EP1989697B1

EP1989697B1 - Display

Info

Publication number: EP1989697B1
Application number: EP07711601A
Authority: EP
Inventors: Friedrich-Josef Sacher
Original assignee: ASPRE AG
Current assignee: ASPRE AG
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: EP1989697A1; US8384986B2; DE502007004641D1; ATE476730T1; DE102006009541A1; WO2007098875A1; US20100253993A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildfläche, die sich aus zahlreichen rasterartig angeordneten Pixeln zusammensetzt, wobei jeder Pixel mindestens drei Farbspiegel aufweist, die von flachen durchsichtigen Kammern gebildet sind. In diese Kammern sind farbige Flüssigkeiten einbringbar. Ein Pixel ist das kleinste Bildelement einer Bildfläche, dem Farbe und Intensität zugeordnet werden kann. Ein Pixel weist drei oder vier übereinander angeordnete Farbspiegel auf, denen die Farben Rot - Grün - Blau oder die Farben Cyan - Magenta - Gelb zugeführt werden und gegebenenfalls einen hinteren vierten Farbspiegel, dem die Farbe Weiß oder Schwarz zugeführt wird.
Bildflächen und Pixel dieser Art sind bekannt aus US 6,037,955 , EP 0 806 753 und EP 1 090 384 .
Die Pixel und Farbspiegel der bekannten Bildfläche oder Displays dieser Art haben in der Bildebene eine rechteckige, insbesondere quadratische Form und sind möglichst ohne Abstand neben- und übereinander angeordnet.
Bei Displays oder Bildflächen, die von größerer Entfernung betrachtet werden und deren Pixel aus Kostengründen größer sein können, besteht bei derartigen rechteckigen oder quadratförmigen Pixeln oder Bildelementen der Nachteil, dass bei Betrachten der Bildfläche aus der Nähe ein störendes Gitter zu sehen ist, das sich aus horizontalen und vertikalen Linien zusammensetzt, die von den Trennwänden der die Farbspiegel bildenden Kammern erzeugt werden.
WO 00/00947 offenbart ein Display gemäß dem Oberbegriff des Anspruche 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildfläche zu schaffen, bei der auch bei naher Betrachtung das störende Gitter nicht oder nicht so stark in Erscheinung tritt. Ferner sollen die Herstellbarkeit und die Stabilität der aus mehreren aus durchsichtigem Material bestehenden und von Kammern sowie Kanälen durchsetzten Schichten gebildeten Bildfläche verbessert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Farbspiegel der Pixel in der Bildebene im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben und die Zuführkanäle für die drei Farbspiegel des Pixels im Querschnitt flach sind und an den drei unterschiedlichen Seiten des dreieckigen Pixels angeordnet sind.
Ansprüche 2-4 offenbaren besondere Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung.
Diese Form der Pixel hat zur Folge, dass die Pixel auf dem Bildschirm nicht ein rechteckiges Raster bilden sondern eine zusammengesetzte Fläche mit ineinander verzahnten Pixel-Reihen. Hierdurch wird die störende Gitterstruktur auf dem Bildschirm vermieden. Das Bild wird durch das Auge des Betrachters erst viel später in einzelne Bildpunkte aufgelöst und kann daher mit geringerem Abstand betrachtet werden.
Diese Form der Farbspiegel und der Pixel hat nicht nur optische Vorteile, sondern auch herstellungstechnische Vorteile. Bei der Herstellung der aus mehreren durchsichtigen Schichten bestehenden Bildfläche, die sich aus lückenlos aneinandergesetzten Pixeln und Farbspiegel zusammensetzt und von Kammern, Reservoirs und Kanälen durchsetzt ist, ist es schwierig, die Farbspiegel mit den zugeordneten Reservoirs zu verbinden.
Dadurch, dass die Zuführkanäle für die drei Farbspiegel eines im Querschnitt flach und an den drei unterschiedlichen Seiten des dreieckigen Pixels angeordnet sind, wird eine bessere Verteilung der Zuführkanäle und geringe Schwächung des Displays durch Zuführkanäle erreicht.
Die Erfindung betrifft ferner einen Farbspiegel, der an einem Reservoir angeschlossen und von einer flachen durchsichtigen Kammer gebildet ist, wobei zwischen dem Reservoir und dem Farbspiegel ein Fluidstrom bewegbar ist, der sich zusammensetzt aus mindestens zwei nicht miteinander mischbaren Fluiden, von denen ein Fluid klar durchsichtig und das andere Fluid eine farbige Flüssigkeit ist. Zur Vereinfachung des Aufbaus und der Herstellung ist der Farbspiegel über nur einen Kanal am Reservoir angeschlossen. Über diesen Kanal wird die farbige Flüssigkeit dem Farbspiegel oder dem Reservoir zugeführt und gleichzeitig das klar durchsichtige Fluid abgeführt.
Der Kanal kann im Querschnitt flach sein und seine Breite ist mindestens dreimal so groß wie seine Tiefe.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1: eine Draufsicht auf einen Farbspiegel nach der Erfindung,
Fig. 2: eine Ansicht nach der Schnittlinie II-II in Fig. 1,
Fig. 3: eine Ansicht entsprechend Fig. 2, bei welcher die Kammer des Farbspiegels nur einen Kanal zum Zuführen und Abführen der Farbflüssigkeit aufweist,
Fig. 4: eine Draufsicht auf einen Teil einer Bildfläche, deren Farbspiegel die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben und die mit drei unterschiedlichen Farben gefüllt sind;
Fig. 5: perspektivische Ansicht eines aus drei Farbspiegeln sich zu- sammensetzenden Pixels.

Der Farbspiegel 1 der Fig. 1 und 2 ist über Kanäle 2 und 3 an ein Reservoir 4 angeschlossen. Dem Farbspiegel 1 wird die Farbe im Flüssigkeitsstrom zugeführt und abgeführt, wobei der Farbspiegel 1 von einer flachen durchsichtigen Kammer gebildet ist und der Flüssigkeitsstrom sich zusammensetzt aus einem ersten farbigen Abschnitt 5 und einem zweiten klar durchsichtigen Abschnitt 6, wobei die Flüssigkeiten des ersten und des zweiten Abschnitts nicht miteinander mischbar sind und der Flüssigkeitsstrom mittels Elektrowetting oder einer Mikropumpe zwischen Farbspiegel 1 und Reservoir 4 bewegt wird.
In Fig. 3 ist der Farbspiegel 1 über nur einen Kanal 7 am Reservoir 4 angeschlossen, über den die farbige Flüssigkeit 5 dem Farbspiegel 1 oder dem Reservoir 5 zugeführt und gleichzeitig die klar durchsichtige Flüssigkeit 6 abgeführt werden kann.
In der Figur 4 ist die Rasterung einer Bildfläche zu erkennen, deren Farbspiegel die Form gleichseitiger Dreieck haben und die mit unterschiedlichen Farben teilweise gefüllt sind. Man erkennt, dass die Trennlinien zwischen den Pixeln gezackt verlaufen und ineinander greifen. Bereits bei geringen Abständen verfließen die Trennlinien für das menschliche Auge ineinander und der Betrachter sieht eine homogene Fläche mit den Farben, die die Pixel aufgrund der vorbestimmten Spiegelfüllung erhalten.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Pixels, das sich aus drei Farbspiegel 1,1' und 1" zusammensetzt, die in dieser Darstellung im Abstand voneinander dargestellt sind, die aber in Wirklichkeit ohne Abstand aufeinanderliegen. Die Zuführkanäle 2, 2' und 2", die von den Reservoirs zu den Farbspiegeln führen, sind im Bereich der Farbspiegel flach und an den drei unterschiedlichen Seiten des Pixels angeordnet.

Bezugszeichenliste:

1,1',1": Farbspiegel
2,2',2": Zuführkanal
4: Reservoir
5: erster farbiger Abschnitt, Farbflüssigkeit
6: klar durchsichtiger Abschnitt
7: Zu- und Abführkanal

Claims

Display, das sich zusammensetzt aus zahlreichen elektronisch ansteuerbaren rasterartig angeordneten Pixeln, die mindestens drei hintereinander angeordnete Farbspiegel (1,1',1") aufweisen für die Farben Rot, Grün, Blau oder die Farben Cyan, Magenta, Gelb, die von flachen durchsichtigen Kammern gebildet sind und die mit je einem Reservoir (4) verbunden sind, deren Inhalt durch elektronische Ansteuerung so bewegt werden kann, dass aus den Reservoiren (4) Farbflüssigkeit in die Farbspiegel (1,1',1") oder aus den Farbspiegeln (1,1',1") in die Reservoire (4) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbspiegel (1,1',1") der Pixel in der Bildebene im Wesentlichen die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben und die Zuführkanäle (2) für die drei Farbspiegel (1,1',1") des Pixels im Querschnitt flach sind und an den drei unterschiedlichen Seiten des dreieckigen Pixels angeordnet sind.
Display nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbspiegel (1,1',1") in der Bildebene die Form eines gleichseitigen Dreiecks haben.
Display nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zwischen dem Reservoir (4) und dem dazugehörigen Farbspiegel (1) mittels Elektrowetting ein Fluidstrom bewegbar ist, der sich zusammensetzt aus mindestens zwei nicht miteinander mischbaren Fluiden, von denen ein Fluid klar durchsichtig und das andere Fluid eine farbige Flüssigkeit ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbspiegel (1) über nur einen Kanal (7) am Reservoir (4) angeschlossen ist, über den die farbige Flüssigkeit (5) dem Farbspiegel (1) oder dem Reservoir (4) zugeführt und gleichzeitig das klar durchsichtige Fluid (6) abgeführt wird.
Display nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (7) im Querschnitt flach ist und seine Breite mindestens dreimal so groß ist wie seine Tiefe.