ELV (electrowetting light valve)

Electrowetting ist ein microfluidisches Phänomen bei dem durch elektrische Felder die Oberflächenspannung kleinster Flüssigkeitsperlen verändert wird. Die Flüssigkeitsperle befindet sich in einer Kleinstzelle. Wird diese Kleinszelle mit Licht durchleuchtet, dann kann dieses im Normalbetrieb die Kleinstzelle passieren. Wird die Flüssigkeitszelle aber so verformt, dass sie die gesamte Kleinstzelle abdeckt, dann kann kein Licht mehr passieren.

Kleinstzellen können Licht durchlassen oder sperren. Sie erfüllen damit die Funtkionen eines optischen Schalters. Diese Anwendung wird in der Electrowetting Light Valve (ELV) realisiert und bietet sich als Displaytechnik in Electrowetting-Displays an. Bei der Electrowetting Light Valve besteht die Kleinstzelle aus einem mit Wasser gefüllten Hohlraum. Darin befindet sich als Flüssigkeitsperle ein Tropfen Öl. Oberhalb und unterhalb der Kleinstzelle befinden sich transparente Elektroden, an die die Verformungsspannung angelegt wird, und ein wasserabstoßendes Dielektrikum. Das Licht wird über einen Diffusor an die Unterseite der ELV-Zelle. Liegt keine Verformungsspannung an den Elektroden, dann verteilt sich der Öltropfen über den gesamten Zellenboden und verhindert dass die ELV-Zelle Licht durchlässt. Wird an die Elektroden eine Spannung angelegt, und zwar so, dass die untere Elektrode positiv ist, dann verformt sich die Ölperle hin zu einer kugeligen Form und lässt das Licht des Diffusors an den Seiten passieren.

Aufbau einer ELV-Kleinstzelle als optischer Schalter

Aufbau einer ELV-Kleinstzelle als optischer Schalter

Durch Anlegen einer Spannung wird die ELV-Zelle somit zu einem optischen Schalter. Werden viele ELV-Kleinstzellen mit Licht der drei Primärfarben bestahlt, dann kann durch schalten der einzelnen ELV-Zellen eine farbige Lichtemission erzeugt werden, so wie bei leuchtenden Displays.

Informationen zum Artikel
Deutsch:
Englisch: electrowetting light valve - ELV
Veröffentlicht: 16.09.2020
Wörter: 258
Tags: EK-Grundlagen
Links: Bildschirm, Dielektrikum, Electrowetting, Electrowetting-Display, Elektrisches Feld