Elektrophoretisches Display

Unter Elektrophorese versteht man die Bewegung elektrisch geladener Teilchen durch elektrische Felder. Das Prinzip der Elektrophorese wird u.a. in bistabilen Displays wie bei E-Paper eingesetzt.

Elektrophorese-Prinzip mit in Flüssigkeit gelagerten Mikro-Kügelchen

Bei der technischen Umsetzung der Elektrophorese in Displays arbeitet man mit kleinsten Kügelchen, Mikrokapseln oder Kleinstpartikeln, die sich in einer Flüssigkeit befinden und durch das Anlegen von elektrischen Feldern in ihrer Lage beeinflusst werden können. Die Kügelchen können aus Polyäthylen (PE) sein und haben einen Durchmessern von 20 µm bis 100 µm. Bei späteren Entwicklungen traten an deren Stelle kleinste Titanoxyd-Partikel bei denen eine Seite positiv, die andere negativ geladen ist. Dies Kleinstpartikel haben einen Durchmesser von nur einem Mikrometer (µm) und liegen wie die Kügelchen zwischen zwei Elektroden-Arrays, von denen die obere aus Induim-Zinnoxid (ITO) und transparent ist, die untere reflektierend.

Prinzip der Elektrophorese mit Kleinstpartikeln

In den Kügelchen befinden sich positiv und negativ geladene Pigmente, die einen in weiß, die anderen in schwarz. Bei Anlegen eines elektrischen Feldes an die Elektroden drehen sich die Kügelchen oder die geladenen Kleinstpartikel in Abhängigkeit von der Polarität des elektrischen Feldes. Positive Ladungen stoßen die positiv geladenen weißen Partikel ab, so, dass sich der entsprechende Partikel dreht, negative Ladungen sorgen bei den positiv geladenen Partikeln hingegen dafür, dass sie angezogen werden.