KR100741210B1 - Microcapsule of Electrophoretic Electronic Paper and Electrophoretic Electronic Paper Display Device Having The Same - Google Patents

Microcapsule of Electrophoretic Electronic Paper and Electrophoretic Electronic Paper Display Device Having The Same Download PDF

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KR100741210B1 KR1020060003164A KR20060003164A KR100741210B1 KR 100741210 B1 KR100741210 B1 KR 100741210B1 KR 1020060003164 A KR1020060003164 A KR 1020060003164A KR 20060003164 A KR20060003164 A KR 20060003164A KR 100741210 B1 KR100741210 B1 KR 100741210B1
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Abstract

본 발명은 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 백색입자, 흑색입자 및 현탁유체를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)로 이루어지고, 상기 백색입자와 흑색입자 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)를 포함하는 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐과 이를 포함하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치에 의하는 경우, 상기 마이크로캡슐은 하부전극과 상부전극에 의해 인가된 전압에 대하여 문턱전압(threshold voltage)을 가질 수 있어서, 단순한 수동 구동으로도 고해상도 구현이 가능한 효과가 있다. The present invention relates to a microcapsules of electrophoretic electronic paper and an electrophoretic electronic paper display device including the same, in particular a core including white particles, black particles and a suspension fluid, and a spherical shape around the core. A microcapsule of an electrophoretic electronic paper comprising a core capsule coated to enclose a core capsule, wherein at least one of the white particles and the black particles comprises a surfactant made of the same material as the core capsule; In the case of an electrophoretic electronic paper display device including the same, the microcapsules may have a threshold voltage with respect to the voltages applied by the lower electrode and the upper electrode, so that high resolution may be achieved by simple manual driving. There is a possible effect.

전자종이, 문턱전압, 표면활성제 Electronic paper, threshold voltage, surface active agent

Description

전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치{Microcapsule of Electrophoretic Electronic Paper and Electrophoretic Electronic Paper Display Device Having The Same}Microcapsule of Electrophoretic Electronic Paper and Electrophoretic Electronic Paper Display Device Having The Same}

도 1은 종래 기술에 따른 마이크로캡슐형 전자종이의 셀 구조 및 구동원리를 나타내는 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a cell structure and driving principle of a microcapsule-type electronic paper according to the prior art,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치의 마이크로캡슐 안에 있는 입자에 표면활성제가 포함된 상태를 나타내는 단면도이고,2 is a cross-sectional view showing a state in which the surface active agent is included in the particles in the microcapsules of the electrophoretic electronic paper display device according to an embodiment of the present invention,

도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 표면활성제를 포함하는 입자가 문턱전압을 가질 수 있음을 설명하기 위하여 입자와 코어캡슐간 거리에 따른 에너지 분포도를 나타내는 그래프이다. 3A and 3B are graphs showing energy distribution diagrams according to distances between particles and core capsules to illustrate that particles including a surface active agent may have a threshold voltage according to an embodiment of the present invention.

**도면의 주요부분에 대한 기호의 설명**** Description of Symbols for Main Parts of Drawings **

1: 하부전극 2: 상부전극1: lower electrode 2: upper electrode

3: 백색입자 4: 흑색입자3: white particle 4: black particle

5: 현탁유체 6: 코어캡슐5: suspension fluid 6: core capsule

7: 표면활성제 7: surfactant

본 발명은 전자종이에 관한 것으로, 특히 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 마이크로캡슐 내부에 있는 입자 표면에 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)가 포함된 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an electronic paper, and more particularly, to a microcapsule of electrophoretic electronic paper and an electrophoretic electronic paper display device including the same. More specifically, the surface of the particle inside the microcapsule is characterized in that the surfactant (surfactant) made of the same material as the core capsule.

전자종이의 개발은 1970년대에 제록스(Xerox)가 최초로 연구에 착수하였으며, 당시 이 회사는 정전하가 충전된 반구형 회전구를 이용한 전자잉크의 개념을 발표하였고 이를 이용하여 유연성이 있는 얇은 기판에 인쇄할 수 있는 기술의 개발을 추진하였다. 여기에서 전자종이로 사용되는 핵심소재가 일명 트위스트 볼이라고 불리는 Gyricon 볼이다. 이 후 1990년대 들어 연구가 더욱 활발해지면서 어느 정도의 연구 성과를 보이는 전자종이의 개발은 제록스의 Gyricon 디스플레이 외에도 전기영동법과 마이크로 캡슐을 응용한 E-Ink 사의 전기영동 디스플레이를 비롯한 다양한 전자종이로의 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. The development of electronic paper was first undertaken by Xerox in the 1970s, when the company introduced the concept of electronic ink using a hemispherical rotating ball filled with electrostatic charges and printed on a flexible thin substrate. To promote the development of technology that can be done. The key material used for electronic paper here is the Gyricon ball, also known as a twist ball. In the 1990s, as research became more active, the development of electronic paper, which showed some research achievements, was carried out with various electronic papers including E-Ink's electrophoretic display using electrophoresis and microcapsules in addition to Xerox's Gyricon display. Is active worldwide.

그 중에서 전기영동법과 마이크로 캡슐을 응용한　E-Ink 사의 전기영동 디스플레이는 전계에서 콜로이드 현탁 상태의 마이크로입자의 빠른 이동, 즉 전기영동에 기초 한 것으로서, E-Ink 사는 도 1에 나타난 바와 같이 전기영동 재료를 포집하고 있는 마이크로캡슐을 제조하는 기술을 처음으로 개척하였다. 이 디스플레이는 그 기술에 캡슐화된 전기영동 잉크라는 독창적인 개념을 포함하고 있다. Among them, the electrophoretic display of E-Ink using electrophoresis and microcapsule is based on the rapid movement of microparticles in colloidal suspension state, ie, electrophoresis, in the electric field. As shown in FIG. The technology pioneered the manufacture of microcapsules collecting material. The display incorporates a unique concept of electrophoretic ink encapsulated in the technology.

이러한 캡슐형 전자종이는 흑색미립자(40)와 백색미립자(30)가 색을 띤 유전유체에 포함된 투명한 마이크로캡슐을 제조한 후, 바인더(50)와 혼합하여 기판(10)에 내접한 상, 하부 투명전극(20) 사이에 위치시키고, 양의 전압을 인가하면 음으로 대전된 잉크 미립자들이 표면으로 이동하여 미립자의 색을 표시할 수 있는 것이다. 또한 음의 전압을 인가하면 잉크 미립자들이 아래쪽으로 이동하여 유체의 색을 볼 수 있게 된다. 이러한 방식에 의해서 문자나 이미지를 표시하게 되는 원리이다. The capsule-type electronic paper is a black microparticles (40) and white particles (30) to produce a transparent microcapsule contained in a colored dielectric fluid, mixed with a binder (50) in contact with the substrate 10, When placed between the lower transparent electrodes 20 and applying a positive voltage, the negatively charged ink fine particles move to the surface to display the color of the fine particles. In addition, when a negative voltage is applied, the ink particles move downward to see the color of the fluid. In this way, the characters or images are displayed.

도 1은 전기영동 디스플레이 중 한 가지의 동작원리를 잘 보여주는 단면도이다. 전기영동 디스플레이는 투명한 현탁액에 부유하고 있는 입자의 정전기적 이동에 의존하는 소자로서 양의 전압이 부과되면 양전하가 대전된 흰색 입자들은 관찰자 쪽 전극으로 정전기적으로 이동한다. 이 때 흰색 광산란 입자는 near-Lambertain 반사를 제공한다. 반대로 음의 전압이 부과되면 관찰자에서 먼 쪽의 전극으로 흰색 입자들이 이동하고, 캡슐 상부로 검은색 입자들이 이동하여 빛을 흡수하므로 검은색이 관찰되게 된다. 1 is a cross-sectional view showing the principle of operation of one of the electrophoretic display. An electrophoretic display is a device that relies on the electrostatic movement of particles suspended in a transparent suspension, and positively charged white particles electrostatically move to the observer's electrode when a positive voltage is applied. At this time, white light scattering particles provide near-Lambertain reflections. On the contrary, when a negative voltage is applied, white particles move from an observer to an electrode farther away from the viewer, and black particles move to an upper portion of the capsule to absorb light, so black is observed.

일단 어떤 극에서든 이동이 일어난 후 전압을 제거해도 입자들은 그 자리에 그대로 머물러 있게 되고, 결국 쌍안정성을 지니는 메모리 디바이스를 제공하게 된다. 이와는 다르게 단일 입자를 이용한 전기영동 캡슐도 있는데, 이것은 투명한 고분자 캡슐 내부에 흰색의 대전된 입자가 어두운 색으로 염색된 유체에 부유하고 있는 형태로 구성되어 있다. Once the movement occurs at any pole and the voltage is removed, the particles remain in place, eventually providing a bistable memory device. Alternatively, there are also electrophoretic capsules using single particles, which consist of a white charged particle suspended in a fluid dyed in a dark color inside a transparent polymer capsule.

이러한 마이크로캡슐은 직경이 최소 30㎛ 까지 작게 만들 수 있고 매우 가까이 밀착시켜 패킹할 수 있으므로, 볼의 크기와 공동의 공간에 의해 해상도가 제한받는 Gyricon 디스플레이보다 훨씬 더 높은 해상도를 나타낼 수 있다. 그리고, 마이크로캡슐형 디스플레이는 종이와 같은 외관을 가지고, 광반사 효율이 40% 이상으로 신문과 비슷하거나 오히려 약간 높은 수치를 나타낸다. 또한, 인가된 전압의 세기를 이용하여 입자의 이동을 조절함으로써 회색 스케일의 구현이 또한 가능하다. These microcapsules can be made to be as small as 30 micrometers in diameter and packed very close together, resulting in much higher resolution than Gyricon displays, where resolution is limited by ball size and cavity space. In addition, the microcapsule type display has a paper-like appearance, and exhibits a light reflection efficiency of 40% or more, similar to or slightly higher than a newspaper. In addition, implementation of gray scale is also possible by controlling the movement of the particles using the intensity of the applied voltage.

구동전압은 약 90V이고 대조비는 약 10:1 이상이다. 전기영동 입자가 캡슐의 한 쪽 면에서 다른 쪽 면으로 이동하는데 걸리는 시간은 100ms 대에 이르며, 이것은 비디오 매체로의 응용에는 너무 느린 편이다. 마이크로캡슐의 잉크미립자 재료는 천만번의 스위칭 사이클에도 디바이스 구현의 감쇠가 없이 디스플레이 신뢰도와 안정성을 보여주었다. The driving voltage is about 90V and the contrast ratio is about 10: 1 or more. The time it takes for the electrophoretic particles to travel from one side of the capsule to the other is in the 100ms range, which is too slow for applications to video media. The microcapsule ink particulate material showed display reliability and stability even with 10 million switching cycles without attenuation of the device implementation.

그러나, 이러한 마이크로캡슐형 전자종이의 가장 큰 문제점은 입자의 이동 변화에 있어서 전압의 문턱전압(threshold voltage)이 없다는 것이다. 다시 말해서, 어떤 전압에서도 마이크로캡슐 내 입자의 위상을 어느 정도 바꿀 수 있다는 의미로서, 전압인가에 따라 선형적인 입자의 움직임이 관찰된다. 이것은 실제로 해상도의 한계를 가져오고, 픽셀의 수가 증가할수록 디스플레이의 전계 조절은 매우 복잡하게 된다.However, the biggest problem of such microencapsulated electronic paper is that there is no threshold voltage of the voltage in the change of particle movement. In other words, it is possible to change the phase of the particles in the microcapsules at any voltage, and linear movement of particles is observed depending on the voltage applied. This actually limits the resolution, and as the number of pixels increases, the field adjustment of the display becomes very complex.

그러므로, 직접구동은 낮은 정보 콘텐트용 응용장치에는 효율적이지만 고해상도 이미지를 위해서는 TFT를 이용한 능동형 매트릭스가 사용되어야 하는 한계가 있고, 이에 따라 제조과정이 복잡하고 비용이 상승하게 되는 문제점도 있다. 따라서, 단순한 수동 구동으로도 고해상도 구현이 가능하게 문턱전압을 가지는 전자종이 개발이 절실히 요구되고 있는 시점이다. Therefore, direct driving is efficient for low information content applications, but there is a limitation that an active matrix using TFTs must be used for high resolution images, and thus there is a problem that the manufacturing process is complicated and the cost increases. Therefore, the development of electronic paper having a threshold voltage to enable high resolution even by simple manual driving is urgently required.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)가 잉크미립자 표면에 포함된 것을 특징으로 하는 마이크로캡슐을 제공하기 위한 것이다. 또한, 상기한 마이크로캡슐을 포함하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, it is to provide a microcapsule, characterized in that a surface active agent (surfactant) made of the same material as the core capsule is included on the surface of the ink particles. In addition, an object of the present invention to provide an electrophoretic electronic paper display device comprising the microcapsules.

이러한 본 발명에 따라, 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제를 입자 표면에 포함시킴으로서, 입자와 코어캡슐과의 접착상태를 변화시켜 입자의 위상을 이 동시키는데 어느 정도의 외부전압이 필요하도록 하게 하고자 하는 것이다. 즉, 본 발명은 코어캡슐과 동일한 물질을 입자에 부착시킴으로써 입자와 코어캡슐의 부착력을 높여서, 입자의 이동에 문턱전압(threshold voltage)을 가지게 하는 것이 본 발명의 목적이다. 이에 따라, 단순한 수동 구동으로도 고해상도 구현이 가능한 전자종이 디스플레이 장치를 제공하고자 한다. According to the present invention, by including a surface active agent made of the same material as the core capsule on the surface of the particle, to change the adhesion state of the particle and the core capsule to make a certain external voltage is required to shift the phase of the particle It is. In other words, it is an object of the present invention to increase the adhesion between the particles and the core capsule by attaching the same substance as the core capsule to the particles, thereby having a threshold voltage in the movement of the particles. Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic paper display device capable of high resolution even by simple manual driving.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐은 백색입자, 흑색입자 및 현탁유체를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)로 이루어지고, 상기 백색입자와 흑색입자 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)를 포함하는 것이다.Microcapsules of the electrophoretic electronic paper according to the present invention for achieving the above object are a core (core) comprising white particles, black particles and suspension fluid, and core capsules are coated to spherical surrounding the core (core capsule), wherein at least one of the white particles and the black particles includes a surfactant (surfactant) made of the same material as the core capsule.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태는 상기한 마이크로캡슐ㅇ르 포함하는 전자종이 디스플레이 장치이다. 즉, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판과 상부기판에 각각 내접하여 전압을 인가하는 하부전극과 상부전극; 및 상기 하부전극과 상부전극 사이의 공간에 봉입된 마이크로캡슐;을 포함하는 것으로, 상기 마이크로캡슐은 백색입자, 흑색입자 및 현탁유체를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)로 이루어지고, 상기 백색입자와 흑색입자 중 적어도 하나 는 상기 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)를 포함하며, 상기 마이크로캡슐 안에 있는 백색입자와 흑색입자가 상기 하부전극과 상부전극에 의해 인가된 전압에 대하여 문턱전압(threshold voltage)을 가지는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치이다.Another embodiment for achieving another object of the present invention is an electronic paper display device comprising the microcapsules described above. That is, the lower substrate and the upper substrate disposed to face at a predetermined interval; A lower electrode and an upper electrode internally applied to the lower substrate and the upper substrate to apply a voltage; And a microcapsule encapsulated in a space between the lower electrode and the upper electrode, wherein the microcapsule includes a core including white particles, black particles, and a suspension fluid, and surrounds the core in a spherical shape. Comprising a coated core capsule (core capsule), at least one of the white particles and black particles comprises a surfactant (surfactant) made of the same material as the core capsule, the white particles and black particles in the microcapsules The electrophoretic electronic paper display device has a threshold voltage with respect to the voltage applied by the lower electrode and the upper electrode.

여기서, 본 발명에 따른 상기 표면활성제는 코어캡슐과 들러붙으려고 하는 성질을 가지는 것을 특징으로 하는바, 상기 표면활성제는 상기 코어캡슐과 수소결합을 할 수 있는 것이 가능하고, 상기 표면활성제는 히드록시기(-OH)를 가지는 화합물인 것이 바람직하며, 상기 표면활성제는 알코올(alcohol)인 것이 더욱 바람직하다. 그중에서도, 상기 표면활성제는 우레탄(urethane), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: PMMA) 또는 이들의 조합물로 이루어진 것을 특징으로 할 수도 있다. Here, the surface active agent according to the present invention is characterized in that it has a property to stick to the core capsule, the surface active agent can be hydrogen bond with the core capsule, the surface active agent is a hydroxyl group ( -OH), and the surface active agent is more preferably alcohol (alcohol). Among them, the surface active agent may be made of urethane, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polymethylmethacrylate (PMMA), or a combination thereof. It may be.

이와 더불어, 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치는 상기 현탁유체가 씨클로헥사, 테트라클로르에틸렌, 톨루엔 또는 이들의 조합물을 포함하여 저유전율을 가지는 것이 가능하고, 상기 저유전율은 1 내지 10 범위 내의 유전상수를 가지는 것일 수 있으며, 이를 포함하는 상기 마이크로캡슐은 150㎛ 내지 250㎛ 범위 내의 직경을 가지는 것이 바람직하다. In addition, in the electrophoretic electronic paper display device according to the present invention, the suspension fluid may have a low dielectric constant including cyclohexaxe, tetrachlorethylene, toluene, or a combination thereof, and the low dielectric constant is 1 to 10. It may be one having a dielectric constant in the range, it is preferable that the microcapsules containing the same have a diameter in the range of 150㎛ 250㎛.

그리고, 본 발명은 입자의 이동에 문턱전압을 가지게 하여 단순한 수동 구동으로도 고해상도 구현이 가능한 전자종이 디스플레이 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 하는바, 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치는 수동행렬(passive matrix) 구동 장치를 더 포함할 수 있다. In addition, an object of the present invention is to provide an electronic paper display device capable of implementing a high resolution even by simple manual driving by having a threshold voltage in the movement of particles, and the electrophoretic electronic paper display device according to the present invention is passive. It may further include a matrix driving device.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적으로 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. Hereinafter, one preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The invention can be better understood by the following examples, which are intended for the purpose of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치의 마이크로캡슐 안에 있는 입자에 표면활성제가 포함된 상태를 나타내는 단면도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐은 백색입자(3), 흑색입자(4) 및 현탁유체(5)를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)(6)로 이루어지고, 상기 백색입자(3)와 흑색입자(4) 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)(7)를 포함한다.2 is a cross-sectional view showing a state in which the surface active agent is included in the particles in the microcapsules of the electrophoretic electronic paper display device according to an embodiment of the present invention. As shown here, the microcapsules of electrophoretic electronic paper according to the present invention comprise a core comprising white particles (3), black particles (4) and a suspension fluid (5), and around the core. It consists of a core capsule (6) coated so as to surround the sphere, at least one of the white particles (3) and black particles (4) is a surface active agent (made of the same material as the core capsule (6) ( surfactant) 7.

즉, 본 발명은 도 2에 나타난 바와 같이, 마이크로캡슐 내부에 있는 입자(3, 4) 표면에 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(7)가 포함된 것을 특징으 로 한다. 입자(3, 4)가 코어캡슐(6)에 더 부착되도록 함으로서, 입자(3, 4)의 위상을 변화시키기는데 있어서 어느 정도의 필요전압을 도입하기 위함이다. That is, the present invention is characterized in that the surface active agent 7 made of the same material as the core capsule 6 is included on the surface of the particles 3 and 4 inside the microcapsules. The particles 3 and 4 are further attached to the core capsule 6 so as to introduce a certain necessary voltage in changing the phase of the particles 3 and 4.

일반적으로, 종래의 마이크로캡슐에 있어서, 흑색입자 또는 백색입자는 용제에 무기물 산화입자와 비결정성 탄소분말을 분산시켜 이루어진 콜로이드 용액으로 형성된다. 여기에 필요에 따라 분산제를 첨가한 후, 상 분리 방법에 따라 분산시키는 것이다. 상기 무기물 산화입자로서는 Ti 산화물, Zn 산화물, Mg 산화물, Zr 산화물, Br 산화물, Al 산화물, Si 산화물, Cr 산화물, Co 산화물, Cu 산화물, Fe 산화물 등을 사용할 수 있으며, 구체적인 예를 들면, TiO2, ZnO, MgO, ZrO, BaO, Al2O3, SiO2, Cr2O3, Co3O4, CuO, Fe2O3 등을 사용할 수 있고, 그 중에서도 산화티타늄(TiO2)이 가장 일반적으로 사용된다. In general, in the conventional microcapsules, black particles or white particles are formed of a colloidal solution obtained by dispersing inorganic oxide particles and amorphous carbon powder in a solvent. After adding a dispersing agent as needed here, it disperse | distributes according to a phase separation method. As the inorganic oxide particles, Ti oxide, Zn oxide, Mg oxide, Zr oxide, Br oxide, Al oxide, Si oxide, Cr oxide, Co oxide, Cu oxide, Fe oxide and the like can be used. Specific examples thereof include TiO 2 , ZnO, MgO, ZrO, BaO, Al 2 O 3 , SiO 2 , Cr 2 O 3 , Co 3 O 4 , CuO, Fe 2 O 3, etc. may be used, among which titanium oxide (TiO 2 ) is the most common Used as

그리고, 여기에 캡슐기재를 혼합시키는 것이다. 종래에 일반적으로 사용되는 캡슐기재는 상 분리 공정에 유용한 물질로 제한되는 것은 아니지만, 폴리스티렌, PMMA, 폴리에틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트, 에틸 셀룰로스,폴리비닐 피리딘, 및 폴리 아크릴로니트릴 등과 같은 투명한 폴리머가 일반적이다. 이러한 폴리머를 이용하여 입자와 현탁유체로 이루어진 코어를 둘러싸도록 코팅되는 코어캡슐을 형성하는 것이다.Then, the capsule base is mixed here. Conventionally used capsule bases are not limited to materials useful for phase separation processes, but are not limited to polystyrene, PMMA, polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, ethyl cellulose, polyvinyl pyridine, polyacrylonitrile, and the like. Such transparent polymers are common. This polymer is used to form a core capsule coated to surround the core consisting of particles and suspension fluid.

그러나, 이렇게 무기물 산화입자로 이루어진 마이크로캡슐의 잉크미립자는 현탁유체 안에서 제한없이 자유롭게 이동하게 되고, 조그마한 외부 인가 전압에 대해서도 반응하여 위상을 변화시킨다. 즉, 입자의 이동 변화에 있어서 전압의 문턱전압(threshold voltage)이 없이 이동하는 문제점이 나타나게 되었다. 이에 본 발명자는 마이크로 캡슐의 입자 표면에 표면활성제를 도입하고자 하였고, 상기 표면활성제를 캡슐기재와 동일한 것을 사용함으로써, 입자가 덜 자유롭게 움직이도록 한 것이다.However, the ink fine particles of the microcapsules made of inorganic oxide particles move freely in the suspension fluid without restriction, and change the phase in response to a small external applied voltage. That is, the problem of moving without a threshold voltage of the voltage in the change of the movement of the particles appeared. Accordingly, the present inventors intended to introduce a surfactant to the particle surface of the microcapsules, and by using the same surfactant as the capsule base, the particles move less freely.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 표면활성제를 포함하는 입자가 문턱전압을 가질 수 있음을 설명하기 위하여 입자와 코어캡슐간 거리에 따른 에너지 분포도를 나타내는 그래프이다. 3A and 3B are graphs showing energy distribution diagrams according to distances between particles and core capsules to illustrate that particles including a surface active agent may have threshold voltages according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 3a는 종래 기술에 따라 마이크로캡슐 내부에 있는 잉크미립자 사이의 거리에 따라 상기 잉크미립자 사이에 작용하는 에너지 분포를 도시한 그래프이다. 즉, 잉크미립자 사이의 거리가 가까우면 반데르발스의 힘에 따라 상호척력이 작용하고, 사이 거리가 점점 멀어질수록 상호인력이 작용하였다가 어느 거리 이상이 되면 서로에 영향을 주지 않게 된다. 도 3a에서 알 수 있는 특징은 잉크미립자 사이의 거리가 가까웠다가 점점 사이가 벌어지는 과정에서 상호인력이 점진적으로 천천히 감소한다는 것이다. 즉, 도 3a의 그래프 곡선이 완만한 기울기로 줄어든다는 것이다. First, Figure 3a is a graph showing the energy distribution acting between the ink fine particles in accordance with the distance between the ink particles in the microcapsules according to the prior art. That is, when the distance between the ink particles is close, the mutual repulsive force acts according to van der Waals' forces, and as the distance between them becomes farther, the mutual attraction force acts and does not affect each other when the distance is greater than a certain distance. It can be seen from FIG. 3a that the distance between the ink fine particles is close and gradually gradually decreases in the interlaboratory process. In other words, the graph curve of FIG. 3A decreases with a gentle slope.

만약, 상기 그래프 곡선의 기울기가 도 3b에 나타난 것처럼 기울기가 급하고, 그래프 곡선의 모양이 깊은 골짜기 모양을 하고 있는 것처럼 만들 수 있다면, 상기 깊은 골짜기 모양의 인력 크기만큼이 외부에서 공급되어야만 입자 사이에 위상 변화가 생길 수 있는 것이다. 본 발명자는 여기에 착안하여, 마이크로캡슐의 입자와 이를 포함하는 캡슐 기재와의 사이에 반데르발스의 힘을 적용하고자 한 것이다. If the slope of the graph curve is steep as shown in Fig. 3b, and the shape of the graph curve can be made to have a deep valley shape, the size of the deep valley-like attraction force must be supplied from the outside. Phase changes can occur. The inventors have focused on this, and intend to apply the force of van der Waals between the particles of the microcapsules and the capsule substrate comprising the same.

즉, 본 발명에 따라 마이크로캡슐의 백색입자 또는 흑색입자와 이를 포함하는 코어캡슐 사이에 결합력을 높이고자 하였다. 이를 위하여 인가되는 전압에 의해 이동해야 하는 입자 자체를 코어캡슐과 동일한 물질로 제조할 수는 없었고, 입자에 표면활성제를 도입하게 된 것이다. 입자 표면에 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제를 도입함으로서, 입자와 코어캡슐과의 상호인력을 증가시키기 위한 것이다. That is, according to the present invention, the binding force between the white or black particles of the microcapsules and the core capsule including the same was to be increased. To this end, the particles themselves, which must be moved by the applied voltage, could not be made of the same material as the core capsules, but the surface active agent was introduced into the particles. By introducing a surface active agent made of the same material as the core capsule on the particle surface, it is to increase the mutual attraction between the particle and the core capsule.

동일한 물질이 서로 더 달라붙으려고 한다는 사실은 본 발명이 마이크로캡슐을 가진 전기영동형 전자종이에 적용된다는 사실에 기인한다. 즉, 마이크로캡슐은 저유전율을 가진 현탁유체 안에 입자가 존재하는 습식형 전자종이이다. 예를 들어, 물과 기름을 섞으면 동일한 물질끼리 모여서 응집하려는 성질을 갖는 것과 마찬가지로, 현탁유체 안에 있는 입자는 이종물질보다 동일한 물질로 이루어진 것에 더 달라붙으려고 할 것이다. 이러한 성질은 현탁유체가 존재하지 않는 건식형 전자종이 에서 동일한 물질이 서로 척력을 작용하기 때문에 입자의 유동성에 도움을 줄 수 있다는 사실과는 구별되는 것이다. The fact that the same materials try to stick further to each other is due to the fact that the present invention applies to electrophoretic electronic paper with microcapsules. That is, microcapsules are wet electronic papers in which particles are present in a suspension fluid having a low dielectric constant. For example, when water and oil are mixed, the particles in the suspension fluid will try to cling more to the same material than the heterogeneous material, just as they have the property of gathering and condensing the same materials. This property is distinguished from the fact that in dry electronic paper without suspended fluids, the same materials act on each other to help the fluidity of the particles.

이러한 본 발명에 의하는 경우, 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(7)가 입자(3, 4) 표면에 포함되어 있고, 이에 따라 코어캡슐(6)과 입자(3, 4)는 현탁유체(5)보다 동일한 물질끼리 서로 들러붙으려고 하기 때문에, 입자(3, 4)와 코어캡슐(6) 간의 상호인력은 더욱 증가할 것이다. 이러한 입자(3, 4)와 코어캡슐(6) 간의 상호인력이 증가하면 증가할수록 입자(3, 4)는 미세한 외부 전압에는 거동을 하지 않을 것이고, 입자(3, 4)와 코어캡슐(6)과의 접착상태를 변화시켜 입자(3, 4)의 위상을 이동시키기 위해서는 어느 정도의 외부전압이 필요하게 된다. 즉, 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐은 코어캡슐(6)과 동일한 물질을 입자(3, 4)에 부착시킴으로써 입자(3, 4)와 코어캡슐(6)의 부착력을 높여서, 입자(3, 4)의 이동에 문턱전압(threshold voltage)을 가지게 할 수 있는 유용성을 가지고 있는 것이다. According to the present invention, the surface active agent (7) made of the same material as the core capsule (6) is contained on the surface of the particles (3, 4), and thus the core capsule (6) and the particles (3, 4) Since the same materials are stuck to each other than the suspension fluid 5, the mutual attraction between the particles 3 and 4 and the core capsule 6 will further increase. As the mutual attraction between the particles 3 and 4 and the core capsule 6 increases, the particles 3 and 4 will not behave at a minute external voltage, and the particles 3 and 4 and the core capsule 6 will not behave. In order to shift the phases of the particles 3 and 4 by changing the adhesion state with them, a certain external voltage is required. That is, the microcapsules of the electrophoretic electronic paper according to the present invention increase the adhesion between the particles 3 and 4 and the core capsule 6 by attaching the same material as the core capsule 6 to the particles 3 and 4, It has the usefulness to have a threshold voltage in the movement of the particles (3, 4).

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태는 상기한 마이크로캡슐을 포함하는 전자종이 디스플레이 장치이다. 즉, 도 2에 나타난 바와 같이, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판(도시하지 않음)과 상부기판(도시하지 않음); 상기 하부기판과 상부기판에 각각 내접하여 전압을 인가하는 하부전극(1)과 상부전극(2); 및 상기 하부전극(1)과 상부전극(2) 사이의 공간에 봉입된 상기한 마 이크로캡슐;을 포함하는 것으로, 상기 마이크로캡슐 안에 있는 백색입자(3)와 흑색입자(4)가 상기 하부전극(1)과 상부전극(2)에 의해 인가된 전압에 대하여 문턱전압(threshold voltage)을 가지는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치이다.Another embodiment for achieving another object of the present invention is an electronic paper display device comprising the microcapsules described above. That is, as shown in Figure 2, the lower substrate (not shown) and the upper substrate (not shown) which are arranged facing at a predetermined interval; A lower electrode 1 and an upper electrode 2 internally applied to the lower substrate and the upper substrate to apply a voltage; And the microcapsule encapsulated in a space between the lower electrode 1 and the upper electrode 2, wherein the white particles 3 and the black particles 4 in the microcapsule are the lower electrode. An electrophoretic electronic paper display device characterized by having a threshold voltage with respect to the voltage applied by (1) and the upper electrode (2).

이러한 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치는 상술한 바와 같은 마이크로캡슐을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리하여, 상기한 마이크로캡슐 안에 있는 백색입자(3)와 흑색입자(4) 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(7)를 포함하고, 표면활성제(7)와 코어캡슐(6)과의 상호인력이 증가함으로 인해서 상기 마이크로캡슐 안에 있는 백색입자(3)와 흑색입자(4)가 하부전극(1)과 상부전극(2)에 의해 인가된 전압에 대하여 문턱전압을 가질 수 있는 것이다. The electrophoretic electronic paper display device is characterized in that it comprises a microcapsule as described above. Thus, at least one of the white particles (3) and the black particles (4) in the microcapsules comprises a surfactant (7) made of the same material as the core capsule (6), the surfactant and the core Due to the increase in the mutual attraction with the capsule 6, the white particles 3 and the black particles 4 in the microcapsule have a threshold voltage with respect to the voltage applied by the lower electrode 1 and the upper electrode 2. You can have it.

이러한, 본 발명에 따른 마이크로캡슐의 광학적 목적은 입자의 이동에 따라 빛을 산란시키거나 빛을 흡수하거나 또는 빛을 산란시키고 흡수하는 것이고, 백색 및 흑색입자(3, 4)와 현탁유체(5)가 포함된 코어와 코어캡슐(3)로 이루어진 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐은 전기장하에서 일정범위 이상의 균일한 이동도를 가지기 위해, 150㎛ 내지 250㎛ 범위 내의 직경을 갖는 것이 바람직하다.The optical purpose of the microcapsules according to the present invention is to scatter light or absorb light in accordance with the movement of the particles, or to scatter and absorb light, and the white and black particles (3, 4) and the suspension fluid (5). The microcapsules of electrophoretic electronic paper according to the present invention consisting of a core and a core capsule (3) containing the same have a diameter within a range of 150 μm to 250 μm in order to have a uniform mobility over a certain range under an electric field. Do.

이하에서는 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치의 각 구성 요소와 상기 마이크로캡술의 표면활성제와 코어캡슐간의 상호인력을 증가시키기 위한 여러가지 실시형태를 설명한다.Hereinafter, various embodiments for increasing the mutual attraction between the components of the electrophoretic electronic paper display device according to the present invention and the surface active agent of the microcapsule and the core capsule will be described.

먼저, 본 발명에 따라 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판과 상부기판은 전자종이 외측에서 화상 표시용 입자의 색을 확인할 수 있는 투명 기판이고, 가시광의 투과율이 높고 내열성이 좋은 재료가 적합하다. 기판 재료를 예시하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 등의 폴리머 시트나 유리, 석영 등의 무기 시트를 들 수 있다. First, according to the present invention, the lower substrate and the upper substrate which are disposed to face each other at a predetermined interval are transparent substrates capable of confirming the color of the image display particles from the outside of the electronic paper, and a material having high transmittance of visible light and good heat resistance is suitable. . Examples of the substrate material include polymer sheets such as polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyethylene and polycarbonate, and inorganic sheets such as glass and quartz.

그리고, 여기에 각각 내접하여 전압을 인가하는 하부전극(1)과 상부전극(2)이 형성된다. 본 발명에 따른 전자종이 표시소자의 기본 전극 구조는 매트릭스 구조이므로 상기 하부전극(1)과 상부전극(2)은 서로 교차하는 형태를 가지도록 형성되며, 이러한 전극으로는 투명한 ITO 전극인 것이 바람직하다. Then, the lower electrode 1 and the upper electrode 2 which are internally applied thereto and apply a voltage are formed. Since the basic electrode structure of the electronic paper display device according to the present invention is a matrix structure, the lower electrode 1 and the upper electrode 2 are formed to cross each other, and the electrode is preferably a transparent ITO electrode. .

또한, 본 발명에 따른 마이크로캡슐은 상술한 바와 같이, 백색입자(3), 흑색입자(4) 및 현탁유체(5)를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)(6)로 이루어지고, 상기 백색입자(3)와 흑색입자(4) 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)(7)를 포함한다.In addition, the microcapsules according to the present invention are coated with a core including white particles (3), black particles (4), and a suspension fluid (5) and spherically surrounding the core, as described above. A core capsule (6), wherein at least one of the white particles (3) and black particles (4) is a surfactant (7) made of the same material as the core capsule (6) Include.

여기서, 상기 백색, 흑색입자(3, 4)들은 다양한 이미지를 표현하기 위해 인가된 전압과 반응할 수 있도록 대전된 상태로 현탁유체(5)에 분산되어 있고, 상기 현탁유체(5)는 화학적 불활성도, 전기이동 입자와 조화된 밀도 또는 전기이동 입자 및 결합캡슐 모두와의 화학적 혼화성의 관계에 따라 다양한 용매가 선택될 수 있다. 유기 용매 예컨대 할로겐화 유기 용매, 포화 선형 또는 가지형 탄화수소, 실리콘 오일 및 저분자량 할로겐-함유 중합체가 일부 유용한 현탁유체(5)이고, 본 발명에 따른 전기영동 디스플레이용 컬러 마이크로캡슐에서 상기 현탁유체(5)는 씨클로헥사, 테트라클로르에틸렌 및 톨루엔 중에서 하나 이상이 선택된 유기 용매가 바람직하다. Here, the white and black particles 3 and 4 are dispersed in the suspension fluid 5 in a charged state so as to react with a voltage applied to express various images, and the suspension fluid 5 is chemically inert. In addition, various solvents may be selected depending on the density matched with the electrophoretic particles or the chemical miscibility with both the electrophoretic particles and the binding capsule. Organic solvents such as halogenated organic solvents, saturated linear or branched hydrocarbons, silicone oils and low molecular weight halogen-containing polymers are some useful suspending fluids (5), and the suspension fluids (5) in color microcapsules for electrophoretic displays according to the invention. ) Is preferably an organic solvent selected from at least one selected from cyclohexa, tetrachlorethylene and toluene.

또한, 이와 같은 유기 용매는 낮은 유전상수, 높은 부피 저항률, 낮은 점도, 낮은 독성 및 환경 영향 낮은 수용해도, 높은 비중, 높은 비중 및 낮은 반사지수를 갖는 것이 유용하고, 특별히 유전상수는 1 내지 10 범위의 낮은 유전상수를 가지는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 현탁유체(5)에는 전기이동 입자 또는 결합 캡슐의 표면 에너지 또는 전하를 개질시키기 위한 표면 개질제와 전기이동 입자에 양호한 이동성을 제공하기 위한 전하 조절제 및 전기이동 입자의 응집을 방지할 뿐만 아니라 전기이동 입자가 비가역적으로 캡슐 벽 상에 침착되는 것을 방지하기 위한 안정화제가 포함될 수 있다. In addition, it is useful for such organic solvents to have a low dielectric constant, high volume resistivity, low viscosity, low toxicity and low environmental impact water solubility, high specific gravity, high specific gravity and low reflection index, especially the dielectric constant ranges from 1 to 10 It is desirable to have a low dielectric constant of. In addition, the suspension fluid 5 not only prevents the aggregation of the surface modifier for modifying the surface energy or charge of the electrophoretic particles or the binding capsule and the charge control agent and the electrophoretic particles to provide good mobility to the electrophoretic particles. Stabilizers may be included to prevent the electrophoretic particles from irreversibly depositing on the capsule wall.

그리고, 본 발명에 따른 상기 백색입자(3)와 흑색입자(4)는 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)(7)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 용제에 무기물 산화입자와 비결정성 탄소분말을 분산시켜 이루어진 콜로이드 용액에 의해 형성될 수 있다. In addition, the white particles (3) and the black particles (4) according to the present invention is characterized in that it comprises a surfactant (7) made of the same material as the core capsule (6), inorganic oxide particles in the solvent And it can be formed by a colloidal solution made by dispersing the amorphous carbon powder.

이와 같은 무기물 산화입자는 높은 굴절지수, 높은 산란계수 및 낮은 흡수 계수를 가진 입자, 특히 (+)으로 대전된 백색입자를 제조하는데 적합하고, 비결정성 탄소분말에 의한 다른 입자들은 폐인트 및 잉크에서 사용되는 카본블랙 또는 유색 안료와 같이 높은 흡수성을 가진 입자, 특히 (-)으로 대전된 흑색입자를 제조하는데 적합하다. 백색입자가 (-)로 대전되고, 흑색입자가 (+)로 대전되는 것도 가능하다. 염색된 유형의 진한 흑색입자는 임의의 빛 흡수 물질, 예컨대 카본블랙 또는 비결정성 탄소분말로부터 구축될 수 있다. 또한 진한 흑색입자는 선택적으로 흡수할 수도 있다. 예를 들어, 진녹색 안료를 사용할 수 있다. 또한 검정 물질은 라텍스를 산화금속으로 착색시킴으로써 형성될 수 있고, 이같은 라텍스 공중합체는 임의의 부타디엔, 스티렌, 이소프렌, 메타크릴산, 메틸 메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 비닐 클로라이드, 아크릴산, 나트륨 스티렌 술포네이트, 비닐 아세테이트, 클로로스티렌, 디메틸아미노프로필메타크릴아미드, 이소시아노에틸 메타크릴레이트 및 N-(이소부톡시메타크릴아미드)로 구성되고, 콘쥬게이트화 디엔 화합물 예컨대 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트, 디메틸아크릴레이트 및 트리메틸아크 릴레이트가 선택적으로 포함된다. 또한 검정 입자는 분산 중합 기술에 의해 형성될 수도 있다.Such inorganic oxide particles are suitable for producing particles having high refractive index, high scattering coefficient and low absorption coefficient, in particular, white particles charged with (+), and other particles by amorphous carbon powder are used in waste inks and inks. It is suitable for producing particles having high absorbency, in particular black particles charged with (-), such as carbon black or colored pigments used. It is also possible for white particles to be charged with (-) and black particles to be charged with (+). The dark black particles of the dyed type can be constructed from any light absorbing material such as carbon black or amorphous carbon powder. Dark black particles may also be selectively absorbed. For example, dark green pigments can be used. The assay material can also be formed by coloring the latex with metal oxides, such latex copolymers can be any butadiene, styrene, isoprene, methacrylic acid, methyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl chloride, acrylic acid, sodium styrene sulfo Acetates, vinyl acetate, chlorostyrene, dimethylaminopropylmethacrylamide, isocyanoethyl methacrylate and N- (isobutoxymethacrylamide), conjugated diene compounds such as diacrylates, triacrylates, Dimethyl acrylate and trimethylarc optionally are included. The black particles may also be formed by dispersion polymerization techniques.

또한, 본 발명에 따라 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)(7)는 저유전 물질에 녹지 않는 성질을 가지는 폴리머이면 특별히 제한되는 것은 아니지만, 우레탄(urethane), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: PMMA) 또는 이들의 조합물로 이루어진 것이 바람직하며, 그 중에서도 우레탄 폴리머가 가장 바람직하다.In addition, according to the present invention, the surface active agent (surfactant) 7 made of the same material as the core capsule 6 is not particularly limited as long as it is a polymer having a property of dissolving in a low dielectric material, but is not limited to urethane and polyethylene. ), Polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polymethylmethacrylate (PMMA) or combinations thereof, and urethane polymers are most preferred.

이러한 표면활성제(7)는 코어캡슐(6)과의 부착력을 증가시키기 위한 것으로, 상기 코어캡슐(6)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 코어캡슐(6)과의 부착력을 증가시키기 위해서 상기 표면활성제(7)는 상기 코어캡슐(6)과 수소결합을 할 수 있는 것도 바람직하다. 수소결합이라 함은 2개의 원자 사이에 수소원자가 들어감으로써 생기는 화학결합을 말하는 것으로, 일반적으로 수소결합에 의하는 분자간의 결합은 그 결합력이 다른 분자 사이의 결합력보다 크다. The surface active agent 7 is to increase the adhesion with the core capsule 6, it may be made of the same material as the core capsule 6, the surface active agent to increase the adhesion with the core capsule (6) (7) is also preferably capable of hydrogen bonding with the core capsule (6). Hydrogen bonds refer to chemical bonds formed by the incorporation of hydrogen atoms between two atoms. In general, the bond between molecules by hydrogen bond is greater than the bond between other molecules.

본 발명은 이러한 분자 사이의 결합력에 착안하여, 표면활성제(7)와 코어캡슐(6)과의 부착력을 증가시키기 위한 것이다. 본 발명에 따른 표면활성제(7)나 코어캡슐(6)은 수소결합을 위해 수소와 전기음성도 차이가 큰 원소(O, F, N) 와 직접적으로 결합을 하고 있는 것일 수 있고, 그 원소가 비공유 전자쌍을 가지 있는 것도 가능하다. The present invention focuses on the binding force between these molecules, to increase the adhesion between the surface active agent (7) and the core capsule (6). The surface active agent 7 or the core capsule 6 according to the present invention may be one that is directly bonded to elements (O, F, N) having a large difference in electronegativity from hydrogen for hydrogen bonding. It is also possible to have unshared electron pairs.

또한, 이러한 수소결합 이외에 본 발명에 따른 표면활성제(7)는 히드록시기(-OH)를 가지는 화합물일 수 있다. 히드록시기(-OH)는 －OH로 표시되는 1가(價)의 작용기를 말하는 것으로, 이러한 히드록시기는 마이크로캡슐 내부에서 수산화이온으로 작용하여 음이온으로서 정전기적 인력에 의해 양이온과 결합하는 성질이 강하다. 본 발명에서는 이러한 히드록시기를 가진 표면활성제를 이용하여 코어캡슐과 이온성 결합을 할 수 있도록 하는 것이 가능하다. In addition to the hydrogen bond, the surfactant 7 according to the present invention may be a compound having a hydroxyl group (—OH). The hydroxy group (-OH) refers to a monovalent functional group represented by -OH. The hydroxy group acts as a hydroxide ion inside the microcapsule, and has a strong property of binding to a cation by electrostatic attraction as an anion. In the present invention, it is possible to enable the ionic bond with the core capsule using the surface active agent having a hydroxy group.

나아가, 본 발명에 따른 표면활성제(7)는 알코올(alcohol)인 것을 특징으로 할 수도 있다. 알코올이라 함은 탄화수소의 수소원자를 히드록시기 －OH로 치환한 화합물의 총칭을 뜻하는 것으로, 이러한 알코올에는 히드록시기가 있으므로 수소결합을 할 수도 있고, 탄소사슬은 물과는 섞이지 않아 소수적이다. 탄소사슬이 짧은 알코올에서는 친수성이 강하게 나타나 물에 잘 녹는데 반하여, 탄소사슬이 길어지면 소수성이 강해져 물과 섞이기 어렵게 된다. 따라서, 본 발명에 적합한 표면활성제로는 현탁유체에 녹지 않는 특별히 탄소사슬이 긴 알코올이 바람직하다. Furthermore, the surfactant 7 according to the present invention may be characterized in that it is an alcohol. Alcohol refers to a compound of a compound in which a hydrogen atom of a hydrocarbon is substituted with a hydroxyl group —OH. Since alcohol has a hydroxyl group, the alcohol may be hydrogen bonded, and the carbon chain is hydrophobic because it is not mixed with water. Alcohols with short carbon chains are strongly hydrophilic and soluble in water, whereas longer carbon chains are more hydrophobic and difficult to mix with water. Therefore, as the surface active agent suitable for the present invention, an alcohol having a particularly long carbon chain that is insoluble in a suspension fluid is preferable.

이와 같이, 본 발명에 표면활성제(7)가 코어캡슐과 수소결합을 할 수 있거나 히드록시기(-OH)를 가지는 화합물이거나 또는 알코올(alcohol)인 경우, 표면활성제를 포함하는 입자와 코어캡슐과의 에너지 관계는 도 3b에 나타난 것처럼 기울기가 급하고, 그래프 곡선의 모양이 깊은 골짜기 모양을 하고 있는 것처럼 제작할 수 있 다. 이러한 본 발명에 의하면, 마이크로캡슐 내부에 있는 입자와 코어캡슐과의 접착상태를 변화시켜 입자의 위상을 이동시키기 위해서는 어느 정도의 외부전압이 필요하게 된다. 즉, 코어캡슐과 동일한 물질을 입자에 부착시킴으로써 입자와 코어캡슐의 부착력을 높여서, 입자의 이동에 문턱전압(threshold voltage)을 가지게 할 수 있는 것이다.As described above, in the present invention, when the surface active agent (7) is able to hydrogen bond with the core capsule or is a compound having a hydroxy group (-OH) or alcohol (alcohol), the energy between the core capsule and the particles containing the surface active agent The relationship can be produced as if the slope is steep and the shape of the graph curve is deep valley as shown in FIG. 3B. According to the present invention, in order to shift the phase of the particles by changing the adhesion state between the particles in the microcapsules and the core capsules, a certain external voltage is required. In other words, by attaching the same material as the core capsule to the particles to increase the adhesion of the particles and the core capsule, it is possible to have a threshold voltage in the movement of the particles.

이와 더불어서, 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치는 상기와 같이 문턱전압을 가질 수 있게 됨으로서, 단순한 수동 구동 방식에 의해 구동될 수 있고, 이를 위하여 본 발명에 따른 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치의 다른 실시형태는 상기 하부기판 또는 상부기판에 실장된 수동행렬(passive matrix) 구동 장치를 더 포함할 수 있는 것이다. In addition, the electrophoretic electronic paper display device according to the present invention can have a threshold voltage as described above, and can be driven by a simple manual driving method, and for this purpose, the electrophoretic electronic paper display device according to the present invention. Another embodiment of the present invention may further include a passive matrix driving device mounted on the lower substrate or the upper substrate.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.In the above description, it should be understood that those skilled in the present invention can only make modifications and changes to the present invention without changing the gist of the present invention as merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 새로운 전자종이 디스플레이 장치, 특히 백색입자, 흑색입자 및 현탁유체를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)로 이루어지고, 상기 백색입자와 흑색입자 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)를 포함하는 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐과 이를 포함하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, a new electronic paper display device, in particular, a core including white particles, black particles, and a suspension fluid, and a core capsule coated to spherically surround the core And at least one of the white particles and the black particles comprises a microcapsule of electrophoretic electronic paper including a surface active agent (surfactant) made of the same material as the core capsule and an electrophoretic electronic paper display device including the same. Can provide.

이러한 본 발명에 의하는 경우, 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제가 입자 표면에 포함되어 있고, 이에 따라 코어캡슐과 입자는 현탁유체보다 동일한 물질끼리 서로 들러붙으려고 하기 때문에, 입자와 코어캡슐과의 접착상태를 변화시켜 입자의 위상을 이동시키기 위해서는 어느 정도의 외부전압이 필요하게 된다. 즉, 코어캡슐과 동일한 물질을 입자에 부착시킴으로써 입자와 코어캡슐의 부착력을 높여서, 입자의 이동에 문턱전압(threshold voltage)을 가지게 할 수 있는 효과가 있는 것이다. According to the present invention, since the surface active agent made of the same material as the core capsule is included on the particle surface, and thus the core capsule and the particles try to stick together the same materials than the suspension fluid, the particles and the core capsule and To change the adhesion state of the particles to shift the phase of the particle to some extent an external voltage is required. In other words, by attaching the same substance as the core capsule to the particles to increase the adhesion of the particles and the core capsule, there is an effect that can have a threshold voltage in the movement of the particles.

이에 따라, 마이크로캡슐 안에 있는 백색입자와 흑색입자는 하부전극과 상부전극에 의해 인가된 전압에 대하여 문턱전압을 가질 수 있어서, 본 발명에 따른 전자종이 디스플레이 장치는 단순한 수동 구동으로도 고해상도 구현이 가능한 효과가 있다. Accordingly, the white particles and the black particles in the microcapsule may have a threshold voltage with respect to the voltage applied by the lower electrode and the upper electrode, so that the electronic paper display device according to the present invention can realize high resolution even by simple manual driving. It works.

Claims (10)

백색입자, 흑색입자 및 현탁유체를 포함하는 코어(core)와,A core comprising white particles, black particles and suspension fluid, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)로 이루어지고, It consists of a core capsule (core capsule) coated so as to surround the core around the sphere, 상기 백색입자와 흑색입자 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)를 포함하는 전기영동형 전자종이의 마이크로캡슐.At least one of the white particles and the black particles are microcapsules of electrophoretic electronic paper comprising a surfactant (surfactant) made of the same material as the core capsule. 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판과 상부기판;A lower substrate and an upper substrate disposed to face each other at a predetermined interval; 상기 하부기판과 상부기판에 각각 내접하여 전압을 인가하는 하부전극과 상부전극; 및A lower electrode and an upper electrode internally applied to the lower substrate and the upper substrate to apply a voltage; And 상기 하부전극과 상부전극 사이의 공간에 봉입된 마이크로캡슐;을 포함하는 것으로,It includes; microcapsules encapsulated in a space between the lower electrode and the upper electrode, 상기 마이크로캡슐은 백색입자, 흑색입자 및 현탁유체를 포함하는 코어(core)와, 상기 코어 주위를 구형으로 둘러싸도록 코팅되어 있는 코어캡슐(core capsule)로 이루어지고, 상기 백색입자와 흑색입자 중 적어도 하나는 상기 코어캡슐과 동일한 물질로 이루어진 표면활성제(surfactant)를 포함하며,The microcapsule comprises a core including white particles, black particles, and a suspension fluid, and a core capsule coated to spherically surround the core, wherein at least one of the white particles and the black particles is formed. One includes a surfactant (surfactant) made of the same material as the core capsule, 상기 마이크로캡슐 안에 있는 백색입자와 흑색입자가 상기 하부전극과 상부 전극에 의해 인가된 전압에 대하여 문턱전압(threshold voltage)을 가지는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device, characterized in that the white particles and the black particles in the microcapsule have a threshold voltage with respect to the voltage applied by the lower electrode and the upper electrode. 제2항에 있어서, 상기 표면활성제는 우레탄(urethane), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate: PMMA) 또는 이들의 조합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The method of claim 2, wherein the surface active agent is made of urethane, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate (PET), polymethylmethacrylate (PMMA), or a combination thereof. An electrophoretic electronic paper display device, characterized in that. 제2항에 있어서, 상기 표면활성제는 상기 코어캡슐과 수소결합을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device according to claim 2, wherein the surface active agent is capable of hydrogen bonding with the core capsule. 제2항에 있어서, 상기 표면활성제는 히드록시기(-OH)를 가지는 화합물인 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device according to claim 2, wherein the surface active agent is a compound having a hydroxyl group (-OH). 제2항에 있어서, 상기 표면활성제는 알코올(alcohol)인 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device according to claim 2, wherein the surface active agent is alcohol. 제2항에 있어서, 상기 현탁유체는 씨클로헥사, 테트라클로르에틸렌, 톨루엔 또는 이들의 조합물을 포함하여 저유전율을 가지는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device according to claim 2, wherein the suspension fluid has a low dielectric constant including cyclohexaxe, tetrachlorethylene, toluene, or a combination thereof. 제7항에 있어서, 상기 저유전율은 1 내지 10 범위 내의 유전상수를 가지는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.8. The electrophoretic electronic paper display device according to claim 7, wherein the low dielectric constant has a dielectric constant in the range of 1 to 10. 제2항에 있어서, 상기 마이크로캡슐은 150㎛ 내지 250㎛ 범위 내의 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device according to claim 2, wherein the microcapsules have a diameter within a range of 150 μm to 250 μm. 제2항에 있어서, 상기 하부기판 또는 상부기판에 실장된 수동행렬(passive matrix) 구동 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동형 전자종이 디스플레이 장치.The electrophoretic electronic paper display device according to claim 2, further comprising a passive matrix driving device mounted on the lower substrate or the upper substrate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10657869B2 (en) 2014-09-10 2020-05-19 E Ink Corporation Methods for driving color electrophoretic displays

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100884317B1 (en) * 2007-06-08 2009-02-18 인하대학교 산학협력단 Process for producing a micrcapsule for color electronic ink
KR101427577B1 (en) * 2007-09-06 2014-08-08 삼성디스플레이 주식회사 Electrophoretic display and driving method of the same
KR101750081B1 (en) 2010-10-18 2017-06-23 삼성디스플레이 주식회사 Electro phoretic indication display device
WO2016040627A1 (en) 2014-09-10 2016-03-17 E Ink Corporation Colored electrophoretic displays
AU2021345023B2 (en) 2020-09-15 2023-12-21 E Ink Corporation Four particle electrophoretic medium providing fast, high-contrast optical state switching
US11846863B2 (en) 2020-09-15 2023-12-19 E Ink Corporation Coordinated top electrode—drive electrode voltages for switching optical state of electrophoretic displays using positive and negative voltages of different magnitudes
US11776496B2 (en) 2020-09-15 2023-10-03 E Ink Corporation Driving voltages for advanced color electrophoretic displays and displays with improved driving voltages

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000227612A (en) 1999-02-05 2000-08-15 Ricoh Co Ltd Display fluid for electrophoretic display
JP2003215642A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Sharp Corp Microcapsule, recording medium and display using the microcapsule, and electrophoretic display method using the microcapsule
JP2003270673A (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Toppan Printing Co Ltd Display panel and front plate for display panel
JP2003280045A (en) 2002-03-26 2003-10-02 Seiko Epson Corp Electrophoresis dispersion liquid and electrophoresis device, electronic apparatus
JP2003315993A (en) * 2002-04-23 2003-11-06 Mitsubishi Electric Corp Photosensitive recording material
JP2004233838A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Canon Inc Electrophoresis display element and method for manufacturing the same
US20040223208A1 (en) 2003-02-06 2004-11-11 Wenxin Yu Electrophoretic display with a bi-modal particle system
US20050007649A1 (en) 2003-03-06 2005-01-13 Hideyuki Kawai Microcapsule and its uses
JP2005157232A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Takao Kawamura Positively charged fine particle having positive hole trap by irradiation with radiation
KR20060123948A (en) * 2005-05-30 2006-12-05 엘지전자 주식회사 Particle for image display in electronic paper and apparatus for image display using the same

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000227612A (en) 1999-02-05 2000-08-15 Ricoh Co Ltd Display fluid for electrophoretic display
JP2003215642A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Sharp Corp Microcapsule, recording medium and display using the microcapsule, and electrophoretic display method using the microcapsule
JP2003270673A (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Toppan Printing Co Ltd Display panel and front plate for display panel
JP2003280045A (en) 2002-03-26 2003-10-02 Seiko Epson Corp Electrophoresis dispersion liquid and electrophoresis device, electronic apparatus
JP2003315993A (en) * 2002-04-23 2003-11-06 Mitsubishi Electric Corp Photosensitive recording material
JP2004233838A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Canon Inc Electrophoresis display element and method for manufacturing the same
US20040223208A1 (en) 2003-02-06 2004-11-11 Wenxin Yu Electrophoretic display with a bi-modal particle system
US20050007649A1 (en) 2003-03-06 2005-01-13 Hideyuki Kawai Microcapsule and its uses
JP2005157232A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Takao Kawamura Positively charged fine particle having positive hole trap by irradiation with radiation
KR20060123948A (en) * 2005-05-30 2006-12-05 엘지전자 주식회사 Particle for image display in electronic paper and apparatus for image display using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10657869B2 (en) 2014-09-10 2020-05-19 E Ink Corporation Methods for driving color electrophoretic displays

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KR20070074967A (en) 2007-07-18

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