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DE69220496T2 - Elektrophonetische anzeigevorrichtung mit zeichenlöschung - Google Patents

Elektrophonetische anzeigevorrichtung mit zeichenlöschung

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DE69220496T2
DE69220496T2 DE69220496T DE69220496T DE69220496T2 DE 69220496 T2 DE69220496 T2 DE 69220496T2 DE 69220496 T DE69220496 T DE 69220496T DE 69220496 T DE69220496 T DE 69220496T DE 69220496 T2 DE69220496 T2 DE 69220496T2
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DE
Germany
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display
conductor elements
matrix
further characterized
elements
Prior art date
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Frank Disanto
Denis Krusos
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Anixa Biosciences Inc
Original Assignee
Copytele Inc
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Publication date
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft elektrophoretische Displays und im besonderen ein Display, bei welchen die angezeigten Daten selektiv gelöscht werden können.
  • Elektrophoretische Displays sind heute allgemein bekannt. Verschiedene Displaytypen und -merkmale sind mehreren Patenten zu entnehmen, die die Namen der Erfinder im vorliegenden Fall, Frank J. Disanto und Denis A. Krusos, tragen und auf den Rechtsnachfolger im vorliegenden Fall, Copytele, Inc., Huntington Station, New York, übertragen wurden. Die US-Patente Nr. 4,655,897 und 4,732,830 mit dem Titel ELEKTROPHORETISCHE DISPLAYTAFELN UND DAMIT VERBUNDENE VERFAHREN beschreiben zum Beispiel die Grundfunktion und den Aufbau des elektrophoretischen Displays. US-Patent Nr. 4,742,345 mit dem Titel ELEKTROPHORETISCHE DISPLAYTAFELN UND VERFAHREN HIERFÜR beschreibt ein Display mit besserer Axialität und besserem Kontrast. Die Erfinder im vorliegenden Fall haben außerdem beim Patentamt mehrere mit elektrophoretischen Displays verbundene Anmeldungen hinterlegt. Drei derartige Patentanmeldungen, die für die vorliegende Erfindung relevant sein könnten, sind Nr. 07/375,056 (als US-Patent Nr. 5,066,946 veröffentlicht) mit dem Titel ELEKTROPHORETISCHE DISPLAYTAFEL MIT SELEKTIVER ZEILENLÖSCHUNG, Nr. 07/667,630 (als US-Patent Nr. 5,223,823 veröffentlicht) mit dem Titel ELEKTROPHORETISCHE DISPLAYTAFEL MIT MEHREREN ELEKTRISCH UNABHÄNGIGEN ANODENELEMENTEN und Nr. 07/345/825 (als Europäische Patentanmeldung Nr. EP 0396247 veröffentlicht) mit dem Titel ELEKTROPHORETISCHE DOPPELANODEN-FLACHTAFEL- DISPLAYVORRICHTUNG; diese Vorrichtungen werden im folgenden beschrieben.
  • Die in den oben genannten Patenten gezeigten Displaytafeln beruhen auf dem gleichen Grundprinzip, nämlich der Tatsache, daß, wenn an eine Suspension von elektrisch aufgeladenen Pigmentpartikeln in einem dielektrischen Fluid ein elektrostatisches Feld angelegt wird, die Pigmentpartikel auf Veranlassung des elektrostatischen Feldes durch das Fluid wandern. Wenn die Partikelsuspension im wesentlichen homogen ist und die Pigmentfarbe sich von der des dielektrischen Fluids unterscheidet, veranlaßt ein örtlich begrenztes elektrostatisches Feld eine sichtbare örtliche Wanderung der Pigmentpartikel. Diese örtliche Wanderung der Pigmentpartikel ergibt sich in einem örtlichen Konzentrations- oder Verdünnungsbereich, je nach dem Vorzeichen und der Richtung der elektrostatischen Feld und der Ladung der Pigmentpartikel. Die Lehre der oben genannten US-Patente betrifft elektrophoretische Displayvorrichtungen in Trioden-Ausführung mit einer Vielheit von unabhängigen parallelen Kathodenleiterelementen, die in waagerechter Ebene auf einer Oberfläche eines Glasbildschirms abgelagert sind. Eine Isolierschicht aus Photoresistmaterial, die auf den Kathodenelementen abgelagert und zur Erzeugung einer Vielheit von senkrecht zu den Kathodenelementen verlaufenden Isolationsstreifen bis zu den Kathodenelementen herunter photogeätzt ist, bildet das Substrat für eine Vielheit von unabhängigen parallelen Spalten- oder Gitterleiterelementen, die in senkrechter Richtung verlaufen. Ein Kappenelement aus Glas sorgt am Umfangsrand für einen flüssigkeitsdichten Verband mit dem Betrachtungsfenster zum Einschluß der Fluidsuspension und wirkt auch als Substrat für eine auf der ebenen Innenfläche der Kappe abgelagerte Anodenplatte. Wenn die Kappe in Position ist, liegt die Anodenfläche mit Abstand parallel sowohl zu den Kathodenelementen als auch zu den Gitterelementen. Bei einer gegebenen Partikelsuspension ist das Vorzeichen der elektrostatischen Ladung, die die Pigmentpartikel anziehen und abstoßen wird, bekannt. Die Kathodenelementspannung, die Anodenspannung und die Gitterelementspannung können dann so bestimmt werden, daß bei Anlegen einer gewissen Spannung an die Kathode und Anlegen einer anderen Spannung an das Gitter der dem Schnittpunkt benachbarte Bereich eine Nettoladung aufnimmt, die zum Anziehen bzw. Abstoßen von im dielektrischen Fluid schwebenden Pigmentpartikeln ausreicht. Da zahlreiche Kathoden- und Gitterzeilen zur Anwendung kommen, gibt es auch zahlreiche separate Schnittpunkte, die zur Erzeugung von örtlichen sichtbaren Pigmentkonzentrations- und -verdünnungsbereichen durch Ändern der an die Kathoden- und Gitterelemente angelegten Spannung geregelt werden können. Im wesentlichen müssen also die Betriebsspannungen an der Kathode und am Gitter mindestens zwei Zustände annehmen können, die einer logischen Eins und einer logischen Null entsprechen. Die logische Eins für die Kathode kann mit Anziehen oder Abstoßen des Pigments verbunden sein. Im typischen Fall werden die Kathoden- und Gitterspannungen so gewählt, daß nur wenn beide bei einem bestimmten Schnittpunkt den Zustand der logischen Eins annehmen, dort ein elektrostatisches Feld im Verhältnis zur Anode entsteht, das zum Schreiben eines visuellen Datenbits auf dem Display durch Pigmentpartikelwanderung ausreicht. Das Bit kann gelöscht werden, zum Beispiel bei Umpolung und Auftreten des Zustandes der logischen Null-Null am Schnittpunkt in Verbindung mit einem Löschpotentialgefälle. Auf diese Weise können auf dem elektrophoretischen Display digitalisierte Daten zur Anzeige kommen.
  • Wenn ein elektrophoretisches Display seinen Zweck erfüllen soll, muß es einen leeren oder gelöschten Zustand annehmen, bei einer Schreiboperation geschriebene Zeichen zur Anzeige bringen und die geschriebenen Zeichen (und Leerstellen) in einem Haltemodus er- oder behalten können, bis sie gelöscht oder überschrieben werden. Diese drei Betriebsarten, d.h. Löschen, Schreiben und Halten, sind in bestehenden an die Erfinder im vorliegenden Fall erteilten Patenten gut dokumentiert. Für den Leser werden jedoch gewisse Aspekte dieser Betriebsarten hier erneut beschrieben. Zum Vergleich verweisen wir auf US-Patent 4,947,157 "VORRICHTUNGEN UND VERFAHREN ZUM PULSEN DER ELEKTRODEN EINES ELEKTROPHORETISCHEN DISPLAYS ZWECKS SCHNELLEREN DISPLAYBETRIEBS", das am 7. August 1990 an Frank Disanto et al. erteilt und auf Copytele, Inc. übertragen wurde.
  • Wenn wie oben beschrieben eine aus mehreren Elementen bestehende Kathode und eine aus mehreren Elementen bestehende Gitterstruktur, eine planare Anode, elektrisch negative hellfarbige Pigmentpartikel und eine dunkle, elektrisch neutrale Suspension vorgesehen sind, kann durch Anlegen einer ausreichend starken Minusspannung an die Anode die Anodenfläche ganz dunkel und die Kathodenfläche zur gleichen Zeit ganz hell gemacht werden. In diesem Zustand wandern die hellfarbigen, negativ geladenen Partikel von der Anode zur Kathode. Auf dem Weg zur Kathode gehen die negativen Partikel durch das Gitter, das eine Spannung haben würde, die den Durchgang der Partikel gestattet, zum Beispiel Nullspannung. Sobald der Anoden- nd der Kathodenschirm infolge der Ansammlung von negativ geladenen hellfarbigen Pigmentpartikeln an den Kathodenelementen und des Fehlens von Pigmentpartikeln an der Anode monochrom sind, gelten sie als "gelöscht".
  • Bei Durchsicht der oben genannten Patente ist auf jeden Fall festzustellen, daß derartige Zellen oder elektrophoretische Displays im wesentlichen eine Anode, eine Kathode und eine Gitterelektrode enthalten, die die Bewegung der geladenen Partikel weiter steuert. Im Betrieb werden die geladenen Partikel, wenn die Anode oder Kathode unter dem Einfluß eines angelegten elektrischen Feldes ist, zu einer Elektrode gebracht und gegen diese getrieben, so daß der Betrachter die Farbe des Pigments sehen kann, welches das gewünschte Displaymuster bildet. Auf diese Weise wird die Gitterelektrode zur Steuerung der Wanderung von derartigen Partikeln eingesetzt. Außerdem wird angedeutet, daß die Pigmentpartikel bei Umpolung zur gegenüberliegenden Elektrode transportiert und dort zusammengeballt werden. Das ist zum Beispiel für den Löschmodus kennzeichnend.
  • Die normalen Spannungen an einer typischen elektrophoretischen Displaytafel lassen die folgenden Betriebsbedingungen zu. Die Tafel kann in einem Löschmodus betrieben werden, in dem die Anodenelektrode im Verhältnis zur positiven Kathodenelektrode negativ ist. In diesem Fall haben die Gitterelektroden ein geringes Potential, das zum Beispiel binär O gleicht ist. In einem Haltemodus ist die Anode positiv, die Kathoden sind positiv, und die Gitterelektroden haben im wesentlichen Nullspannung oder binär 0. Es versteht sich, daß die Kathode zwischen Null- und Plusspannung und das Gitter zwischen niedriger ("0") und hoher ("1") Spannung funktioniert.
  • Wie bereits gesagt, ist ein niedriger Zustand an binär 0 und ein hoher Zustand an binär 1 zu erkennen. Im Schreibmodus ist auf jeden Fall die Anode positiv, die Kathoden, in welche geschrieben wird, haben Nullspannung, und die Gitter, die die Schreibraster bilden, haben ein positives oder hohes Potential als binär 1. In diesem Modus sind alle Nichtschreib-Kathoden positiv, und die Nichtschreib-Gitter haben ein niedriges oder negativeres Potential als die Kathode.
  • US-Patent Nr. 5,223,823 betrifft eine weitere Struktur für ein elektrophoretisches Display, in welchem anstelle des zuvor beschriebenen Gitters von elektrisch unabhängig steuerbaren Elementen ein monolithisches oder elektrisch durchgehendes Gitter mit Poren vorgesehen ist. Anstelle der monolithischen Anode ist ferner eine Vielheit von separaten, elektrisch unabhängigen Elementen vorgesehen. In gemäß der Lehre der obigen Anmeldung aufgebauten Displays wird zum Schreiben und Löschen von Bildelementen ein Spannungsgefälle zwischen einem ausgewählten Anodenelement und einem sich mit diesem schneidenden ausgewählten Kathodenelement zur Wirkung gebracht, so daß sich am Schnittpunkt ein ausreichendes Gefälle ergibt, um eine konstante Sperrschichtspannung am monolithischen Gitterelement zu überwinden und die Pigmentpartikel zum Vorbeiwandern am Gitter zu veranlassen.
  • Die unter Nr. 0 396 247 veröffentlichte Europäische Patentanmeldung betrifft ein elektrophoretisches Display mit einer Vielheit von unabhängigen Kathoden- und Gitterelementen. Zusätzlich zu einer monolithischen Anodenplatte (Fernanode) wird auf dem und parallel zum Gitter oder zu den Kathodenelementen eine Vielheit von separaten Lokalanodenelementen gebildet und eine Vielheit von Isolationsstreifen dazwischen eingefügt. Zum Aufbau dieser Struktur werden u.a. verschiedene Metalle für Gitter und Lokalanode eingesetzt und diese Elemente in einem Zweistufen-Ätzverfahren hergestellt. Selektive Löschung auf Bildelementebene kann durch Erzeugung eines ausreichenden Spannungsgefälles bei einem Schnittpunkt eines ausgewählten Kathoden- und Gitterelements im Verhältnis zur Fernanode und durch Verringerung des Potentials des den betreffenden Schnittpunkt durchkreuzenden Lokalanodenelements auf Erdpotential, so daß die Partikel durchgehen können, erzielt werden.
  • US-Patent Nr. 5,066,946 betrifft ein elektrophoretisches Display mit einer Vielheit von unabhängigen Kathoden- und Gitterelementen. Die Anode zerfällt jedoch in eine Vielheit von separaten Elementen. Im Patent Nr. 5,066,946 kann beim Löschen nicht der ganze Displaybildschirm, sondern vielmehr eine ausgewählte Zeile gelöscht werden. Die unabhängigen Anodenelemente sind separat adressierbar, weshalb die Löschspannung zum Löschen einer Zeile von Zeichen auf dem Displaybildschirm an ein ausgewähltes Anodenelement angelegt werden kann. Gemäß den obigen Prinzipien hat der typische Bildschirm ungefähr 25 waagerechte Zeilen für Text; es sind ungefähr 25 einzelne Anodenelemente vorgesehen; und ein Anodenelement ist jeweils mit einer entsprechenden Textz eile verbunden. Zur Löschung aller Bildelemente einer ganzen Zeile kann also die Löschspannung an das betreffende Anodenelement angelegt werden. Dieses Merkmal ist insofern vorteilhaft, als bei kleinen Unterschieden zwischen aufeinanderfolgenden Einzelbildern nun nicht der gesamte Bildschirn gelöscht zu werden braucht. Wenn nur die geänderten Displaydaten gelöscht und neu geschrieben werden, wird Umschreibzeit gespart, und das Display verbraucht weniger Energie.
  • Eine elektrophoretische Vorrichtung einer weiteren Form wird in EP 0 186 519 beschrieben. Wie beim früheren Beispiel aus dem Stand der Technik handelt es sich um eine Vielheit von unabhängigen Kathoden- und Gitterelementen und eine Anode, die in eine Vielheit von separaten Elementen zerfällt. Zur Implementierung einer Graustufung wird Information entweder wiederholt für gegebene Zeitspannen oder für eine einzige wählbare Zeitspanne in das Display geschrieben. Die Information kann jedoch auch einmal für eine kurze Zeit eingeschrieben werden, was nur eine Teilhelligkeit ergibt, die jedoch in gewissen Umständen ausreichen kann.
  • Während die Lehre der oben genannten Anmeldungen aus mehreren Elementen bestehende Anoden für Einsatz mit einem monolithischen Gitter, Doppelanoden, von denen eine monolithisch ist und die andere zum Löschen einzelner Bildelemente aus separaten Elementen besteht, und in einem Fall die Einzelzeilenlöschung eines elektrophoretischen Displays mittels einer aus mehreren Elementen bestehenden Anode betrifft, liegt keine Lehre für ein Display vor, das eine Kathoden- und Gitterstruktur wie die z.B. in US-Patent Nr. 4,742,345 gezeigte aufweist und selektiv ein Einzelzeichen löschen kann.
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein derartiges elektrophoretisches Display zu schaffen.
  • Die mit herkömmlichen elektrophoretischen Displays verbundenen Probleme und Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung gelöst, die ein elektrophoretisches Display mit einer flüssigkeitsdichten Hülle mit einem Abschnitt, der mindestens teilweise transparent ist, und einem in besagter Hülle enthaltenen elektrophoretischen Fluid, in welchem pigmentierte Partikel schweben, betrifft, wobei besagtes elektrophoretisches Display dadurch gekennzeichnet ist, daß:
  • Mittel zum selektiven Löschen von mindestens einem auf dem Display erscheinenden Zeichen mit einer elektrostatischen Ladung ohne Löschen anderer auf dem Display erscheinender Zeichen vorgesehen sind, wobei die Löschmittel aus einer ersten adressierbaren X-Y-Matrix zur selektiven Erzeugung einer separaten elektrostatischen Ladung über mindestens einen Schnittpunkt der ersten X-Y- Matrix zum Löschen des besagten mindestens einen auf dem Display erscheinenden Zeichens sowie aus einer zweiten adressierbaren X-Y-Matrix zur selektiven Erzeugung einer separaten elektrostatischen Ladung über Schnittpunkte der zweiten X-Y-Matrix zum Schreiben von Bildelementdaten auf dem Display bestehen.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die untenstehende Detailbeschreibung eines Ausführungsbeispiels verwiesen, das in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu verstehen ist, wovon:
  • FIGUR 1 ist eine aufgelöste perspektivische Darstellung eines elektrophoretischen Displays gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • FIGUR 2 ist ein Querschnitt durch das in FIGUR 1 gezeigte elektrophoretische Display im nicht-aufgelösten Zustand gemäß Schnittlinie II-II und in Pfeilrichtung betrachtet;
  • FIGUR 3 ist eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Anodenelements der in FIGUR 1 und 2 gezeigten Vorrichtung;
  • FIGUR 4 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts der Anode des in FIGUR 1 und 2 gezeigten Displays mit einer beispielsgemäßen Gruppierung der Anodenelemente.
  • FIGUR 1 zeigt ein elektrophoretisches Display 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Display 10 hat einen Anodenschirmträger 12 und einen Kathodenschirmträger 14, die abdichtbar an den beiden Seiten einer Zwischenwand 16 befestigt sind und eine flüssigkeitsdichte Hülle für eine dielektrische/Pigmentpartikel suspension oder ein elektrophoretisches Fluid (nicht gezeigt) bilden. Die Schirmträger 12 und 14 sind im typischen Fall flache Glastafeln, auf welchen die Leiterelemente zur Regelung der die Bewegung im elektrophoretischen Fluid veranlassenden elektrostatischen Ladung abgelagert werden. Die bei der Bildung der Leiterelemente auf dem Kathodenschirmträger, d.h. der Kathode und dem Gitter, zur Anwendung kommenden Verfahren, Stoffe und Abmessungen sind den US-Patenten Nr. 4,655,897, 4,732,830 und 4,742,345 zu entnehmen.
  • In der vorliegenden Erfindung sind die Leiterelemente auf dem Anodenschirmträger 12 auf sehr ähnliche Weise konfiguriert wie die des bekannten Kathodenschirmträgers 14. Die waagerechten Anodenelemente 18 werden im besonderen durch Ätzen einer mit Indiumzinnoxid (ITO) beschichteten Glasplatte hergestellt. Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich jedoch insofern von früheren Ausführungen, als dann auf der geätzten ITO-Glasfläche eine Schicht SiO&sub2; abgelagert wird. Nach der Ablagerung des SiO&sub2; wird die Struktur auf übliche Weise aufgebaut, d.h. auf der SiO&sub2;-Schicht wird eine Isolationsschicht abgelagert, die ihrerseits mit einem Metall beschichtet wird. Daraufhin wird das Metall zur Herstellung der senkrechten Anodenelemente 20 geätzt. Zur besseren Veranschaulichung sind nur einige wenige waagerechte 18 und senkrechte 20 Anodenelemente gezeigt. Auch die Form und Proportionen der gezeigten Elemente dienen lediglich zur Veranschaulichung. In wirklichen Displays gibt es wesentlich mehr Elemente, zum Beispiel 640 waagerechte und 1280 senkrechte Elemente. In Fachkreisen werden Leiterelemente wie 18 und 20 allgemein als "Zeilen" bezeichnet. In einer ersten Richtung liegende Leiterelemente, wie zum Beispiel die waagerechten Elemente 18, werden häufig als sich in "x-Richtung" erstreckend bezeichnet. Man kann also sagen, daß die senkrechten Elemente 20 in "y-Richtung" verlaufen, so daß die x- und y-Zeilen bei Betrachtung gemäß einer senkrecht zu den die "x"- und "y"-Zeilen enthaltenden Ebenen verlaufenden Linie ein sogenanntes Kartesisches Koordinatennetz oder eine x-y-Matrix bilden. Wie in Fachkreisen bekannt ist, kann eine aus elektrisch aufladbaren Zeilen bestehende x-y-Matrix über geeignete daran angeschlossene Treiberschaltungen "adressiert" werden, so daß ein beliebiger gegebener Schnittpunkt in der Matrix mit der gewünschten Spannung beaufschlagt werden kann. Diese Gestaltung kommt in der Kathoden-Gitter-Matrix zur Anwendung, die in den oben genannten, an die Erfinder im vorliegenden Fall erteilten Patenten beschrieben werden. Die waagerechten und senkrechten Elemente sind jedoch wie unten beschrieben gruppiert. Wahrheitsgetreuere Abbildungen von elektrophoretischen Displayelementen sind in den US- Patenten Nr. 4,742,345 und 4,772,820 zu finden.
  • Im wesentlichen haben also der Anodenschirmträger 12 und die Elemente 18 und 20 mit Ausnahme der SiO&sub2;-Schicht die gleiche Grundform wie bekannte Kathoden- /Gitterschirmträger. Die waagerechten Anodenelemente 18 werden wie auch die herkömmlichen waagerechten Kathodenelemente auf ITO-beschichtetes Glas geätzt. Die senkrechten Anodenelemente 20 überlagern die waagerechten Elemente und werden gegen diese von einer Zwischengitter- Photoresistschicht isoliert, wie auch die Gitterelemente gegen die Kathodenelemente isoliert werden. Zur Bildung der senkrechten Anodenelemente wird die Photoresistschicht im Aufdampf- oder einem ähnlichen Verfahren mit einem Metall wie zum Beispiel Nickel beschichtet und dann wie die herkömmlichen Gitterelemente abgedeckt und geätzt. Die Anode ist also eine Matrix aus einer Vielheit von länglichen, parallelen, waagerechten Elementen 18, die von einer Vielheit von länglichen, parallelen, senkrechten Elementen 20 überlagert werden; die beiden Anodenelementsätze werden durch einen Isolationsstreifen elektrisch und physisch voneinander getrennt.
  • FIGUR 2 zeigt das elektrophoretische Display gemäß FIGUR 1 im zusammengebauten Zustand und im Querschnitt. Die auf den waagerechten Anodenelementen 18 abgelagerte SiO&sub2;- Schicht 22 und die Tragfläche des Anodenschirmträgers 12 sind in dieser Abbildung zu sehen. Auf ähnliche Weise sind in FIGUR 2 die Reste der abgeätzten Anodenisolationsschicht, d.h. die Anodenisolationsstreifen 24, zu sehen. Bei einer Untersuchung des oberen Abschnitts von FIGUR 2 findet man die im Stand der Technik bekannten Kathodenelemente 26, Gitterelemente 28 und Gitterisolationsstreifen 30. Da alle Leiterelemente ziemlich dunn sind, liegen sie unter der Zwischenwand 16, und mindestens ein Ende bildet eine außerhalb der Hülle liegende Klemme zum Anschluß der (nicht gezeigten) Displaytreiberschaltung.
  • FIGUR 3 zeigt die bevorzugte Form der senkrechten Anodenelemente. Wie das Bild zeigt, sind die Elemente geschlitzt oder gezackt. Vorzugsweise werden 640 waagerechte Elemente mit einer Gesamtbreite von 112 Mikrometern, einer ungefähr der Breite des Bildschirms entsprechenden Länge und einem Vertikalabstand von 15 Mikrometern auf dem Anodenschirmträger abgelagert. Gruppen von je 24 waagerechten Elementen sind an den Enden elektrisch miteinander verbunden, woraus sich ungefähr 26 waagerechte Anodenelementgruppen ergeben, was 25 display- und löschbaren Textzeilen und einem zusätzlichen Randbereich entspricht. Vorzugsweise werden auf dem Anodenschirmträger (auf der SiO&sub2;-Schicht 22 und den Anodenisolationsstreifen 24) 1280 senkrechte Anodenelemente abgelagert, die jeweils die in FIGUR 3 gezeigte Schlitzkonfiguration sowie eine Gesamtbreite von 112 Mikrometern, eine ungefähr der Höhe des Bildschirms entsprechende Länge und einen Horizontalabstand von 15 Mikrometern haben. Gruppen von je 16 senkrechten Elementen (nicht bloß Zacken) sind an den Enden miteinander verbunden, woraus sich 80 senkrechte Anodenelementgruppen ergeben, was den 80 display- und löschbaren Textspalten entspricht. Vorzugsweise können die Schlitze in den senkrechten Anodenelementen gemäß der Lehre des US-Patents Nr. 4,742,345 durch die Isolationsschicht (Streifen) 24 verlängert werden.
  • FIGUR 4 zeigt die Gruppierung der waagerechten 18 und senkrechten 20 Anodenelemente in schematischer Form.
  • Im Betrieb kann die Anodenmatrix in Verbindung mit der Kathode und dem Gitter zum selektiven Löschen von Einzelzeichen am Schnittplunkt einer spezifischen waagerechten 18 und senkrechten 20 Anodenelementengruppe eingesetzt werden oder als eine monolithische Anode funktionieren. Beim Löschen von Einzelzeichen können zum Beispiel alle waagerechten (äußeren) Anodenelemente 18 im Verhältnis zur Kathode, zum Gitter und zu den senkrechten (inneren) Anodenelementen 20 positiv werden. Wenn ein gewisses Zeichen gelöscht werden soll, wird eine ausgewählte Gruppe von waagerechten Elementen 18 im Verhältnis zu den sich damit schneidenden senkrechten Anodenelementen negativ gemacht. Am Schnittpunkt, und zwar nur am Schnittpunkt, wird auf diese Weise die von der Gruppe der senkrechten Elemente 20 aufgerichtete Sperre aufgehoben und ein ausreichendes Spannungsgefälle für die Wanderung der Pigmentpartikel geschaffen. Auf ähnliche Weise kann Schreiben in eine ausgewählte Zeichenstelle freigegeben oder gesperrt werden.

Claims (17)

1. Elektrophoretisches Display (10) mit einer flüssigkeitsdichten Hülle (12, 14, 16) mit einem Abschnitt, der mindestens teilweise transparent ist, und einem in besagter Hülle (12, 14, 16) enthaltenen elektrophoretischen Fluid, in welchem pigmentierte Partikel schweben, wobei besagtes elektrophoretisches Display (10) dadurch gekennzeichnet ist, daß:
Mittel zum selektiven Löschen von mindestens einem auf dem Display erscheinenden Zeichen mit einer elektrostatischen Ladung ohne Löschen anderer auf dem Display erscheinender Zeichen vorgesehen sind, wobei die Löschmittel aus einer ersten adressierbaren X-Y-Matrix (18, 20) zur selektiven Erzeugung einer separaten elektrostatischen Ladung über mindestens einen Schnittpunkt der ersten X-Y-Matrix (18, 20) zum Löschen des besagten mindestens einen auf dem Display erscheinenden Zeichens sowie aus einer zweiten adressierbaren X-Y-Matrix (26, 28) zur selektiven Erzeugung einer separaten elektrostatischen Ladung über Schnittpunkte der zweiten X-Y-Natrix (26, 28) zum Schreiben von Bildelementdaten auf dem Display (10) bestehen.
2. Display (10) gemäß Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste adressierbare X-Y-Matrix eine erste Vielheit von Leiterelementen in-X-Richtung (18) und eine erste Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) aufweist.
3. Display (10) gemäß Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die zweite adressierbare X-Y-Matrix eine zweite Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (26) und eine zweite Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (28) aufweist.
4. Display (10) gemäß Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Matrix im wesentlichen parallel sind und ihre Schnittpunkte im Verhältnis zueinander eine feste Lage einnehmen.
5. Display (10) gemäß Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittpunkte der ersten Matrix (18, 20) und die Schnittpunkte der zweiten Matrix (26, 28) im Verhältnis zueinander eine feste Ausrichtung aufweisen, so daß ein jeder Schnittpunkt der zweiten Matrix (26, 28) räumlich mit einem entsprechenden Schnittpunkt der ersten Matrix (18, 20) verbunden ist.
6. Display (10) gemäß Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die X- und Y-Leiterelemente der ersten und der zweiten Matrix Spannungswerte annehmen, so daß bei ihren jeweiligen Schnittpunkten unter der Steuerung eines zwischen den entsprechenden Schnittpunkten entstehenden elektrostatischen Feldes Displaydaten geschrieben und gelöscht werden können.
7. Display (10) gemäß Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder der Schnittpunkte der zweiten Matrix (26, 28) als Ort für ein darstellbares Bildelement fungiert und die Schnittpunkte der ersten Matrix (18, 20) eine Fläche haben, die mindestens so klein ist wie die Fläche eines aus darstellbaren Bildelementen bestehenden darstellbaren Zeichens.
8. Display (10) gemäß Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle einen ersten flachen Schirmträger (12) aufweist, wovon ein mittlerer Abschnitt den transparenten Teil der Hülle bildet, wobei der erste Schirmträger (12) ein Substrat für die erste Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (18) bildet.
9. Display (10) gemäß Anspruch 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle einen zweiten flachen Schirmträger (14) und ein Wandlelement (16) aufweist, wobei das Wandelement (16) zur Bildung der Hülle zwischen den beiden Schirmträgern (12, 14) angeordnet und abdichtbar daran befestigt ist und die zweite Matrix (26, 28) in der Nähe des zweiten Schirmträgers (14) angeordnet ist.
10. Display (10) gemäß Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (18) durch einen unter einem jeden der ersten Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) liegenden und parallel dazu verlaufenden Isolationsstreifen (24) zumindestens teilweise gegen die erste Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) isoliert wird.
11. Display (10) gemäß Anspruch 10, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vielheit von Leiterelementen in X-Richttung (18) ferner durch eine über der ersten Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (18) abgelagerte Schicht aus Halbleiter-Oxidmaterial (22) gegen die erste Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) isoliert wird.
12. Display (10) gemäß Anspruch 11, ferner dadurch gekennzeichnet, daß ein jedes der ersten Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (18) und ein jedes der ersten Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) geschlitzt ist und daß die unter der ersten Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) liegenden Isolationsstreifen (24) geschlitzt sind.
13. Display (10) gemäß Anspruch 12, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vielheit von Leiterelementen in X-Richttung (18) in elektrisch miteinander verbundene Gruppen eingeteilt ist, deren Höhe jeweils ungefähr der Höhe eines darstellbaren Zeichens entspricht, und daß die erste Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) in elektrisch miteinander verbundene Gruppen eingeteilt ist, deren Breite jeweils ungefähr der Breite eines darstellbaren Zeichens entspricht, so daß die Fläche des Schnittpunktes einer Gruppe von ersten Leiterelementen in x-Richtung und einer Gruppe von ersten Leiterelementen in Y-Richtung ungefähr der Fläche eines darstellbaren Einzelzeichens entspricht.
14. Display (10) gemäß Anspruch 13, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiter-Oxidmaterial (22) Siliziumdioxid ist.
15. Display (10) gemäß Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schirmträger (14) ein Substrat für die zweite Vielheit von Leiterelementen in X- Richtung (26) bildet, wobei die zweite Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (26) durch einen unter unter einem jeden der ersten Vielheit von Leiterelementen in Y- Richtung (28) liegenden und parallel dazu verlaufenden Isolationsstreifen (30) zumindestens teilweise gegen die zweite Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (28) isoliert wird, und wobei die erste und zweite Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (18, 26) miteinander fluchten und die erste und zweite Vielheit von Leiterelementen in Y- Richtung (20, 28) miteinander fluchten.
16. Display (10) gemäß Anspruch 15, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Display (10) ein Trioden-Display ist, wobei die erste Matrix (18, 20) die Anode, die zweite Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (26) die Kathode und die zweite Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (28) das Gitter bildet.
-
17. Display (10) gemäß Anspruch 16, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schirmträger (14) mindestens teilweise transparent ist und das elektrophoretische Fluid dadurch zu sehen ist.
18. Display (10) gemäß Anspruch 14, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schirmträger (14) ein Substrat für die zweite Vielheit von Leiterelementen in Y- Richtung (28) bildet, wobei die zweite Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (26) durch einen unter unter einem jeden der ersten Vielheit von Leiterelementen in X- Richtung (26) liegenden und parallel dazu verlaufenden Isolationsstreifen (30) zumindestens teilweise gegen die zweite Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (28) isoliert wird, und wobei die erste Vielheit von Leiterelementen in x-Richtung (18) mit der zweiten Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (28) und die erste Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (20) mit der zweiten Vielheit von Leiterelementen in x-Richtung (28) fluchtet.
19. Display (10) gemäß Anspruch 18, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Display (10) ein Trioden-Display ist, wobei die erste Matrix (18, 20) die Anode, die zweite Vielheit von Leiterelementen in X-Richtung (26) das Gitter und die zweite Vielheit von Leiterelementen in Y-Richtung (28) die Kathode bildet.
20. Display (10) gemäß Anspruch 19, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schirmträger (14) mindestens teilweise transparent ist und das elektrophoretische Fluid dadurch zu sehen ist.
21. Verfahren zum selektiven Löschen von mindestens einem Zeichen aus einem elektrophoretischen Display (10), bestehend aus den folgenden Schritten:
Anlegen eines Satzes von Spannungswerten an die Ordinaten- und Abszissenlinien einer ersten adressierbaren X-Y-Matrix aus Leiterelementen (18, 20) im Display (10), so daß über mindestens einem ausgewählten Schnittpunkt der ersten X-Y-Matrix (18, 20) ein elektrostatisches Feld entsteht, das ein auf dem Display (10) neben dem mindestens einen Schnittpunkt erscheinendes Zeichen löscht, wobei das Display (10) eine zweite adressierbare X-Y-Matrix (26, 28) aus Leiterelementen zum Schreiben von Bildelementdaten an ihren Schnittpunkten aufweist und die Schnittpunkte der ersten Matrix (18, 20) und der zweiten Matrix (26, 28) in einem Funktionsverhältnis zueinander stehen, so daß bei Einleitung des Löschschrittes bei einem Schnittpunkt der ersten Matrix (18, 20) ein vorgegebener Satz von mindestens einem Bildelement, falls zuvor geschrieben, bei der zweiten Matrix (26, 28) gelöscht wird.
22. Verfahren gemäß Anspruch 21, wobei das beim Löschschritt bei dem mindestens einen Schnittpunkt der ersten Matrix (18, 20) vorhandene elektrostatische Feld ein Spannungsgefälle zwischen dem mindestens einen Schnittpunkt der ersten Matrix (18, 20) und den Schnittpunkten der zweiten Matrix (26, 28) neben dem vorgegebenen Satz von Bildelementen erzeugt, wobei das Gefälle eine Wanderung der Pigmentpartikel durch das elektrophoretische Fluid des Displays (10) von einer Displayposition zu einer Löschposition veranlaßt.
FIGUR 1
FIGUR 2
FIGUR 3
FIGUR 4
1280 IN GRUPPEN ZU JE 16
640 IN GRUPPEN ZU JE 24
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