Dispositivo de visualización.

Un dispositivo de visualización que comprende:

elementos (2) de imagen que tienen al menos un primer fluido (5,

5') y un segundo fluido (6) inmiscibles 5 entre sídentro de un espacio entre una primera placa (3) de soporte y una segunda placa (4) de soporte, siendo el segundofluido electroconductor o polar,

siendo un elemento de imagen del dispositivo conmutable eléctricamente entre al menos un primer estado sin unvoltaje aplicado y un segundo estado, diferente, con un voltaje aplicado,

en el que, en el segundo estado, solo el segundo fluido colinda con un área de la primera placa de soporte y, en elprimer estado, solo el primer fluido colinda con dicho área de la primera placa de soporte, en el que dichos estadosproporcionan un efecto de visualización sobre el área;

caracterizado porque, en el primer estado, el primero fluido forma una primera capa de fluido y el segundo fluidoforma una segunda capa de fluido sobre la primera capa de fluido, estando dispuesta la primera capa de fluido entrela segunda capa de fluido y la primera placa de soporte, y el primer fluido está confinado en el espacio del elementode imagen en el primer estado y en el segundo estado.

Dispositivo de visualización La invención se refiere a un dispositivo de visualización que comprende elementos de imagen que tienen al menos un primer fluido y un segundo fluido inmiscibles entre sí dentro de un espacio entre una primera placa de soporte y una segunda placa de soporte, siendo electroconductor o polar uno de los fluidos, comprendiendo el dispositivo medios para crear al menos dos estados diferentes.

La invención se refiere adicionalmente a un dispositivo conmutable de difusión.

Dispositivos de visualización como los TFT-LCD se usan en ordenadores portátiles y en agendas, pero también encuentran una aplicación cada vez más amplia en teléfonos GSM. En lugar de los LCD, por ejemplo, también se están usando dispositivos de visualización LED (polímero) . Además de estos efectos de visualización que están bien establecidos por ahora, están evolucionando otras técnicas de visualización como visualizadores electroforéticos, que son adecuados para aplicaciones de papel blanco.

El dispositivo de difusión se puede usar en varios dispositivos tales como cámaras. La patente de EE.UU. nº

5.956.005 describe una hoja electrocapilar de visualización. Al activar un campo eléctrico, se puede crear un píxel usando flujo de una tinta desde un depósito. Al retirar el campo eléctrico, la tinta se replegará de regreso adentro del depósito.

El dispositivo de visualización de acuerdo con la invención tiene al menos dos estados diferentes, en los que uno de los fluidos en un primer estado colinda con al menos la primera placa de soporte y en el segundo estado el otro fluido colinda al menos parcialmente con la primera placa de soporte.

La invención se basa en un principio descubierto por los inventores, llamado disgregación de capa, pero por otro lado se puede usar un desplazamiento de capa. La invención proporciona nuevas maneras de usar estos principios.

Si, por ejemplo, un (primer) fluido es un aceite (de color) y el segundo (el otro) fluido es agua, (debido a tensiones interfaciales) se proporciona un sistema de dos capas que comprende una capa de agua encima de la capa de aceite. Sin embargo, si se aplica un voltaje entre las dos capas, la capa de aceite se disgrega debido a fuerzas electrostáticas. Puesto que parte del agua penetra ahora en la capa de aceite, el elemento de imagen se vuelve parcialmente transparente.

El contraste está limitado por la fracción de área ocupada por las gotas del (primer) fluido (aceite (de color) ) que permanece después de la disgregación. Típicamente, dependiendo del grosor de la capa original de fluido, se materializa un área del 25-50%. Esto se puede reducir adicionalmente aplicando voltajes más altos, lo que sin embargo aumentaría significativamente la potencia disipada. Idealmente, estaría bien que el área residual ocupada por el fluido, en este caso aceite ópticamente absorbente, se acercase al 0%.

Una limitación adicional es que, tras la disgregación, la fracción de área se reduce instantáneamente a aproximadamente el 50%. Es difícil por lo tanto obtener fracciones de área cercanas al 100%. Como resultado de ello, puede llegar a ser difícil la materialización de escalas analógicas de grises.

45 En una primera realización, un elemento de imagen corresponde a un espacio definido (por ejemplo un espacio sustancialmente cerrado) y, en el segundo estado, el otro fluido colinda de manera sustancialmente completa con la primera placa de soporte. De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, esto se consigue aplicando un campo eléctrico no homogéneo. En ese caso, el campo de umbral para la disgregación (o desplazamiento) de capa se superará solo en ciertos lugares específicos. En esos lugares, se iniciará una disgregación (o un desplazamiento) de la película de aceite. Un campo eléctrico aplicado no homogéneo se puede obtener de varias maneras.

A tal fin, en una primera realización preferida de la invención, la capa dieléctrica entre un electrodo y la superficie de la parte de la primera placa de soporte varía en grosor.

55 En una realización adicional, la capa dieléctrica entre un electrodo y la superficie de la parte de la primera placa de soporte tiene una constante dieléctrica variable.

Al aumentar el campo eléctrico, el umbral para la disgregación (o el desplazamiento) de la película de aceite se desplaza sobre el área de la placa de soporte y se puede controlar. Esto hace posible la materialización de niveles de grises.

Por otro lado, la disgregación (o el desplazamiento) de la película de aceite se puede controlar variando la capacidad de humectación de la parte de la primera placa de soporte o el grosor de la capa del primer fluido.

65 Lo que es más, es posible usar la distribución de campo de dispersión en el borde de los electrodos, o incluso diseñar una estructura segmentada de electrodo que proporcione la distribución no homogénea de campo deseada.

En una realización adicional de acuerdo con la invención, un elemento de imagen corresponde a un espacio definido y, en el primer estado, la otra capa de fluido colinda de manera sustancialmente completa con ambas placas de soporte. De hecho, la otra capa de fluido (la capa de aceite) está ahora dividida en dos sub-capas, que cualquiera puede ser más delgada. Esto hace posible, por un lado, usar voltajes más bajos para hacer que se produzca la disgregación (o el desplazamiento) de la película de aceite. Por otro lado, esto presenta la posibilidad de visualizadores en color y la materialización de una variedad mayor de valores de grises.

A tal fin, en una realización preferente de la invención, un elemento de imagen corresponde a un espacio definido que tiene una pared adicional que divide el espacio en al menos dos sub-elementos de imagen, colindando otra capa de fluido adicional, en el primer estado, con la primera placa de soporte al menos parcialmente dentro de los sub-elementos de imagen. Al dar a dicha otra capa de fluido (adicional) colores diferentes, se obtiene un visualizador en color.

Para obtener un área residual ocupada por el fluido adicional después de la disgregación, en el segundo estado al menos una de la otra capa de fluido y la otra capa de fluido adicional colinda con una pared del espacio. Para impedir un mezclamiento mutuo del material de ambas sub-capas que colindan con la pared, el dispositivo comprende preferiblemente medios para impedir que parte de la otra capa de fluido y la otra capa de fluido adicional se mezclen mutuamente en el segundo estado.

Un aspecto adicional de la invención se refiere a un dispositivo de difusión que comprende:

al menos un primer fluido y un segundo fluido inmiscibles entre sí y confinados en un espacio entre una primera 25 placa de soporte y una segunda placa de soporte, siendo electroconductor o polar el segundo fluido, y medios para crear al menos un primer estado y un segundo estado diferente, en el que, en el segundo estado, uno de los fluidos colinda con un área de la primera placa de soporte y, en el primer estado, el otro fluido colinda con dicho área de la primera placa de soporte.

Estos y otros aspectos de la invención son evidentes a partir de y se esclarecerán con referencia a las realizaciones descritas aquí más adelante.

En los dibujos:

la figura 1 es un corte transversal esquemático de una parte de un dispositivo de visualización de acuerdo con la intención, la figura 2 es otro corte transversal esquemático de una parte de un dispositivo de visualización de acuerdo con la intención, la figura 3 es una esquematización de una parte de un dispositivo de visualización de acuerdo con la invención, 45 la figura 4 es un corte transversal esquemático de una parte de un dispositivo de visualización en color de acuerdo con la intención, mientras que las figuras 5, 6 y 7 muestran realizaciones adicionales de la invención, y la figura 8 muestra otro corte transversal esquemático de una parte de un dispositivo de visualización de acuerdo con la intención.

Las figuras son esquemáticas y no están dibujadas a escala. Elementos correspondientes se indican generalmente 55 mediante los mismos números de referencia.

La figura 1 muestra un corte transversal esquemático de una parte de un dispositivo 1 de visualización de acuerdo con la intención. Entre dos sustratos transparentes o primeras placas 3, 7, 8 de soporte y segunda placa 4 de soporte, se proporciona... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de visualización que comprende:

elementos (2) de imagen que tienen al menos un primer fluido (5, 5') y un segundo fluido (6) inmiscibles entre sí dentro de un espacio entre una primera placa (3) de soporte y una segunda placa (4) de soporte, siendo el segundo fluido electroconductor o polar, siendo un elemento de imagen del dispositivo conmutable eléctricamente entre al menos un primer estado sin un voltaje aplicado y un segundo estado, diferente, con un voltaje aplicado, en el que, en el segundo estado, solo el segundo fluido colinda con un área de la primera placa de soporte y, en el primer estado, solo el primer fluido colinda con dicho área de la primera placa de soporte, en el que dichos estados proporcionan un efecto de visualización sobre el área;

caracterizado porque, en el primer estado, el primero fluido forma una primera capa de fluido y el segundo fluido forma una segunda capa de fluido sobre la primera capa de fluido, estando dispuesta la primera capa de fluido entre la segunda capa de fluido y la primera placa de soporte, y el primer fluido está confinado en el espacio del elemento de imagen en el primer estado y en el segundo estado.

2. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, en que el segundo fluido está confinado en el espacio del elemento de imagen.

3. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo fluido forma una capa 25 común a varios elementos de imagen.

4. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 3, en el que elementos de imagen tienen paredes (13) de píxel que se extienden sobre una altura inferior a una altura del espacio entre la primera placa de soporte y la segunda placa de soporte.

5. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en que el primer fluido colinda solamente con una de las placas de soporte en el primer estado y en el segundo estado.

6. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que, en el segundo estado,

el primer fluido está ausente de un volumen entre la primera placa de soporte y la segunda placa de soporte delimitado por el área de la primera placa de soporte.

7. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, en el que un elemento de imagen corresponde a un espacio definido y, en el segundo estado, el segundo fluido colinda de manera sustancialmente completa con la primera placa de soporte.

8. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 7, comprendiendo el dispositivo medios para crear dentro de un elemento de imagen un campo eléctrico no homogéneo en la superficie de una parte de la primera placa de soporte.

9. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 8, en el que una capa dieléctrica (8, 8') entre un electrodo (7, 11) y una superficie de la parte de la primera placa de soporte varía en grosor o tiene una constante dieléctrica variable.

10. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1 ó 7, en el que la superficie de una parte de la primera placa de soporte tiene una capacidad de humectación variable o la primera capa de fluido tiene un grosor variable.

11. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el elemento de imagen corresponde

55 a un espacio definido que incluye un primer fluido adicional que forma en un primer estado adicional una primera capa adicional de fluido que colinda con la segunda placa de soporte.

12. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el elemento de imagen tiene una parte (13) de pared que divide el espacio en al menos dos sub-elementos de imagen, colindando en el primer estado la primera capa adicional de fluido con la segunda placa de soporte al menos parcialmente dentro de ambos subelementos de imagen.

13. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la primera capa de fluido y la

primera capa adicional de fluido tienen colores diferentes. 65

14. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 11, en el que, en el segundo estado, al menos

una de la primera capa de fluido y la primera capa adicional de fluido colinda con una parte de pared del espacio.

15. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende medios para impedir que

parte de la primera capa de fluido y la primera capa adicional de fluido se mezclen mutuamente en el segundo 5 estado.

16. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende medios de excitación para obtener estados intermedios.

17. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende un absorbedor (16) o un reflector (15, 22) configurado para absorber o reflejar una luz incidente sobre el dispositivo de visualización.

18. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 17, en el que el reflector es difusivo. 15

19. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el segundo fluido es un fluido dispersivo, reflectivo o absorbente.

20. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el fluido dispersivo incluye TiO2. 20

21. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un filtro de color.

22. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho primer fluido o dicho segundo

fluido es reflectivo. 25

23. Un dispositivo de visualización de acuerdo con la reivindicación 22, en el que dicho segundo fluido incluye un pigmento adecuado.

24. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que, en el segundo estado, 30 dicho primer fluido forma una gota.

25. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que, en el primer estado, el primer fluido está esparcido en el elemento de imagen y, en el segundo estado, el primer fluido está contraído en el elemento de imagen.

26. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento de imagen incluye una capa hidrófoba y dicho área de la primera placa de soporte es un área de la capa hidrófoba.

27. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en que el primer fluido colinda 40 con la primera placa de soporte en cualquier estado del elemento de imagen.

28. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que parte de la primera placa de soporte colinda con el primer fluido en el primer estado y en el segundo estado.

45 29. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el elemento de imagen está dispuesto para usar fuerzas electroestáticas para conmutar el primer fluido entre el primer estado y el segundo estado.

30. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en que el primero fluido está

50 dispuesto para ser desplazado por el segundo fluido en la conmutación desde el primer estado hasta el segundo estado.

31. Un dispositivo de visualización de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que, en el primer estado, los fluidos primero y segundo colindan entre sí sustancialmente sobre una extensión del elemento de imagen.