehäuse 3 enthält eine eiektrophoretisehe Suspensionsschicht 22. Das Gehäuse 3 bildet die Vorderseite einer Kammer 33 einer Kathodenstrahlröhre. Ein videomodulierter Elektronenstrahlerzeuger 34 mit den Ablenkmitteln 35 bewirkt eine Aufladung der isolierenden Gehäusewandung 31 mit negativen Elektronen nach einem gegebenen Muster, so dass an der elektrophoretisch^ Suspensionsschicht 22 ein gleichgerichtetes elektrisches Feld erzeugt wird. Wird die Suspensionssieht der Einwirkung einer Strahlung ausgesetzt, so können als folge der elektrophoretischen Bewegung des elektrophoretischen Materials an der durchsichtigen Gehäusewandung 5 und an der Gehäusewandung 3t gewünschte Muster sichtbar gemacht werden. Die Strahlung wird durch das Fenster 99 der Kammer 33 oder durch die Gehäusewandung 5 und die Elektrode 9 auf die Suspensionsschicht gerichtet. Sind die Gehäusewandung 5 und die Elektrode 9 durchlässig für eine Strahlung und das sichtbare Licht, so kann das Fenster 99 der Kammer 33 weggelassen werden. Die erste Elektrode 9 wirkt als Anode. Die zweite Elektrode besteht aus dem Elektronenstrahlerzeuger 34» der als Katode wirkt. Das sichtbar gemachte Muster kann durch Sekundäremission der Gehäusewandung 31 gelöscht werden.

Bei der Einrichtung nach der Fig.9 kann die isolierende Gehäusewandung 31 auch durch eine an sich bekannte Drahtmisaikfrontplatte aus dünnem Glas ersetzt werden, die hunderte von feinen und quer verlaufenden Drähten eingebettet enthält. Dieses Drahtmosaik stellt die elektrische Verbindung zwischen dem Elektronenstrahl im Vakuum und der sich außerhalb des Vakuums befindenden elektrophoretischen Suspension her. Der Elektronenstrahl bewirkt eine Aufladung des Drahtmosaiks, so dass an der Suspensionsschicht 22 ein elektrisches Feld erzeugt wird.

Bei der in der Fig.10 dargestellten Anordnung kann die Suspensionsschicht 22 aus ;jeder möglichen nachleuchtenden elektrophoretischen Suspensionsschicht bestehen, z.B. aus der Schicht 2, 14, 18 oder 21 nach den Figuren 1a, 2a , 3a oder 4a„

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Die Suspensionsschieht 22© die mindestens ein in einem Suspensionsmittel suspendiertes elektrophoretisches Material enthält s> wird auf eine Unterlag© 36 aufgetragen ₉ die beispielsweise aus Papier, Metall oder aus einer Kunststoffolie "bestellen kann» Diese Unterlag® 36 wird an einer sweiten Elektrode 37 angebracht. 33a die Suspensionssehiclit 22 sich nicht in einem Gehäuse befindetj, so muss sie "eine hohe Viskosität aufweisen,, Z₉B₀ bei Raumtemperatur fest seifij, jedoch andererseits nach einem geeigneten Verfahren erweichbar sein ZcB_o durch Erhitzen oder durch Zusetzen eines Lösungsmittels₉ so dass das elektrophoretische Material unter der Einwirkung einer Gleichspannung wandern kann«

Mit der Suspensionsschicht 22 steht eine nach einem gegebe- W nen Muster ausgestaltete Elektrode 30 in- direkter Berührung* An diese erste Elektrode 30 und an eine zweite Elektrode 37 wird eine elektrische Gleichspannung angelegt* unter deren Einwirkung das elektrophoretisch^ Material wandert,, während zugleich die Suspensioneschicht 22 durch Erhitzen oder mittels eines Lösungsmittels erweicht wird» Bei Entfernen der ersten Elektrode 30 bleibt das gegebene Muster auf der Oberfläche der Suspensionsschicht 22 zurück, während diese aus einer Strahlungsquelle bestrahlt wird. Ist die Unterlage 36 durchsichtig^ so kann durch diese ein weiteres gegebene® Muster mit einer anderen färbung besichtigt werden» An der Suspensionsschicht 22 kann ein gegebenes Muster dauerhaft und sichtbar dadurch reproduziert werden, dass die Suspensions ehiont 22 abgekühlt oder das Lösungsmittel ^ verdampft wircL 1st die Unterlage 36 leitend^ so kann dies© als zweite Elektrode wirk©n·

In der 8nsp@n§ioss©©hi©ht nach äer Erfindung kann als nachleuchtender Bestand!, ein flmor©©sierender Körper verwandet wer« 1IeH₉ der surzeit i"jeitgeh©nd benutzt wird in laouohtstoffröhreas, Szintillator©!!;, Kathodenstrahlröhren oder als leuchtende farb®_o Als naohl@ueht©ad@s ©laktroplioretisohos Material kama nach der Srfinduag direkt verwendet werdea. ein organisches oder anorganic seiles fluoreszierendes Material in lora eines f@±n©n Pulvers, ZoB₄, ein fluorasgierendes lament oder farbstoff. Ein verwendungsfälliges fluoreszierend®® Material weist als Hauptbestandteil auf

Oxide» Sulfide, Selenide, Silikate, Phosphate oder Wolframate von Metallen wie Kalzium, Barium, Magnesium, Zink, Kadmium oder Strontium» Dem Hauptbestandteil wird als Aktivator eine kleine Menge Mangan, Silber, Kupfer, Antimon, Blei oder Wismut zugesetzt. Wirkungsvolle organische fluoreszierende Materialien sind farbstoffe, wie die Diaminostilben-G-ruppe, fluoreszein, Thioflavin, Eosin oder Bhodamin B.

Der Ausdruck "lumineszenz" soll bedeutet Stärke und/oder Spektrum und/oder die Dauer der Fluoreszenz des lichtes, das vom lumineszierenden Material unter der Einwirkung einer Strahlung oder einer angelegten elektrischen Spannung ausgestrahlt wird. Ein lumineszierendes Suspensionsmittel kann zubereitet werden durch Auflösen des fluoreszierenden farbstoffes in einem flüssigen Träger oder durch Suspendieren eines elektrisch neutralen fluoreszierenden Materials in form eines feinen Pulvers in einem flüssigen Träger.

Eine lumineszierende poröse Schicht kann in der Weise erzeugt werden, dass ein nicht lumineszierendes Tuch, Gewebe oder poröses Material mit einem fluoreszierenden farbstoff oder Pigment gefärbt oder belegt wird, oder dass ein fluoreszierendes körniges Material mit Harz oder einem Klebstoff so gebunden wird, dass sich eine große Anzahl von Poren bilden. Das elektrophoretisehe Material braucht nicht immer lumineszierend zu sein, wenn das Suspensionsmittel oder die poröse Schicht selbst lumineszierend ist. Ein wirkungsvolles nicht lumineszierendes elektrophoretisohes Material ist z«B. Kohleruß, Graphit oder Titandioxid. Ein schwarzes Pigmen kann durch Absorption des sichtbaren Lichtes undurchsichtig sein und ebenso ein weißes Pigment durch Reflexion des sichtbaren Lichtes„

Ein in einem Suspensionsmittel suspendiertes elektrophoretisehes Material weist je nach den Eigenschaften der genannten Bestandteile eine positive oder eine negative Ladung auf.

Die elektrophoretische Suspensionsschicht 2 oder 14 nach den figuren 1a oder 2a kann aus nur einem elektrophoretischen Material mit positiver oder negativer Polarität, in einem Suspensionsmittel suspendiert, bestehen. Die elektrophoretische

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Suspensionsschicht 18 oder 21 nach den Figuren 3a oder 4a muss mindestens zwei Arten von in einem Suspensionsmittel suspendierten elektrophoretisch^ Mat©rialiea" enthalten _o Dies© beiden Ma- ' terialisn müssen eis© unterschiedlich© !tasainessens und versohie- ' dene La&ungspol&ritäten oder verschiedene elektrophor®tischen Beweglichkeiten aufweisen«, Bei fler Enfeertitung einer elektrophore tie eilen Staspensionssehielrfe 18 oder 21 müssen mindestens zwei elektrophoretigche Materialien sit der geeigneten Lumineszenz und geeigneten elektrophoretiseJien Eigenschaften wahlweise in einem Suspensionsmittel suspendiert werten«.

Die durchschnittliche iaad verwertbare Pertikelgröße hängt in der Hauptsache tob. der Stabilität der resultierenden elektro-P phoretischen Suspension ab und liegt im allgemeinen im Bereich von 0,1 Isis 50 Mikron.

Der elektrophoretisch^ Shaepeasioas schient wird vorzugsweise ein geeigneter unä verfügbarer Wirkstoff zum Kontrollieren der ladung, ein !Dispersionswirkstoff ofier ein Stabilisierungswirkstoff zugesetzt» um eine stabile @usp<$nsionss@hicht zu ©rseugens," wie in der Kolloid chemie b©lc^soato> Um dt® ladumg der in einem Suspensionsmittel aiaspeadierten Partikel au Tbestimmenj werden vorzugsweise Partikel v©s^;©sad©t₉ fii© ait ©in@a Übsrsug eines Haraes versehen sind_g da© im ^uspeasioasMi-fetel sieht oder nur teilweise lösbar is to Ist öi©r Hargtsi©lag ia Suspensioasaittel teilweise auflösbar, so ksaa das Hars saefe als lisieruagsmittel- * für ein dargestelltes Bild dienes«

AIb Suspensionsmittel kann auch Jede v©rfugTbare und geeignete flüssigkeit verwendet werden^ öie iaort ist in "bezug auf das elektrophoretische Material ₉ die porös© B<Bhieat₉ das Gehäuse und die Elektrode_o Um eine kurzzeitige A'bMldmig sm ©rseugen, kann ein Suspensionsmittel verwendet i^erdenj, das nur bei laum=- temperatur etwa von O⁰G "bis 35⁰O flüssig ist«, für diesen Zweck sind beispielsweise geeignet Kerosiiis, Srichlorotrifluoroethan, Ieopropylalkohol, Mineralöle, flüssiges Paraffin oder Olivenöl. Um eine permanente Abbildung au erzeugen, kaum ein Suspensionsmittel verwendet werden,, das bei fiaumtemperatur fest, jedoch bei einer höheren !Temperatur über 3^⁰C flüssig ist«, für diesen

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Zweck sind geeignet Wachse, wie Bienenwachs, Pflanzenwachse, Baraffin oder synthetische Wachse.

Ber Verwendung solcher Wachse muss die Einrichtung nach der Erfindung auf einer die Raumtemperatur übersteigenden Temperatur gehalten werden, um eine Abbildung zum Betrachten oder zum Aufzeichnen zu erzeugen» Nachdem die Einrichtung bei der höheren Temperatur der Einwirkung eines gleichgerichteten elektrischen Feldes ausgesetzt worden ist, um elektrophoretisch die räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials zu verändern, wird die Einrichtung auf Raumtemperatur abgekühlt, wobei eine dauerhafte Darstellung erzeugt wird. Soll diese Darstellung gelöscht werden, so wird die Einrichtung der Einwirkung eines gleichgerichteten elektrischen Feldes oder eines Wechselfeldes bei der höheren Temperatur ausgesetzt· Nach dem Erhärten der Suspensionsschicht bewirkt ein auf die elektrolumineszierende Suspensionsschicht einwirkendes elektrisches Feld, das diese Schicht zum Leuchten bringt, niemals eine Bewegung des elektrophore tischen Materials, so dass die erzeugte Abbildung erhalten bleibt. .

Besteht das Suspensionsmittel aus einem bei Wärme aushärtenden Material, das bei Raumtemperatur flüssig ist, so kann eine dauerhafte Abbildung dadurch erzeugt werden, dass das Suspensionsmittel nach vollzogener Wanderung des elektrophoretischen Materials erhitzt wird.

Für diesen Zweck sind geeignet austrocknende öle, wie Leinöl, Sojabohnenöl oder andere festwerdende Öle. Enthält das flüssige Suspensionsmittel ein Bindemittel, wie Polystyrol, ein Vinylazetatharz oder Leinöl, das das elektrophoretische Material in Porm eines feinen Pulvers fixiert, so kann durch Verdampfen oder Beseitigen des restlichen Suspensionsmittels eine darerhafte Kopie oder ein dauernd sichtbares Bild erzeugt werden. Dies kann z.B. in der Weise durchgeführt werden» dass das das elektrophoretische Material im Suspensionsmittel enthaltende Gehäuse durch einen an der Gehäusewandung vorgesehenen Auslass evakuiert wird.

Ein für die Zwecke der Erfindung geeignetes Gehäuse kann.

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aus jedem verfügbaren Material hergestellt werden, der in bezug auf das Suspensionsmittel und das elektrophoretische Materialinert ist. Für einen Rahmen 38 des.Gehäuses 3 nach der IPig.ia kann z.B. eine Kunststoffplatte verwendet werden, bei der in der Mitte ein großer Teil ausgeschnitten ist. Die eine der beiden Hauptgehäusewandungen kann Z₀B. von einer Metallplatte gebildet werden, die am Rahmen befestigt wird«. Die Metallplatte wirkt als die eine der beiden Elektroden« Als die zweite Hauptgehäusewandung kann eine durchsichtige Glasplatte verwendet werden, die eine durchsichtige und leitende Folie trägt z.B. aus Zinnoxid, kupferhaltigem Jod oder aus einem.Metall, die am Rahmen so angebracht ist, dass der durchsichtige leitende Film P mit der elektrophoretischen Suspensionsschicht in Berührung steht. Bei einer Einrichtung, bei der eine Strahlungsquelle hinter der Tafel angeordnet werden sollj, kann die Metallplatte durch eine weitere durchsichtige Glasplatte ersetzt werden, die eine weitere durchsichtige und leitende folie trägt»

In ein Gehäuse mit nur einer Hauptgehäusewandung kann ein in einem Suspensionsmittel suspendiertes elektrophoretisches Material eingegossen werden, wonach die ander© Hauptgehäusewandung am Rahmen befestigt wirdo

Das genannte Material kann auch durch einen am Gehäuse vor-» gesehenen Einlass eingegossen werden, der nach dem vollständigen Füllen des Gehäuses verschlossen wird®

P Ist bei der Einrichtung nach der Erfindung mindestens die eine der beiden Elektroden mit einer isolierenden Schicht belegt, die mit der genannten Suspensionsschicht in Berührung steht, so weist die Einrichtung eine längere Lebensdauer auf. Die isolierende Schicht verhindert einen Zusammenbruch der Isolationsfähigkeit der Suspensionsschicht, selbst wenn eine hohe elektrische Spannung angelegt wird, und erleichtert das Entfernen des elektrophoretischen Materials von der Elektrode bei der Erzeugung einer neuen Abbildung;, wobei die Einrichtung der Einwirkung eines gleichgerichteten elektrischen leides mit umgekehrter Polarität oder eines Wechselfeldes ausgesetzt wird»

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Bei der in der fig*11 dargestellten Anordnung ist eine erste Elektrode 8 mit einer isolierenden Schicht belegt (45), die im Suspensionsmittel nicht auflösbar ist. Anstelle der ersten Elektrode 8 kann auch die zweite Elektrode 9 oder auch beide Elektroden mit isolierenden Schichten belegt werden· Die isolierende Schicht 43 auf der ersten Elektrode kann ζ·Β. aus einem Vinylazetatharz, aus Polystyrol oder Gelatine bestehen, es wird daher eine durchsichtige isolierende Schicht auf eine durchsichtige Elektrode aufgetragen, die an einer durchsichtigen Gehäusewandung befestigt ist. Die Dicke der isolierenden Schicht 43 hängt Ton dem elektrischen Widerstand ab, den die isolierende Schicht und die elektrophoretische Suspensionsschicht 22 aufweisen müssen« Soll die Anordnung mit einer niedrigen Spannung betrieben werden, so wird der elektrische Widerstand der isolierenden Schicht 43 vorzug-sweise nicht höher bemessen als der Widerstand der Suspensionsschicht 22·

Bei der in der fig.12a dargestellten Anordnung ist in der Suspensionsschicht 22 eine Anzahl von Abstandselementen angeordnet, die in der Querrichtung verlaufen und kleine Hohlräume bilden, die mit der Suspension gefüllt sind„ Eine Platte 41 mit einer Vielzahl von öffnungen 42, wie in der üg.13 dargestellt, kann zum Unterteilen der Suspensionsschicht 22 in gesonderte Suspensionseinheiten verwendet werden.

Die in der Pig.13 dargestellten öffnungen können auch kreisrund, rechteckig, sechseckig usw. ausgestaltet werden. Die öffnungen 42 können auch der form, den Abmessungen und der Anordnung nach regelmäßig oder unregelmäßig sein. Die Abmessungen der öffnungen 42 sollen zweckentsprechend oder der Art der Suspension entsprechend gewählt werden, müssen jedoch mindestens größer Bein als die Abmessungen des elektrophoretischen Materials in der Suspension.

Die Aufteilung der Suspensionsschicht in viele Suspensionseinheiten weist die folgenden Vorzüge aufj Es kann eine gleichförmige Abbildung erzeugt werden, da die Strömung der Suspension auf das Innere eines jeden Baumes beschränkt wird. Die Suspensionseinheiten können verschiedenfarbiges Licht ausstrahlen. Die Suspeneionseinheiten können mindestens zwei farben zeigen.

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Die Suspensioaseiaheitea werdea irornagsweis® swisohea zwei £■] ti?oden angeordnet^ von denes die ©ine EX®ktr©'d@ sieh aus einer Anzahl von Teilelektroden (IL₉ E_OP. I_x _ΰ o_ao) g_oB_o is. form von Punkten» zusammensetzt» die mit den Snsp©asi©as©iali©itea in Berührung st ©hen s während die ander© llekteoö.© durchsichtig ist und die durchsichtig® GeMmsfSwandiaaig 4 sollstänfiig ^©aecslstj, wi© in der Fig»12b dargestellte Dar zwischen Jeder S©il@lekteod@ und der anderen Elektrode Tb@£ims!li©li@ ®©il ä.®!³'Suspensions sehie3h.1 bildet ein Bildelem©at _o Mit äer Eiariehtimg saoli t©r lig_ö12a kann ein farbiges Abbild dadurela ergengt ü?@ri.©a_p äass aa die Elektrode 8 und amsg©wälalt©n S©±lel©ktEOi.©a ©ia© ßleiehspannimg angelegt wird, wäteead di® Biisp©asioasae]ai®!at©iBli®it©a der Einwirkung einer Strahliaag ausgasetzt w©rd@a_o

Sie Elektroden für di© Susp©asioas©inli@i"6©a t?@ri.©a aza" besten in der Weise hergestellt ₉ dass di© erst© El©kt2°ofi© aus eiaar Anzahl von parallelen Elektrodeast^eifea g-öLsaiiE®3a,g©is©tst uird₉ während die zweit© Elektrode gloieiifalls ass ©isier Anzahl -won parallelen, jedoch zn den Streifen der erstes llo&troä© winklig verlaufenden Slektrodaastrsifea gia©SEia©ng©sstst ähnlich der Anordnung naeli der lig,7 ₉ so dass su punkt zwischen je einem Bteeifea d@r ©rstea iaai, ä®r sr/@it©n Elektrode eine bestimmt© Suspas.si©as©isJi©it siagsoE'äaet ist© Jeder Kreuzungspunkt "bildet eis gn eia@r l©sti®mt©a Suspensionseinheit gehörendes Bildeleasatj, da® 2Ot@ü M©ö,t (22H) ₉ grünes Licht (220·) oder blaues Sieht ausstrahlt _B iii© in ύφτ lig» 12© bei 22B dargestellt ist ο Wird ein elektrisch©® 1®M aa "bsstiiimteB gewünschten Bildelementea gur Wirkimg g©bs?aeÄtg, so uird auf der Bildtafel ein luminesgierendes farbiges" Bild @rmen,§t_o

Eine Abbildungstafel für ©in farbiges Bild keam hergestellt werden unter Yerwendung von Mosaikfarbfiltsra rasa amr @iHi©r Art von Suspension, deren färbung in foautönea swis@Ih.ea Schwärs wad Weiß verändert werden Irara.„ Zu diesem Zweek werd@n die jedem Bildelement der Sarstellungstafel entsprechenden leldeE¹ der durchsichtigen Gehäusewandnng oder der diarchaisfetigen Blektrod© nach den figuren 7 oder 12b wahlweise so gefärbt_s dass dies© als Farbfilter beispielsweise für Eot₉ fefin oä®T Blau uirk©a_o Wird Jedoch eine Abbildungstafel mit miaä©@t@as dr©i Artta voa

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Suspensionen vorgesehen, d.h., für die Parben Hot, Grün, und Blau, so können bessere Abbildungen erzeugt werden, besonders im Hinblick auf die Helligkeit, als mit der zuvor beschriebenen Einrichtung·

Bei der in der 3?ig„6 dargestellten Tafel zum Abbilden von Zahlzeichen kann die einer der Teilelektroden entsprechende Suspension aus einer oder aus mehreren Suspensionseinheiten bestehen. ■''■■'*.'

Die Einrichtung nach der Erfindung braucht nicht immer flach und eben zu sein«

Die Jig.14 zeigt eine Anordnung, bei der die Suspensionsschicht 22 sich in einem Gehäuse 3 befindet, das im wesentlichen von zwei konzentrischen zylindrischen Rohren 4 und 5 gebildet wird. Am inneren Rohr 5 ist eine erste Elektrode 9 und am äußeren Rohr 4 eine zweite Elektrode 8 angebracht· Das innere Rohr 5 ist mit einem Gas 100 gefüllt, z.B. mit Argon oder Krypton und Quecksilber, so dass eine Gasentladungslampe 101 gebildet wird, die unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes eine UV-Strahlung (hauptsächlich 2537 %■ ) erzeugt.

Das innere Rohr 5 und die an dessen Außenseite angebrachte erste Elektrode 9 sind für die Strahlung durchlässig, während das äußere Rohr 4 und die an dessen Innenseite angebrachte zweite Elektrode 8 für das sichtbare Licht durchlässig sind. An die beiden Elektroden 8 und 9 wird eine Gleichspannung aus der Spannungsquelle 10 angelegt, wobei die räumliche Verteilung des elektrophoretischen Materials und damit die lumineszenz der Einrichtung durch die Gehäusewandung 4 hindurch verändert wird· Die Spannungsquelle 10 kann nicht nur die Gleichspannung für die Susρensionsschicht 22 erzeugen sondern auch das elektrische Wechselfeld für die Gasentladungslampe 101. Das innere Rohr 5 kann an der Innenseite mit einem Belag aus einem fluoreszierenden Material versehen werden, der das Spektrum des UV-Lichtes, das vom Gas erzeugt wird, in ein anderes Spektrum umwandelt. Wird die Einrichtung nach der Pig.14 als fluoreszierende Lampe verwendet, so kann die Lichtfärbung dadurch verändert werden, dass die Stärke, die Wirkungsdauer und die Polarität der angelegten Gleichspannung verändert wird.

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Die Menge des elektrophoretischen Materials in einem Suspensionsmittel oder die Dicke der elektrophoretischen Suspensionssehicht wird gewählt in Abhängigkeit von der Undurchlässigkeit, . der lumineszenz oder der elektrophoretischen Beweglichkeit des elektrophoretischen Materials sowie von dem geforderten Bereich einer Farbänderung, von der Möglichkeit, eine Spannungsquelle vorzusehen, usw_o

Da die Darstellungseinrichtung nach der Erfindung lumineszierend ist, so muss die Suspensionssehicht für eine Strahlung und/oder für das sichtbare Licht undurchlässig sein,; damit eine weitreichende Farbänderung durchgeführt werden kann. Bei einer dickeren Suspensionssehicht ist im allgemeinen eine höhere Spannung erforderlich, Bei einer dünneren Suspensionssehicht muss das elektrophoretische Material eine stärkere Konzentration aufweisen, damit große Farbänderungen durchgeführt werden können. Die Dicke der Suspensionssehicht beträgt im allgemeinen einige Mikron bis zu einigen Millimetern«

Beispieli

Es werden 10 Gramm Zyaningrün-B-Partikelj, die aus Phthalozyaningrün bestehen, welches Material von der Dainippon Ink Chemical Industrial Company in Japan bezogen werden kannj zugesetzt zu 100 ml Olivenöl und in einer Kugelmühle zu einer ersten Paste verarbeitet. Diese erste Paste zeigt bei einer Bestrahlung mit weißem Licht eine dunkelgrüne Farbe» Die grünen Partikel weisen in Olivenöl eine negative Ladungspolarität auf. Zehn Gramm Fluoreszenzpulverpartikel (EL-GSL„ erhältlich von der Sakai Industrial Chemical Company in Japan, Hauptbestandteilι Zinksulfid) werden zugesetzt zu 50 ml Olivenöl und mittels Ultraschallschwingungen zu einer aweiten Paste verarbeitet ₉ die bei Bestrahlung mit weißem Licht eine schwachgrüne Färbung zeigt. Die Zinksulfidpartikel weisen eine schwache positive Ladungspolarität auf und weisen in Olivenöl keine wesentliche Elektrophorese auf. Gleiche Volumen der beiden Pasten werden zu einer dritten Paste vermischt. Diese dritte Paste wird zwischen einer Aluminiumplatte und einer EG-Glaselektrode angeordnet, wobei

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eine lumineszierende elektrophoretische Suspensionsschicht mit einer Dicke von 100 Mikron erzeugt wird« Das EC-Glas besteht aus einer durchsichtigen Glasplatte, die eine durchsichtige leitende Schicht aus Zinnoxid trägt. Die Suspensionsschicht strahlt durch die EC-Glaselektrode ein gelblich-grünes Licht aus, wenn die Schicht durch die EC-Glaselektrode hindurch von einer UV-Strahlung getroffen wird. Wird an die als Katode wirkende EC-Glaselektrode und an die als Anode wirkende Aluminiumplatte eine Gleichspannung von 300 Volt angelegt, so verändert sich die Lumineszenzfärbung der Suspensionsschicht und erscheint hellgrün. Wird die Polarität der Gleichspannung umgekehrt, so erscheint die Suspensionsschicht dunkelgrün· Die Helligkeit der grünen Färbung der Suspensionsschicht kann dadurch verändert werden, dass die Höhe, die Einwirkungszeit oder die Polarität der angelegten Gleichspannung verändert wird· Nach Wegfall des elektrischen Feldes bleibt die Färbung erhalten. Durch Anlegen einer Gleichspannung bei gleichzeitiger Bestrahlung mit weißem Licht kann die Grünfärbung der Suspensionsschicht gleichfalls verändert werden· Die im vorliegenden Falle verwendeten Zinksulfidpartikel sind elektrolumineszierend, und die Suspensionsschicht strahlt unter der Einwirkung eines elektrischen Feldes Elektrolumineszenzlicht aus„

An die als Katode wirkende EC-Glaselektrode und an die Aluminium olat te wird eine Gleichspannung von 300 Volt angelegt· Wird hiernach an die beiden Elektroden eine sinusförmige Wechselspannung von 230 Volt und 1 kHz angelegt, so strahlt die Suspensionsschicht durch die Eü-Glaselektrode hindurch ein hellgrünes Licht aus. Werden die Wechselspannung und die Gleichspannung mit umgekehrter Polarität angelegt, wie oben beschrieben, so strahrt die Suspensionsschicht ein dunkelgrünes Licht aus. Bei dem vorliegenden Beispiel strahlt die Suspensionsschicht unter der Einwirkung einer UV-Strahlung oder eines elektrischen Wechselfeldes sichtbares Licht aus·

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Gramm l'liioreszsaspiilverpartikel (1Ia=II₉ erhältlich won · der Bainippon Paint Company in Japaa₉ HauptT9@stanatsil Zinks tilfid) werden zugesetzt am 50 sal Solrataj, da© 2©ha Gramm Yisylazetatharz aufgelöst enthält ₉ ^oaasto, ds® §©ais©li mit Hilfe won Ultraschallschwingunggn zu einsr Baste verarbeitet wird«

Ein Sieb aus Polyesterfaser (Sr© 100Q₁, ©rhältlich von der Teijin Company in Japan) wird mit einem Belsg aus dieser Paste verseilen, wobei eine poröse lumiaessiersad© S©M.©kt ©rseugt · wirdp die unter der Eiiawirkimg eiaer OT-=Strahliang rotes !sieht ausstrahlt« Fünf &raaa weiterer Iliao2?©ss©agpialirerpartik©l (wi© im Beispiel 1) werden zugesetzt sm 50 mk Isopropylalkohol, wcnach das Gemisch, τοη eines Ultras©Mallvilbrstor su ©iaer 8usp©nsion verarbeitet wird« Die SmLvsrpas'tik©! w©i©@a im Isopropjl·= alkohol eine negative Ladtmgspolaritä¹^ auf _o Dies© liamia©ssierea·= de poröse Schicht wirfi gwiscfe@n smel Si@l@a (Ir© 135O₉ erhältlich von der Teijin Gompaay^ Japam) ©±agelQgt₉ woaaefe das GransQ zwischen eine EC-6-laselektroie rad ©ia© Alraaiaiumplatta ©ing©- legt wird, wobei ein Grelaämse h©rg@©t©llt wirdL₉ da® mit dsr genannten Suspension gefüllt i?ird_o Hier"b©i wiri ®±n® Iraainesgi©- rende elektrophoretische SispeiisionssaSiislrfc ©rs@ugts, die mit« tels eines Klebstoffes flüssigkeitsdicht'gemacht uirdo Wird di© Suspensions schicht durch die BC-Slaselelstrote hindureh einer UV-Strahlung aus einer entsprechenden Saape ausgssetzt; so strahlt die Suspensiongsohieht ein gelb®® Licht eis» Wird an die als Anode wirkende EC-Grlaselektrode und aa fii© AlBiiiniumplatt®;, die als Katode wirkt, ein© Gleiehapanaung υοά 25 Volt angelegt ₉ so strahlt die Suspensionsschicat unter der Einwirkung der Strahlung ein grünes licht aus» Wird die Polarität dar spannung umgekehrt, so· ändert sich die Färbung der Susp©asiona~ schicht von grün aus über gelb zu rot» Durch ©in© Halbwollengleichrichtung wird eine sinusförmige Wechselspannung von 150 Y zu einer pulsierenden Gleichspannung umgewandelt; di@ an die EC-Glaselektrode und an die Aluminlumplatte angelegt wird® Hierbei strahlt die Suspensionsschicht ein orangefarbene« Licht aus, wenn die EiUGKLaselektrode die Katode Sarstellt, oder ein

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grünes Licht» wenn die EC-Glaselektrode die Anode darstellt*

Bei dieser Abbildungstafel kann die Färbung bei Erregung durch ultraviolettes licht von grün über gelb zu rot, und umgekehrt, verändert werden.

Patentansprüche

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Claims

- 36 Patentansprüche

Einrichtung zum Abbilden und/oder Aufzeichnen, gekennzeichnet durch eine lumineszierende elektrophoretische Suspensionsschicht mit einem Suspensionschmittel, das mindestens ein elektrophoretisches Material in form eines feinen Pulvers suspendiert enthält, welche Suspensionsschicht zwei entgegengesetzte Hauptseiten aufweist, durch eine erste und eine zweite Elektrode, welche Elektroden an den beiden entgegengesetzten Hauptseiten der Susρensionsschicht angeordnet sind, durch Mittel zum Erhellen der Suspensionsschicht, und durch Mittel, mit denen durch die genannten Elektroden hindurch an der Suspensionsschicht ein elektrisches Feld erzeugt wird, das eine Änderung der räumlichen Verteilung des elektrophoretisehen Materials und damit die Lumineszenz der Suspensionsschicht bewirkt«,

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zum Erhellen der Suspensionsschicht eine Strahlungsquelle zum Bestrahlen der Suspensionsschicht umfassen.

3ο Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strahlung aus einer Ultraviolettstrahlung besteht.

4· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Strahlungsquelle sich innerhalb der Suspensionsschicht befindet·

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle aus einem radioaktiven Isotop des Eadiums, des Strontiums 90, des Tritiums oder des Promethiums 147 besteht.

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6· Einrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel zum Erhellen der Suspensionsschicht aus einer Spannungsquelle bestehen, aus der an die erste und an die zweite Elektrode eine elektrische Spannung angelegt, wird, die ein Leuchten der Suspensionsschicht aufgrund der Elektrolumineszenz bewirkte

7· Einrichtung nach Anspruch 6_t dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung aus einer Wechselspannung besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung aus Spannungsimpulsen oder aus einer pulsierenden Spannung besteht.

9· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das elektrophoretische Material lumineszierend ist.

10· Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei elektrophoretische Materialien, die eine unterschiedliche Ladungepolari tat und eine unterschiedliche !lumineszenz aufweisen.

11· Einrichtung nach Anspruch t, gekennzeichnet durch mindestens zwei elektrophoretische Materialien, die eine unterschiedliche elektrophoretische Beweglichkeit und eine unterschiedliche Lumineszenz aufweisen·

12. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Suspensionsmittel lumineszierend ist.

15· Einrichtung naoh Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine im Suspensionsmittel angeordnete poröse Schicht.

14· Einrichtung nach Anepruoh 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die poröae Schicht lumineszierend ist·

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15» Einrichtung nach Anspruch 1«? dadurch gekennzeichnet_P dass die genannte Suspension ein Bindamittel für das elektrophoratische Material enthält ₉ das-Ia Suspensionsmittel mindestens teilweise löslich ist·

16· Einrichtung nach Ansprach 1_S tatereh gekennzeichnet^ dass das Suspensionsmittel aus eia@a Siärtuagsfähigea Material besteht.

17» Einrichtung nach Anspruch I₉ iafiureh. gekenazeichnetj dass das Suspensionsmitt©! dureh Hits© ©rhärtfear ieto

18o Einrichtung nach Ansprach 1₉ dadureh gekennzeichnet₉ dass das Suspensionsmittel durch Hitg© eiweichbar isto

19» Einrichtung nach Anspruch H₉ äaöTOoh. gekennzeichnet₉ dass die, Mittel zum Erzeugen eines elektrischen f@ld@® Mittel umfassen, mit denen das elektriseiie PeM in bezug auf mis~ destens eine Eigenschaft beeinflusst w®M©a kana und zwar in bezug auf die Stärke, dLie Einwirlnmgsaait oder die Polarität.

20. Einrichtung nach Anspruch 1, fiaetaeh gekennzeichnet, daea - die Mittel zum Erzeugen eines ©lektrisehea f©lde@ an der Suspensionsschicht durch die Elektroden Jaiaturch auch als Mittel zum Erhellen der Suepensionssohlclrt; infolge der Elektrolumineszenz wirken.

21» Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein die SuspensionsBchicht umschließendes Gehämseo

22· Einrichtung nach Anspruch 2I₅ datureh gekennzeichnet, dass das Gehäus« zwei auf Abstand stehende isad gegeralüberstehend· Hauptgehäusewandungen aufweist, zwiaclien denea sieb die Suspensions schicht befindet, und dass miBdestenii eine der Wandungen sowie die dieser zugewandte Elektrode für tag siohtbare Licht durchlässig sind·

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23β Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass von den genannten beiden Elektroden mindestens eine Elektrode mindestens für das sichtbare Licht durchlässig ist, und dass die eine Gehäusewandung für mindestens das sichtbare Licht durchlässig ist und die lichtdurchlässige Elektrode bedeckt.

24· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass von den genannten beiden Elektroden mindestens die eine Elektrode für die genannte Strahlung durchlässig ist, und dass die andere Elektrode für das sichtbare Licht durchlässig ist.

25. Einrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch ein die Suspensionsschicht umschließendes Gehäuse mit zwei auf Abstand stehenden und gegenüberstehenden Hauptgehäusewandungen, von denen mindestens eine Wandung für die genannte Strahlung durchlässig ist und die genannte eine Elektrode trägt, während die andere Wandung für das sichtbare Licht durchlässig ist und die andere Elektrode trägt.

26· Einrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionsschicht der Einwirkung der Strahlung durch die genannte eine Gehäusewandung und durch die genannte eine Elektrode hindurch ausgesetzt ist und sichtbares Licht durch die andere Gehäusewandung und durch die andere Elektrode hindurch ausstrahlt.

27. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein die Suspensechicht umschließendes Gehäuse mit zwei auf Abstand stehenden und gegenüberstehenden Hauptgehäusewandungen, von denen mindestens eine Wandung für die genannte Strahlung und das sichtbare Licht durchlässig ist und eine der genannten Elektroden trägt, die für die genannte Strahlung und das sichtbare Licht durchlässig ist.

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28β Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass von den genannten beiden Elektroden mindestens eine Elektrode nach einem gegebenen Muster ausgestaltet ist.

29. Einrichtung nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass von den genannten beiden Elektroden mindestens eine Elektrode in eine Anzahl von Elektrodensegmenten unterteilt ist.

30. Einrichtung nach Anspruch 23 _f dadurch gekennzeichnet, dass die genannte erste Elektrode aus einer Anzahl von Elektrodenmaterialstreifen in paralleler Anordnung besteht, und dass die zweite Elektrode aus einer Anzahl von Elektrodenmaterialstreifen besteht, die parallel zu einander und senkrecht zu den ersten Elektrodenstreifen angeordnet sind.

β Einrichtung nach Anspruch 23* dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionsschicht eine Anzahl von Abstandsgliedern enthält, die quer zur Ebene der Suspensionsschicht angeordnet sind und eine Anzahl von Suspensionseinheiten bilden.

32. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass von den genannten beiden Elektroden mindestens eine Elektrode mit einer isolierenden Schicht versehen ist, die mit der Suspensionsschicht in Berührung steht.

33. Einrichtung nach Anspruch 31» dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensionseinheiten mindestens zwei verschiedene Lumineszenzfarben erzeugen können.

34o Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass an der genannten durchsichtigen Gehäusewandung ein Farbfiltermosaik angebracht ist_o

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35· Einrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten beiden Gehäusewandungen im wesentlichen aus einem inneren und einem äußeren Eohr bestehen, welche Eohre konzentrisch zu einander angeordnet sind, dass das innere Rohr ein Gas enthält, die Strahlungsquelle und eine Gasentladungslampe darstellt, die die genannte Strahlung aussendet.

36· Einrichtung zum Abbilden, gekennzeichnet durch eine lumineszierende elektrophoretische Suspensionsschicht, die aus einem Suspensionsmittel und aus mindestens einem elektrophoretisehen Material in form eines im Suspensionsmittel suspendierten feinen Pulvers besteht und zwei gegenüberstehende Hauptseiten aufweist, und dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Hauptseiten der Suspensionsschicht eine durchsichtige Elektrode angeordnet ist, und dadurch gekennzeichnet, dass die Suspensschicht von einem Gehäuse eingeschlossen wird, dessen eine durchsichtige Gehäusewandung über der genannten Elektrode gelegen ist, dass eine Katodenstrahlröhre mit einem Elektrodenstrahlerzeuger vorgesehen ist, die an dem dem Elektronenstrahlerzeuger gegenüberlie-, genden Ende vom genannten Gehäuse abgeschlossen wird, wobei die durchsichtige Gehäusewandung an der Außenseite der Katodenstrahlröhre gelegen ist, während die genannte andere Hauptseite der Suspensionsschicht dem Elektronenstrahler- ä zeuger zugewandt ist, und dass Mittel vorgesehen sind, die die Suspensionsschicht bestrahlen, eo dass diese leuchtet.

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