DE602005002043T2

DE602005002043T2 - Elektrobenetzungs-display-element

Info

Publication number: DE602005002043T2
Application number: DE602005002043T
Authority: DE
Inventors: Andrew Clarke
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2008-05-08
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: WO2005096066A1; GB0407643D0; JP4594378B2; DE602005002043D1; EP1730575A1; CN1938630A; CN100412606C; JP2007531036A; EP1730575B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Anzeige- oder Display-Elemente, insbesondere den Bereich der passiven Display-Elemente.
Viele Unternehmen versuchen mit Nachdruck, ein Display-Element zu erstellen, das mithilfe von Roll-to-Roll-Abscheidetechniken gefertigt werden kann. Diese Display-Elemente können entweder aktiv sein, d.h. Licht emittieren, wie LED, OLED, PLED, EL, oder passiv sein, d.h. den Durchgang, die Reflexion oder die Brechung von Licht ermöglichen, wie LCD, CLC, e-ink usw. Einige passive Systeme sind insofern bistabil, als dass sie einschaltbar sind und auch eingeschaltet bleiben, nachdem die Stromversorgung getrennt worden ist. Die meisten zuvor beschriebenen Konfigurationen lassen sich ohne weiteres an Farbfunktionalität anpassen.
In der Technik sind verschiedene Electrowetting- oder Elektrobenetzungs-Display-Elemente bekannt.
US-A-6473492 beschreibt eine Flüssigelement-Vorrichtung, die Flüssigkeit in einem Kapillarrohr neu ordnet. Eine Spannung dient dazu, die Flüssigkeit in dem Kapillarrohr auf einen gewünschten Pegel zu bewegen. US-A-2002/0080920 beschreibt eine Filtervorrichtung unter Verwendung einer Anordnung von Elementen, die auf US-A-6473492 beruhen, zur Verwendung mit einer Röntgenbebilderungsausrüstung. US-A2003/0085850 beschreibt eine elektrostatische Vorrichtung, die eine Meniskusform derart ändert, dass sich die Brennweite der Vorrichtung ändert.
US-A-6449081 beschreibt ein Fokussierelement, das auf dem Elektrobenetzungsphänomen beruht. WO2/002099527 beschreibt ein Display-Element mit einer definierten prismatischen Struktur, das zwei miteinander nicht mischbare Flüssigkeiten sowie Elektroden enthält, derart, dass die Flüssigkeit in der Zelle neu angeordnet werden kann.
In Display-Elementen, die auf der Neuanordnung von Flüssigkeit beruhen, ist es vorteilhaft, dafür zu sorgen, dass die Flüssigkeit durch Kapillarkräfte erfasst wird. Dies wird erreicht, indem man die Elemente klein macht. Somit wird nach dem Stand der Technik der Bedarf nach großen Pixelflächen nicht ohne weiteres gedeckt. Der Stand der Technik beschreibt zudem Strukturen, die notwendigerweise einer Mikrofertigung bedürfen, und somit relativ komplexer Konstruktionsverfahren, die nicht auf die Roll-to-Roll-Fertigung übertragbar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung beruhend auf einer Kombination von Mechanismen bereitzustellen, die zuvor nicht vorgesehen worden ist. Diese Klasse von Vorrichtungen ist für die Farbbenutzung adaptierbar, obwohl sich die folgende Beschreibung auf ein einfarbiges Element bezieht. Das Display-Element ist von Natur aus kapazitiv und hat somit einen geringen Energieverbrauch und ist mit niedrigen Spannungen umschaltbar. Das Element modifiziert das Reflexionsvermögen seiner Oberfläche.
Erfindungsgemäß wird ein Display-Element mit mindestens zwei porösen Schichten bereitgestellt, wobei in der oberen Schicht eine leitfähige Flüssigkeit vorhanden ist, die mit dem Material in der oberen Schicht einen Berührungs- oder Kontaktwinkel von weniger als etwa 60° bildet und wobei das Material der unteren Schicht leitfähig ist und gegenüber der Flüssigkeit mittels einer dielektrischen Schicht isoliert ist, und wobei die Flüssigkeit mit dem Material der unteren Schicht einen Kontaktwinkel von mehr als etwa 90° bildet, wodurch bei Anlegen einer Spannung zwischen der unteren Schicht und der Flüssigkeit die Flüssigkeit sich aus der oberen Schicht in die untere Schicht bewegt und dadurch eine optische Veränderung der oberen Schicht bewirkt.
Die Erfindung stellt zudem eine Displayvorrichtung mit mindestens einem Element, wie vorstehend beschrieben, bereit mit Mitteln zum Anschließen eines jeden Elements an einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Matrixdisplays.
Die vorliegende Erfindung ist wegen der stochastischen Struktur der Elemente über großen Flächen einfach zu fertigen und kann mithilfe von Roll-to-Roll-Techniken hergestellt werden.
Sie erfüllt die Anforderungen zur Erfassung kleiner flüssiger Elemente durch Kapillartätigkeit. Allerdings ist die Umschaltzeit des Elements nicht durch seine Fläche begrenzt. Es ist zudem einfach zu adressieren und anzusteuern, und zwar über geeignete, strukturierte passive oder aktive Matrixleiterplatten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Elements.
2 das Element im "ein-" und "ausgeschalteten" Zustand;
3 eine Kern-/Hüllen-Anordnung von Teilchen in dem Element;
4 eine andere Kern-/Hüllen-Anordnung von Teilchen in dem Element;
5 eine schematische Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Elements; und
6 eine schematische Ansicht des Elements, einschließlich einer Zwischenschicht.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Display-Elements. Die Erfindung bezieht sich auf ein passives Display-Element.
In der gesamten Beschreibung sowie in den Ansprüchen ist mit „obere" die Seite gemeint, von der aus ein Element betrachtet würde. Mit „untere" ist die der oberen Seite gegenüberliegende Seite gemeint. Die Begriffe „obere" und „untere" sind hinsichtlich der Ausrichtung des erfindungsgemäßen Elements nicht als einschränkend zu verstehen.
Das Element beruht auf einem zweischichtigen, porösen System. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die obere Schicht 2 und die untere Schicht 4 zwischen einem oberen Leiter 12 und einem unteren Leiter 14 angeordnet. Der obere Leiter 12 sollte transparent sein. Der Leiter kann gleichermaßen aus beispielsweise Drahtfasern ausgebildet sein, wobei in diesem Fall das Material nicht transparent zu sein braucht. Einschlägigen Fachleuten wird bekannt sein, dass die Leiter nicht notwendigerweise oben und unten an dem Element angeordnet sein müssen. Notwendig ist, dass eine Spannung an eine Flüssigkeit 10 angelegt werden kann. Die Leiter können seitlich an dem Element oder an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet sein. Eine Isolierschicht 16 ist zwischen der unteren Schicht 4 und dem unteren Leiter 14 angeordnet. Das Element ist in einem oberen Substrat 26 und einem unteren Substrat 28 gekapselt. Die Substrate sollten isolierend und gegen Flüssigkeit undurchdringbar sein. Das obere Substrat muss aus einem transparenten Material bestehen.
Die obere Schicht 2 umfasst eine Vielzahl von Teilchen 6, wie Siliciumdioxid. Einschlägigen Fachleuten wird bekannt sein, dass Siliciumdioxid nur ein Beispiel eines verwendbaren Materials ist. Es ist ein beliebiges anderes lyophiles Material verwendbar, das auf den Brechungsindex der verwendeten Flüssigkeit abgestimmt werden kann. Die Teilchengrößen würden im Bereich von 30 nm bis 2 µm liegen.
Eine Flüssigkeit 10 befindet sich in dem Porenraum der oberen Schicht 2. Bei der Flüssigkeit kann es sich um Wasser handeln, aber einschlägigen Fachleuten wird bekannt sein, dass es sich nicht notwendigerweise um Wasser handeln muss. Die Flüssigkeit muss allerdings leitfähig sein. Die leitfähige Flüssigkeit lässt sich herstellen, indem einem Lösungsmittel Ionen zugegeben werden. Alternativ kann die leitfähige Flüssigkeit eine ionische Flüssigkeit sein.
Der Brechungsindex der Teilchen 6 in der oberen Schicht 2 sollte im Wesentlichen gleich wie der Brechungsindex der Flüssigkeit 10 sein. Die Größe der Teilchen 6 sollte ein wesentlicher Teil der Lichtwellenlänge sein, z.B. 200 nm. Da der Brechungsindex der Flüssigkeit im Wesentlichen gleich dem der Teilchen ist, ist die obere Schicht praktisch unsichtbar. Sichtbar ist die Farbe der unteren Schicht 4.
Die untere Schicht 4 umfasst eine Vielzahl von Teilchen 8. Die Teilchen 8 sollten von ähnlicher Größe oder kleiner als die Teilchen 6 in der oberen Schicht 2 sein. Die Teilchen können farbig sein, um ein farbiges Pixel bereitzustellen, oder sie können schwarz sein, um ein schwarzes Pixel bereitzustellen. Alternativ hierzu kann eine Zwischenschicht 30 aus farbigen oder schwarzen Teilchen zwischen der oberen Schicht 2 und der unteren Schicht 4 bereitgestellt werden. Eine derartiges Ausführungsbeispiel ist in 6 abgebildet. Die Teilchen dieser Zwischenschicht haben im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die Teilchen der oberen Schicht 2 hinsichtlich des Kontaktwinkels mit der Flüssigkeit 10, der Größe, der Form usw., mit dem Unterschied, dass sie farbig sind. Wenn eine derartige Zwischenschicht verwendet wird, kommt es nicht darauf an, welche Farbe die Teilchen der unteren Schicht haben, da diese nicht sichtbar sind. Eine weitere Option wäre die Verwendung einer farbigen Flüssigkeit 10.
Die Flüssigkeit 10 hat mit den Teilchen 8 einen Kontaktwinkel von größer als 90°. Die Teilchen 8 sind leitend. Entweder können die Teilchen massive Metallteilchen sein, oder nur deren Hülle kann leitfähig sein. Wenn die Teilchen eine Hülle aufweisen, ist die Dicke der Hülle so wählbar, dass ein bestimmtes farbiges Teilchen erzeugt wird. Eine Erläuterung hierzu ist in "Seed-mediated Growth Techniques for the Preparation of a Silver Nanoshell an a Silica Sphere" von Zhong-jie Jiang und Chun-yan Liu,J. Phys. Chem B 2003, 107, 12411-12415, zu finden. Unabhängig davon, welcher Teilchentyp verwendet wird, sollten die Teilchen mit einer elektrisch isolierenden dünnen Schicht oder Beschichtung 24 aus einem lyophoben Material mit kleiner Kontaktwinkelhysterese bedeckt sein. Geeignete Teilchen wären leitfähige Silberteilchen, die mit lyophobem oder dielektrischem Mercaptan gekapselt sind. Einschlägigen Fachleuten wird bekannt sein, dass dies lediglich ein Beispiel ist, und dass ein beliebiges leitfähiges Material und eine beliebige lyophobe Beschichtung innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung verwendbar ist. 3 und 4 stellen mögliche Kern-/Hüllen-Anordnungen der Teilchen dar. Der Kern 20 kann ein preisgünstiges, isolierendes Teilchen sein, wie z.B. Siliciumdioxid. Jeder Kern 20 ist von einer Metallhülle 22 gekapselt. Die Schicht des lyophoben Materials 24 umgibt die Hüllenteilchen. Die Schicht 24 kann beispielsweise aus Polymer bestehen. Weitere verwendbare Materialien sind u.a. ein Polyelectrolyt, ein Fluoropolymer, eine selbstorganisierende Monoschicht (SAM) oder eine anorganische Hülle. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf diese Materialien beschränkt ist. Für den Gleichstrombetrieb sollten die Metallkerne 20 der Teilchen 8 in der unteren Schicht 4 verbunden werden, und die lyophobe, elektrisch isolierende Beschichtung 24 sollte die Struktur vollständig einkapseln. Für den Gleichstrombetrieb müssen alle Teilchenkerne der Schicht 4 mit dem Leiter 14 verbunden sein. Für den Wechselstrombetrieb können die Teilchen einzeln mit lyophoben und elektrisch isolierenden Mänteln gekapselt sein. Die in 3 dargestellte Struktur arbeitet sowohl mit Wechselstrom- als auch mit Gleichstrombetrieb.
Die Flüssigkeit 10 hat einen großen Fortschreitkontaktwinkel mit den Teilchen 8 der unteren Schicht. Daher ist der Kapillardruck derart, dass keine Flüssigkeit 10 aus der oberen Schicht in die untere Schicht eintritt. Die Flüssigkeit verbleibt in der oberen Schicht 2, da die untere Schicht 4 lyophob ist. Wenn zwischen den Leitern 12, 14 und der Flüssigkeit keine Spannung anliegt, verbleibt die Flüssigkeit 10 in der oberen Schicht 2. Da die Flüssigkeit 10 und die Teilchen 6 einen ähnlichen Brechungsindex haben, erscheint die obere Schicht im Wesentlichen transparent oder durchscheinend. Die Teilchen 8 der unteren Schicht 4 streuen das Licht. Daher ist die Farbe der Teilchen in der unteren Schicht sichtbar. In dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Zwischenschicht ist die Farbe der die Zwischenschicht bildenden Teilchen sichtbar. Bei Anlegen einer Spannung zwischen der Flüssigkeit und den Leitern 12, 14 tritt ein als "Elektrobenetzung" bezeichneter Effekt ein. Elektrobenetzung wird beschrieben in Blake et al, Langmuir 2000, 16, 2928-2935. Die angelegte Spannung liegt in der Größenordnung von 1 Volt, wobei ein Maximum von 20 Volt vorgesehen ist.
Die angelegte Spannung bewirkt einen Elektrobenetzungseffekt, der den Kontaktwinkel der Flüssigkeit 10 mit der unteren Schicht 4 reduziert. Es ist die übliche Elektrobenetzungsgleichung verwendbar.
wobei θ für den Kontaktwinkel bei Anliegen einer Spannung, θ₀ für den Kontaktwinkel ohne Anliegen einer Spannung, V für die Spannung, ε für die dielektrische Konstante der lyophoben Schicht, ε₀ für die Durchlässigkeit des freien Raums, γ für die Oberflächenspannung der Flüssigkeit und d für die Dicke der lyophoben Schicht steht. Der Kapillardruck ΔP innerhalb des Porensystems ist folgendermaßen definierbar:
wobei α für den mittleren Porenradius innerhalb der porösen Struktur steht. Wenn die obere Schicht als A und die untere Schicht als B definiert wird, dann bewegt sich Flüssigkeit aus der oberen in die untere Schicht, wenn ΔP_A < ΔP_B und dann bewegt sich Flüssigkeit aus der unteren in die obere Schicht, wenn ΔP_A > ΔP_B
Für eine lyophobe untere Schicht und eine lyophobe obere Schicht und bei V = 0, ist ΔP_A positiv und ΔP_B negativ. Der Kapillardruck steht daher der Bewegung der Flüssigkeit 10 in die untere Schicht 4 entgegen. Wenn eine ausreichende Spannung angelegt wird, nimmt ΔP_B zu, bis der Wert größer als ΔP_A wird, so dass sich die Flüssigkeit 10 in die untere Schicht 4 bewegen kann. Die obere Schicht 2, die jetzt weitgehend von der Flüssigkeit 10 entleert ist, streut das Licht stark und erscheint weiß. Bei anschließender Trennung der Spannung fällt ΔP_B; vorausgesetzt der Wert fällt unter den der oberen Schicht 2 ab, wird die Flüssigkeit 10 zurück in die obere Schicht gezogen. Wichtig ist, dass sich die obere Schicht niemals vollständig entleert, wobei das System allerdings hinsichtlich der Anlegung der Spannung selbstbegrenzend ist, so dass dies nicht ohne weiteres geschehen kann.
5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die obere Schicht 2 ein Photonenkristall, beispielsweise eine Opalstruktur oder eine inverse Opalstruktur 18, anstelle einer zufälligen, porösen Struktur. Die Photonenkristallstruktur ist sehr regelmäßig, und die Teilchengröße liegt in der Größenordnung der Lichtwellenlänge. Die Kristallstruktur dient als Beugungsgitter und reflektiert nur bestimmte Lichtwellenlängen, d.h. bestimmte Farben. Wenn die Spalten in der Kristallstruktur mit Flüssigkeit 10 gefüllt werden, wird die Photoneneigenschaft der Schicht 2 beseitigt, und die Schicht wird transparent oder durchscheinend, wie vorstehend beschrieben. Die Farbe aus der unteren Schicht 4 ist dann sichtbar. Wenn allerdings die Flüssigkeit 10 in gleicher Weise, wie zuvor beschrieben, aus der oberen Schicht 2 abgelassen wird, reflektiert die Photonenschicht stark bei Wellenlänge, die stark von der Symmetrie und dem Abstandsmaß der Kristallstruktur definiert ist. Die obere Schicht 2 reflektiert somit eine Farbe, die von der Größe der Photonenkristalle definiert ist. Somit könnte ein farbiges Element hergestellt werden.
Das folgende Arbeitsbeispiel verdeutlicht das Grundprinzip der Erfindung.
Ein als Basiselektrode dienender unterer Leiter wurde aus einer Indiumzinnoxidbeschichtung (ITO) auf einem Polyethylenteraphthalatträger ausgebildet. Dieser wurde wie geliefert ver wendet und in geeignet große Stücke geschnitten. Die ITO-Schicht ist nach oben gerichtet und stellt eine leitfähige Fläche dar, auf der die poröse Displayvorrichtung aufgebaut werden könnte.
Die ITO-Basis wurde mit (3-4 Schichten) aus einem Fluorpolymer (Fluoropel 804A von Cytonix Corporation), tauchbeschichtet, das sich als eine hydrophobe dielektrische Schicht verhielt. Die Dicke der Schicht betrug ca. 3 μm. Die untere poröse Schicht enthielt Silberteilchen von 200 nm Durchmesser, die in einer Schicht aus Octadecylmercaptan aufgetragen wurden. Die Silberteilchen wurden bei Reduktion von Silbernitrat mit Natriumborhydrid ausgefällt. Das Octadecylmercaptan wurde sofort nach Ausfällung zugegeben. Das Octadecylmercaptan verlieh den Silberteilchen eine hydrophobe und elektrisch isolierende Beschichtung.
Die resultierende Beschichtung wies eine schrittweise, spannungsabhängige Kapazitätsänderung auf (bei 2V AC Spitze-Spitze), wenn die Kapazität mit einem auf der Oberfläche aufgebrachten Tropfen 20g/l NaCl-Lösung gemessen wurde. Dies wies darauf hin, dass der Tropfen reversibel in das untere poröse Netz herein- und herausgezogen wurde.
Eine obere poröse Schicht wurde auf den mercaptanbeschichteten Silberteilchen aufgetragen. Die Teilchen in der oberen Schicht sind mit kolloidalen Siliciumdioxidteilchen beschichtete Polystyrolkörner, siehe US-A-5455320 und US-A5750328 . Die Teilchen maßen 650 nm im Durchmesser. Die obere Schicht wurde aus einem wässrigen System aufgetragen, hergestellt aus ca. 25% Feststoffen, 0,1% Zonyl FSN und 1,0% Gelatine.
Der Brechungsindex der oberen Teilchenschicht war höher als der von Wasser. Um den Brechungsindex zu erhöhen, wurden 80% Glycerollösung (20g/l NaCl) als Flüssigkeit in der Vorrichtung verwendet. Es wurde ein Schaltsystem demonstriert. Die obere Teilchenschicht wurde vollständig mit der Flüssigkeit benetzt und jegliche überschüssige Flüssigkeit beseitigt. Zu diesem Zeitpunkt hatte die Vorrichtung ein graues Erscheinungsbild. Dann wurde eine Nadel auf die obere Fläche gelegt und mit der Wechselstromversorgung verbunden. Bei Anlegen einer Wechselspannung an das System wurde der die Nadelspitze umgebende Bereich weiß. Dies wies daraufhin, dass die Flüssigkeit in diesem Bereich nach unten in die untere Schicht gezogen worden war, und dass die Vorrichtung umgeschaltet hatte. Sobald die angelegte Spannung getrennt wurde, nahm der Bereich wieder seine ursprüngliche graue Farbe an.
Die Elemente sind mithilfe einer Beschichtungstechnologie herstellbar. Zunächst wird ein Substrat aus einer Struktur von Elektroden beispielsweise mithilfe von Drucken hergestellt. Anschließend werden in einem Beschichtungsprozess entweder eine einzelne Beschichtung oder mehrere Beschichtungen benutzt, um die porösen Schichten aufzutragen. Der Beschichtungsprozess kann undosiert oder vorzugsweise vordosiert sein. In der Beschichtungstechnik ist die Herstellung poröser, teilchenhaltiger Schichten durch ein- oder mehrschichtige Beschichtungsprozesse bekannt. Die Schichten werden dann getrocknet. Die Flüssigkeit 10 kann aufgetragen werden; da die obere Schicht lyophil ist, füllt die Flüssigkeit die obere Schicht, ohne in die untere Schicht einzudringen. Anschließend wird durch Beschichten oder Laminieren eine letzte kapselnde Schicht hergestellt, die Elektroden zur Verbindung mit der flüssigen Schicht enthält.
Zur Ausbildung einer Displayvorrichtung kann eine Matrix oder Vielzahl von Elementen zusammengesetzt werden.
Die Elemente der Displayvorrichtung würden hermetisch versiegelt, um die Flüssigkeit einzuschließen und ein Eindringen von Feuchtigkeit sowie einen Verlust von Flüssigkeit zu verhindern.
Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

Claims

Display-(Anzeige-)Element mit mindestens zwei porösen Schichten, wobei in der oberen Schicht eine leitfähige Flüssigkeit vorhanden ist, die mit dem Material in der oberen Schicht einen Berührungswinkel von weniger als etwa 60° bildet und wobei das Material der unteren Schicht leitfähig ist und gegenüber der Flüssigkeit mittels einer dielektrischen Schicht isoliert ist, und wobei die Flüssigkeit mit dem Material der unteren Schicht einen Berührungswinkel von mehr als etwa 90° bildet, wodurch bei Anlegen einer Spannung zwischen der unteren Schicht und der Flüssigkeit die Flüssigkeit sich aus der oberen Schicht in die untere Schicht bewegt und dadurch eine optische Veränderung der oberen Schicht bewirkt.
Display-Element nach Anspruch 1, worin die obere Schicht eine Vielzahl von Teilchen aufweist.
Display-Element nach Anspruch 1 oder 2, worin die untere Schicht eine Vielzahl von leitfähigen Teilchen aufweist, die mit einer dielektrischen Schicht bedeckt sind.
Display-Element nach Anspruch 3, worin die leitfähigen Teilchen metallisch sind.
Display-Element nach Anspruch 3, worin die leitfähigen Teilchen organische oder anorganische Teilchen sind, die mit einer leitfähigen Hülle beschichtet sind.
Display-Element nach Anspruch 5, worin die Dicke der leitfähigen Hülle derart gewählt ist, dass ein farbiges Teilchen entsteht.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die dielektrische Schicht aus einem Polymer, einem Polyelektrolyt, einem Fluorpolymer, einer selbstorganisierten Monoschicht (SAM) oder einer anorganischen Hülle besteht.
Display-Element nach Anspruch 7, worin die selbstorganisierte Monoschicht ein Molekül mit einer Gruppe aufweist, die mit den leitfähigen Teilchen verklebt, und mit einer Gruppe, die einen großen Berührungswinkel mit der Flüssigkeit aufweist.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Zwischenschicht aus farbigem Material zwischen der oberen Schicht und der unteren Schicht vorgesehen ist.
Display-Element nach Anspruch 9, worin das Material der Zwischenschicht eine Vielzahl von Teilchen aufweist, die eine durchschnittliche Porengröße haben, die im wesentlichen der Porengröße der oberen Schicht entspricht, und worin die Flüssigkeit einen Berührungswinkel von weniger als etwa 60° mit der Vielzahl von Teilchen bildet.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin jede Schicht eine Porengröße aufweist, die größer ist als etwa 30 nm und kleiner als etwa 2 μm.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die leitfähige Flüssigkeit und das Material der oberen Schicht im wesentlichen den gleichen Brechungsindex haben.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die leitfähige Flüssigkeit durch Beifügen von Ionen zu einem Lösungsmittel erzeugt wird.
Display-Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, worin die leitfähige Flüssigkeit eine ionenhaltige Flüssigkeit ist.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die leitfähige Flüssigkeit einen Farbstoff oder ein Pigment enthält, um eine farbige Flüssigkeit bereitzustellen.
Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die obere Schicht eine photonische Kristallstruktur aufweist.
Vorrichtung mit mindestens einem Display-Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Mitteln zum Anschließen eines jeden Elements an einen Schaltkreis zum Erzeugen eines Matrix-Displays.
Vorrichtung mit mindestens einem Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Materialien einer jeden Schicht auf ein Trägermaterial aufgebracht werden.
Vorrichtung nach Anspruch 18, worin jedes Element umweltverträglich abgedichtet ist.