用于电流体的显示元件的像素列以及相应的显示元件的制作方法

本发明涉及一种用于电流体的显示元件的像素列。所述像素列由多个相互邻接的像素构成，所述像素分别具有像素腔，所述像素腔具有多边形、优选矩形的像素面以及高度。每个像素此外具有至少一个主储存通道以及一体或由几部分组成的环绕的储存通道，所述主储存通道在其第一宽度和长度上通入所述像素腔。所述环绕的储存通道包围像素面并且沿着其长度和其宽度通入所述像素腔。在所述像素中，容纳有或可容纳有具有极性的和/或导电的液体，通过在储存通道和像素腔之间设立电场可以使所述液体来回运动。所述相邻像素的环绕的存储通道在角区域中通向对方，在所述角区域中相邻的像素相互邻接。所述像素可以上下排列地流体连接，使得像素列的所有像素的储存通道形成用于具有极性的和/或导电的液体的共同的储存器。对此，所述储存通道在角区域中彼此流体连接。

背景技术：

这种像素列在后公开的DE102012110663A1中被公开。在该文件中，储存通道恰好具有小于或等于像素腔高度的宽度。此外，主储存通道的长度可以大于或等于像素腔的宽度。在像素腔以及储存器体积的这种彼此配合的尺寸中，具有极性的/或导电的液体始终具有近似相同的表面能量，不论其是否位于储存器体积或像素腔中。由此，液体由储存器体积运动到像素体积中所需的以及由此开关过程所需的能量被降低到最小。

然而前述文件公开的像素列的缺点在于，由于表明了各个像素的颜料滴通过交叉点与其相邻的像素具有流体连接，因此所述交叉点上的像素列具有临界行为，在所述交叉点上环绕的储存通道相互连接。这一点的缺点在于，配设给确定的像素的液体体积不再作为单独的液体滴出现并且不再在设立电场时进行相应行为，而是相反地由多个通过像素边界向外相互流体连接的液体滴产生复杂的流体系统。这一点的缺点在于，在设立各个像素上的控制电压时有时不能够相互独立地对像素进行操控。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于，提供一种这种像素列以及相应的显示元件，所述像素列和显示元件与邻接于被操控像素的像素无关地实现了各个像素的单独操控。

根据本发明所述，该目的通过根据权利要求1所述的像素列以及根据权利要求11所述的相应显示元件实现。从属权利要求分别涉及本发明的有利的实施方式。

根据本发明所述的像素列特征在于，所述环绕的储存通道的宽度小于主储存通道的宽度，其中相邻像素的每一个的至少一个主储存通道在角区域中通过至少一个进口通入环绕的储存通道中。所述进口的宽度小于主储存通道的宽度，其中像素腔高度大于等于所述环绕的储存通道的宽度。通过利用具有前述尺寸的进口，避免了在操控像素列的确定的像素时液体被一起激励到相邻的像素外并且由相邻的像素的储存通道流入各个像素腔中。这是由以下情况导致的：基于根据本发明所述的几何形状，所述具有极性的和/或导电的液体通过所述进口作为分离的或一定程度上分离的液体滴被保持在其配设的像素的主储存通道中，并且由相邻的主储存通道组成的连续统一体由进口形成的势垒划分。由此保证了在操纵确定的像素时，相邻像素的主储存通道中的液体被完全地留在此处。

在本发明的实施方式中，在角区域中构造有连接腔，所述主储存通道通过进口通入所述连接腔并且环绕的储存通道通入所述连接腔，使得所述主储存通道通过连接腔与所述环绕的储存通道处于流体连接中，其中在所述连接腔中布置有收缩元件，所述收缩元件被环形间隙包围，主储存通道和环绕的储存通道通入所述环形间隙中，其中所述环形间隙具有宽度，所述宽度小于主储存间隙的宽度并且小于等于像素腔的高度。环形间隙的宽度因此恰好另一方面如此调节，使得在操控确定的像素时，在相邻的像素间不能通过角区域或连接腔发生液体转移。环形间隙的几何形状不限于确定的几何形状并且特别地不限于圆对称。例如多边形的环形间隙也是可能的。

根据实施方式，收缩元件可以具有纵向对称的几何形状、例如柱状，其中所述收缩元件沿着其纵轴在像素腔的整个高度上或者在像素腔的高度的一部分上延伸。所述收缩元件在垂直于其纵轴的平面内可以具有圆形的、椭圆形的或多边形例如矩形或正方形的横截面。

在本发明的另一实施方式中设置像素的像素腔分别具有矩形例如正方形的像素面，其中所述像素布置在由行和列组成的常规模型中。所述环绕的储存通道在此时构造为在像素列的整个宽度或长度上延伸的通道。在宽度方向上延伸的通道在此时垂直于在纵向上延伸的通道布置，使得所述通道在角区域中交叉并且在此处相互流体连接。

对于利用矩形像素面特别均匀地填充像素来说，通常使得每个像素具有两个交叉的并且分别在两个成对角线地相反布置的角区域之间延伸的主储存通道。在此时，进口可以从主储存通道的相对的端部延伸，所述进口通过第一曲折点过渡到主储存通道中，并且所述进口通过第二曲折点过渡到环绕的储存通道中。通过所述曲折点提供了附加的势垒，所述势垒导致液体被分为单个的、像素相关的液滴并且所述势垒阻止了所述液体在对相邻的像素进行操控时通过角区域由储存通道中流出。

在另一实施方式中，设置环绕的储存通道包围矩形的像素面并且对此由四个分别垂直地排列连接的侧面部段构成，所述侧面部段中两对相对的、平行的侧面部段分别通过进口与主储存通道流体连接，在所述实施方式中，所述像素的像素腔同样分别具有矩形、例如正方形的像素面并且在所述实施方式中所述像素布置在由行和列组成的常规模型中，并且其中每个像素具有两个交叉的并且分别在两个对角线相反布置的角区域之间延伸的主储存通道。

为了提供另一势垒，也可以在该实施方式中再次设置进口中的每一个均通过第一曲折点过渡到主储存通道中并且通过第二曲折点过渡到储存通道中。

为了进一步改善像素中各个液体滴的有选择性的可操控性，在本发明的实施方式中设置主储存通道的宽度大于等于像素腔的高度。

在根据本发明所述的同样实现了本发明目的的像素列的变形方案中，设置像素列的每个像素均具有环绕的储存通道，所述储存通道环绕所述像素面并且沿着其长度及其宽度通入像素腔中，其中具有极性的和/或导电的液体可被容纳在每个像素中，通过在储存通道和各个像素腔之间设立电场可以使所述液体来回移动，其中相邻像素的环绕的储存通道在角区域中流体连接并且形成共同的储存通道网格，在所述角区域中分别有四个相邻的像素相互邻接。在此时，储存通道的宽度大于等于像素腔的高度。

根据本发明所述的像素列适合于在电流体的显示元件中使用，所述显示元件具有由用于单独操控像素列的各个像素的操控电极组成的有源矩阵，其中为像素中的每一个配设一个操控电极。所述操控电极可被单独地操控，使得可以借助于这些操控电极以电场加载确定的像素的像素腔。择一地，像素列的操控也可以借助无源矩阵或者利用另一由现有技术公开的操控电子部件进行。

附图说明

本发明的其他细节根据以下附图说明：

图1示出了根据本发明所述的第一实施方式的俯视图；

图2示出了根据图1所示的像素列的截面图；

图3示出了根据本发明所述的第二实施方式的俯视图；

图4示出了根据本发明所述的第三实施方式的俯视图；

图5示出了根据本发明所述的第四实施方式的俯视图；

图6示出了根据本发明所述的第五实施方式的俯视图。

具体实施方式

图1至5所示的所有实施方式的共同点在于它们具有由布置在行和列中的基本上为正方形的像素2构成的装置，使得每四个像素形成一组相邻的像素，所述像素至少通过角区域6处于相互的流体连接中。此外，像素2分别具有环绕的储存通道5，相邻的像素2分享所述储存通道。所述环绕的储存通道5因此不能唯一地配设给确定的像素2。此外，根据图1至4所示的实施方式的每个像素2均具有一对交叉的主储存通道4，所述主储存通道分别配设给确定的像素2，成对角线地在像素面上延伸并且所述主储存通道分别容纳填充配设的像素腔3所必需的液体体积。主储存通道4的成对角线的布置是优选的实施方式。相反地，所述主储存通道然而也可以其他夹角并且特别地也可以不成对角线地布置。

在图1和2所示的实施方式中，在角区域6中布置连接腔8，在所述角区域中一组具有正方形像素面的四个像素2相互邻接，通过所述连接腔，所述四个相邻的像素2的主储存通道4以及环绕的储存通道5处于相互的流体连接中。在所述连接腔8中布置有收缩元件9。该收缩元件构造为具有圆形横截面的柱。所述收缩元件9可以在像素腔3的整个高度上或仅在像素腔高度的一部分上延伸。此时，所述收缩元件9可以在其仅在像素腔高度的一部分上延伸的情况下从像素的顶基板或从像素的底基板延伸，使得其在其端面上与底基板或顶基板有一定距离。所述收缩元件9利用连接腔8在连接腔8和收缩元件9之间形成了环形间隙，所述两个交叉并且处于相互的流体连接中的主储存通道4中的一个的每个像素2通过进口7通入所述环形间隙中。此外，将四个相互邻接的像素2分开的储存通道5分别通入所述环形间隙中。

围绕的储存通道5的宽度A，环形间隙的宽度B以及进口7的宽度C分别小于主储存通道4的宽度D。

更进一步地，环绕的储存通道5的宽度A以及环形间隙的宽度B小于等于像素腔的高度。这导致了液体被分为相互独立的、配设给确定的像素的液滴，使得在操控确定的像素2时，不会通过被操控的像素2和与被操控的像素2相邻的像素2之间的连接腔8而发生流体的液体转移。

图3所示的实施方式与图1和2所示的实施方式区别在于，在角区域6中不构造连接腔，其中在所述角区域中分别有四个像素2相互邻接，并且相反地，在此处，所述四个相邻像素2的环绕的储存通道5交叉并且因此处于流体连接中。交叉并且在每个像素2的像素面上成对角线延伸的主储存通道4分别通过角区域6中的进口7通入环绕的储存通道5中。所述主储存通道4通过第一曲折点过渡到进口7中，其中所述进口7通过在这里具有90°角的第二曲折点过渡到环绕的储存通道5中。所述曲折点形成了另一用于将配设给确定的像素的液滴中的液体分开的势垒，使得在以电场加载确定的像素2时防止了液体由与被操控的像素2相邻的像素2由配设给所述相邻的像素2的储存通道中流出。

在图4所示的实施方式中，环绕的储存通道由四个侧壁部段构成，在所述侧壁部段中，两对相对的、平行的侧壁部段分别通过进口7与同一主储存通道4流体连接。另一方面，所述进口7如此构造，使得所述主储存通道4通过两个曲折点与环绕的储存通道5连接。在图4所示的实施方式中，与前述实施方式不同，不设置四个相邻像素的角区域6中的四个像素2组成的一组像素的主储存通道4和环绕的储存通道5处于相互的流体连接中。与此相反地，仅仅在间隙以及行方向上设置每个像素2的主储存通道4和包围该像素2的环绕的储存通道5之间的前述流体连接。

在图5所示的实施方式中，像素2另一方面布置在由行和列组成的常规模型中，其中环绕的储存通道5在像素列1的整个宽度或长度上延伸并且因此形成了共同的储存通道网格。环绕的储存通道5的宽度A恰好如此选择，使得其大于等于像素腔3的高度。在该实施方式中，因此主储存通道和环绕的储存通道不分开。与此相反地，两个通道种类在通道网格中统一。所述导电的和/或具有极性的液体在通道网格中被保持在前面并且因此位于每个像素的周向区域中。

在图5所示的实施方式的改进方案中，图6所示的像素列1具有像素2，所述像素2具有两个交叉的主储存通道4，所述主储存通道在环绕的储存通道5的相对的交叉点之间延伸，然而其中在主储存通道4和环绕的储存通道5之间不构造流体连接并且特别是进口。

本发明在前述说明、在附图中以及在权利要求中公开的特征对于实现本发明来说是重要的，所述特征既可以为单独的也可以任意结合。

附图标记表

1 像素列

2 像素

3 像素腔

4 主储存通道

5 环绕的储存通道

6 角区域

7 进口

8 连接腔

9 收缩元件

A 环绕的储存通道的宽度

B 环形间隙的宽度

C 进口的宽度

D 主储存通道的宽度