KR100982105B1 - 정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보다 구체적으로 쌍안정 액정(bistable liquid crystals)을 포함하는 지지 수단 위의 전자 수단을 가지고 정보를 기록, 디스플레이 및 삭제하는 재사용 가능 장치에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 정보를 기록 및 디스플레이하는 재사용 가능 장치를 제공하는 것으로서, 이 장치는 기판(1)과, 기판(1)으로부터 순차적으로 도포되는 전기 전도성 코팅(2)과, 주변 광의 전부 또는 일부를 흡수할 수 있는 광학 코팅(3)과, 복수의 쌍안정 액정(5)이 유화(emulsioned)되어 있는 투명 물질의 코팅(4)과, 적어도 하나의 전기 전도성 소자(7)를 포함하고, 전기 전도성 소자(7)는 전기 전압 발생기(8)를 통해 전기 전도성 코팅에 전기적으로 접속되어 전기 회로(9)를 형성하고, 전기 전도성 소자(7)가 복수의 쌍안정 액정(5)이 유화되어 있는 투명 코팅(4)의 표면에 접촉하고 투명 코팅(4)의 표면 상에서 이동하여 그 접촉점에서 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경할 수 있는 것에 의해, 정보를 기록 및 디스플레이하거나, 디스플레이된 정보를 삭제하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 액정 지지 스크린을 가지고 기록 및 디스플레이하는 기술 분야에서 이용된다.

Description

정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치{REUSABLE ELECTRONIC WRITING AND DISPLAYING DEVICE}
본 발명은 액정을 포함하는 스크린을 가지고 디스플레이하는 기술 분야에 관한 것이다. 본 발명은 보다 구체적으로 쌍안정 액정(bistable liquid crystals)을 포함하는 지지 수단 위의 전자 수단을 가지고 정보를 기록, 디스플레이 및 삭제하는 재사용 가능 장치에 관한 것이다.
종이 또는 플라스틱으로 이루어진 플렉서블한 지지대 상에 기록 및 삭제하는 전자 수단에 관해서는 종래 기술에서 알려져 있다.
미국 특허 출원 번호 제 2004/0041799 호는 재사용 가능 표면(reusable surface) 상에 기록 또는 삭제하는 전자 펜슬(electronic pencil)을 포함하는 수단에 관해 개시한다. 이 표면은 실질적으로 표면에 수직한 방향으로 전계를 인가하는 것에 의해서 상태를 변경하는 쌍안정 염료(bistable dyes)의 코팅을 포함한다. 한 방향으로 전계가 인가될 때 그 표면에 기록할 수 있고, 그 반대 방향으로 전계가 인가될 때 그 기록된 것을 삭제할 수 있다. 전계의 방향은 염료의 상태를 결정 한다. 일반적으로, 2개의 염료 상태가 인간의 눈으로 식별된다. 삭제를 위해 이용되는 단부 또는 기록을 위해 이용되는 전자 펜슬의 팁은 각각 중심 전극 및 중심 전극과 동축을 갖는 한 쌍의 원통형 전극으로 이루어진다. 이 전극 형태는 제조하기가 비교적 복잡하고, 그에 따라 값이 비싸다. 전극은 높은 전계를 생성하기 위해 뾰족한 형상을 갖는다. 이 형상은 전극이 표면에 접촉하게 될 때 그 표면에 스크래치를 발생시켜 쌍안정 염료의 코팅에 손상을 입힐 위험성이 있다는 단점을 갖고 있다. 접촉하지 않고서, 전극의 쌍과 표면 사이의 거리는 염료의 상태를 변경할 때 동일한 레벨의 전계를 유지하도록 일정해야 한다. 고가의 장비를 사용하지 않는 한, 전극의 이동 중에 그 거리를 일정하게 유지하는 것은 어려운 일이다. 염료의 상태를 변경하기 위해서는 상술된 조건에 부합하도록 전계의 방향을 지정(특히, 실제적으로 표면에 수직한 방향으로 지정)할 필요가 있다. 기록 라인의 폭을 증가하기 위해서는 전계(전압)의 값을 증가시킬 필요가 있다. 전계의 값을 증가하기 위해서, 통상적으로 사용되는 수단은 전위차계(potentiometer)이다. 전위차계를 추가하면 장치의 비용 및 크기가 증가한다는 단점이 존재한다. 예를 들면 전기 배터리를 장착한 장치는 장치의 활성화 동안, 예를 들면 전체 기록 단계 동안에 인가된 전계를 일정하게 유지해야 하기 때문에 전기 에너지를 소비한다는 단점을 갖는다.
미국 특허 제 5,956,113 호는 액정 내에 클러스터링된 실리카 입자를 포함하는 쌍안정 반사 스크린에 관해 개시한다. 실리카 입자의 농도는, 스크린의 전도성 코팅 사이에 인가되고, 스크린 상태의 변경을 유발하는 전계가 삭제 또는 취소된 후에 스크린의 반사 상태 또는 투명 상태가 유지되도록 선택된다. 서로 다른 스크린을 중첩시키고, 거기에 적절한 전계를 인가함으로써, 입사 광선에 따라 컬러 화상이 형성될 수 있다. 폴리머 및 액정에 기초하는 이러한 멀티-코팅 스크린은 예를 들면, 촬상 시스템에서 사용된다. 이러한 멀티-코팅 스크린은 비교적 복잡하므로, 다소 값이 비싸고 주로 멀티-코팅 구조물에 기인한 그 두께 때문에 휴대용으로 사용하기가 그다지 쉽지 않다.
휴대형 지지대, 예를 들면 카드에 기록, 디스플레이(이것을 메모리 또는 메모-보드(memo-board)로 사용할 때) 및 삭제하기 위해서는, 거추장스럽지 않아서 용이하게 휴대할 수 있으면서, 장치의 구조 및 구성과 그 작동 비용(예를 들면 전기 배터리의 소모 등)과 관련하여 값비싸지 않은 기록 및 디스플레이 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 지지대에 기록하기 위해 사용되는 구성 요소는 이 지지대의 표면에 스크래치를 발생하지 않는 것이 바람직하다. 추가하여, 이들 장치는 사용이 용이한, 즉 정보가 용이하고 신속하게 기록 및 삭제될 수 있게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점 또는 문제점을 극복함으로써 정보가 기록, 디스플레이 및 삭제될 수 있게 하는 재사용 가능 디스플레이 장치를 제안하는 것이다. 본 발명의 목적은 특정한 제한 사항, 특히 정보 지지대와 관련하여 사용되는 수단의 특정 방향에 대한 제한 사항이 없거나, 장치가 활성화되는 동안에 유지되어야 하는 전계 값에 대한 제한 사항이 없는 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 기록용의 구성 요소와 기록 및 정보 지지대로 이루어지는 어셈블리가 거추장스럽지 않아서 휴대 가능하고, 제조 및 작동 비용이 감소되어 저렴하면서 재사용 가능한 디스플레이 지지대가 되게 하는 것이다.
제 1 실시예에 따르면, 본 발명의 목적은 보다 구체적으로 정보를 기록 및 디스플레이하는 재사용 가능 장치를 제공하는 것으로서, 이 장치는 기판과, 기판으로부터 순차적으로 도포되는 전기 전도성 코팅과, 예를 들면 주변 광의 전부 또는 일부를 그 노출된 표면 전체에서 균일하게 흡수할 수 있는 광학 코팅과, 복수의 쌍안정 액정이 유화(emulsioned)되어 있는 투명 물질의 코팅과, 적어도 하나의 전기 전도성 소자를 포함하고, 전기 전도성 소자는 전기 전압 발생기를 통해 전기 전도성 코팅에 전기적으로 접속되어 전기 회로를 형성하고, 전기 전도성 소자가 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅의 표면에 접촉하고 투명 코팅의 표면 상에서 이동하여 그 접촉점에서 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경할 수 있는 것에 의해, 정보의 기록 및 디스플레이를 제공하거나, 이전에 디스플레이된 정보의 삭제를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상술된 제 1 실시예의 변형예에 따르면, 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 물질의 코팅 및 광을 흡수할 수 있는 광학 코팅은 상술된 제 1 실시예에서 코팅의 도포 순서와 관련하여 반대의 순서로 도포될 수 있다.
상술된 제 1 실시예의 다른 변형예에서, 전기 전도성 코팅 및 광을 흡수할 수 있는 광학 코팅은 반대의 순서로 도포될 수 있다.
특정한 실시예에서, 본 발명의 목적은 상술된(제 1 실시예 및 2개의 변형예에 따라서 상술된) 것과 같고, 기판에 도포된 모든 코팅에 부착되어 그 코팅들을 접촉 또는 스크래치로부터 보호하는 광 투과형 보호 코팅을 더 포함하는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 장치는 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경하여 정보의 기록 및 디스플레이를 제공하는 동작이, 전기 전도성 소자가 복수의 쌍안정 액정을 포함하는 투명 코팅에 의해 근접해 있는 전기 회로와 접촉할 때 전기 회로 내에 송신되는 제 1 전압 펄스에 의해서 실행되게 한다. 제 1 전압 펄스는 그 진폭이 바람직하게는 60볼트의 값을 갖는 전압의 증가 후 감소에 따라서 이루어진다.
본 발명의 다른 실시예에서, 이 장치에서는 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경하는 동작이, 전기 회로로 전송되는 전압에 의해 전기 전도성 소자의 팁과 전도성 코팅 사이에 전위 차가 생성되어 정보의 기록 및 디스플레이를 제공하는 것에 의해 실행된다. 이 전압은 직류 또는 교류일 수 있다. 예를 들면 60볼트의 전압이 인가되는 것이 바람직하다.
유사한 방식으로, 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경하여 정보의 기록 및 디스플레이를 삭제하는 동작은, 전기 전도성 소자가 복수의 쌍안정 액정을 포함하는 투명 코팅에 의해 근접해 있는 전기 회로와 접촉할 때 전기 회로 내에 송신되는 제 2 전압 펄스에 의해서 실행된다. 제 2 전압 펄스는 바람직하게는 100볼트의 진폭으로 전압이 증가 후 감소되는 것에 따라 이루어진다.
제 1의 유용한 실시예에서, 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅 및 전기 전도성 코팅은 하나의 동일한 전기 전도성 및 광 흡수성 코팅을 형성한다.
제 2의 유용한 실시예에서, 기판과, 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅은 광 흡수 기판을 형성한다.
제 3의 유용한 실시예에서, 기판, 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅 및 전기 전도성 코팅은 하나의 동일한 전기 전도성 및 광 흡수성 기판을 형성한다.
이 장치의 전기 전도성 소자는 컨택트로서 사용되는 팁을 갖는 펜슬 형상의 전극이다. 컨택트로 사용되는 팁은 전기 전도성을 갖고 변형 가능하여, 자신과 접촉될 코팅과 밀접한 접촉을 가능하게 한다. 전도성 소자의 팁은 생성될 정보에 관련된 형상을 갖는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로 그것은 속성(글자, 그림) 및 생성된 기록물의 선폭에 관련된다. 이 장치는 또한 복수의 전기 전도성 소자를 포함할 수 있다.
기판은 예를 들면 종이 또는 플라스틱으로 된 시트 등과 같은 플렉서블한 지지대인 것이 바람직하다. 그러나 기판은 낮은 표면 비저항 즉, 10옴 미만의 표면 비저항을 갖는 금속 지지대일 수도 있다.
본 발명의 장치는 자기 플라스틱 카드(magnetic plastic card), 스마트 카드(smart card), 또는 고객 우대 카드(loyalty card)에 유용하게 사용될 수 있다. 이 경우에, 기판은 카드 표면의 전부 또는 일부를 구성한다.
본 발명의 장치는 또한 프린터에서 유용하게 이용될 수 있다. 이 경우에, 기판은 플렉서블한 시트로서, 상기 시트를 인쇄하도록 계획된 프린터 내에서 사용하기에 적합한 크기를 갖는다.
본 발명의 다른 특성 및 이점은 여러 도면을 참조하여 이하의 설명을 판독함으로써 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치에 대한 제 1 실시예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 장치에 대한 제 2 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 장치에 대한 제 3 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 장치에 대한 제 1 실시예의 변형예를 도시하는 도면.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 장치에 대한 제 1 실시예의 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 디스플레이 지지대의 상태를 시간의 함수로 변경시키는 전압 곡선의 형상을 나타내는 도면.
이하의 설명은, 각각의 상이한 도면 내에서 동일한 구성 요소를 동일한 참조 번호로 식별하는 도면을 참조하여, 본 발명의 주요 실시예에 대한 세부적인 설명이 다.
쌍안정 액정, 바람직하게는 "콜레스테릭(cholesteric)" 쌍안정 액정은 종래 기술에서 알려져 있다. 이러한 쌍안정 액정, 바람직하게는 콜레스테릭 액정은 본 발명의 장치를 구현하는 데 사용된다. 쌍안정 액정은 자신을 안정한 상태로 유지하기 위해서 어떠한 에너지(예를 들면 전기)도 영구적으로 사용하지 않는다는 이점을 갖는다. 쌍안정 액정은 종종 이러한 쌍안정 액정을 포함하는 스크린 또는 디스플레이 지지대를 가지고 디스플레이하는 기술 분야에서 사용된다. 미국 특허 제 6,637,650 호는 폴리머 내에 분산된 쌍안정 액정을 함유한 재료를 포함하는 디스플레이 소자에 관해 개시한다. 이 재료는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystals)로 지칭되고, 일반적으로 얇은 코팅 형태를 갖는다. 바람직하게는, PDChLC(Polymer Dispersed Cholesteric Liquid Crystals)의 코팅을 사용할 수 있다. PDLC 또는 PDChLC의 얇은 코팅은 쌍안정 액정을 폴리머 내의 구상체(globule)로 유화하는 것에 의해 이루어지는 것이 유리하다. 그에 따라 형성된 얇은 코팅은 플렉서블한 고체 형태를 갖는 것이 유리하다. 이러한 얇은 코팅은 전계의 인가에 대해 반응하여, 예를 들면 정보를 나타낸다. 얇은 코팅은 2개의 광학 상태를 갖는데, 그 중 하나는 "투과(transmissive)" 상태(우수한 투과도)이고, 다른 하나는 "반사(reflective)" 상태(반사 및 확산)이다. 이러한 상태는 모두 전기 충격의 영향 하에서 액정에 배향을 주는 것에 의해 획득되고, 그 후 이 2개의 광학 상태는 안정하게 유지되고, 즉 전계가 사라진 후에도 각각 그대로 유지될 수 있다. 이것은 재료의 광학 상태의 변경을 위해서 오로지 가끔만 충격이 필요하기 때문에, 시 간이 지남에 따라 전기 에너지가 절약된다는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 장치에 대한 제 1 실시예를 나타낸다. 본 발명의 장치는 지지대(S)를 포함하고, 지지대는 이 지지대 위에 정보가 기록, 디스플레이 및 삭제될 수 있게 한다. 기저부로서 지지대(S)는 기판(1)을 갖는다. 기판(1)은 바람직하게는, 플렉서블하다. 기판(1)은 예를 들면, 한 장의 종이일 수 있다. 기판은 예를 들면 플라스틱 폴리에스테르 필름 등과 같은 한 장의 플라스틱 등의 플렉서블한 지지대일 수 있다. 이 기판(1)으로부터, 기판(1)에 대해 연속적으로, 전기 전도성 코팅(2), 주변 광의 전부 또는 일부를 그 노출된 표면 전체에서 균일하게 흡수할 수 있는 광학 코팅(3), 복수의 쌍안정 액정(5)이 유화되어 있는 투명 물질의 코팅(4), 광을 투과하는 상부 보호 코팅(6)이 도포된다. 광학 코팅(3)은 모든 광을 흡수하거나, 예를 들면 컬러 코팅에서와 같이 광의 일부분만을 흡수할 수 있다. 투명 물질(4)은 예를 들면, 태닝된 젤라틴(tanned gelatin)이 있다. 태닝된 젤라틴은 기계적 접촉에 의한 스크래치 또는 공격에 저항하여 유용하다. 이러한 투명 물질(4)은 또한 전극과의 기계적 컨택트에 유리해야 하는데, 다시 말해서 전극이 투명 물질에 밀접하게 접촉하여 용이하게 미끄러질 수 있게 하는 마찰 계수를 가져야 한다. 보호 코팅(6)은 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅(4)을 접촉 또는 스크래치로부터 보호하도록 의도된 것이다. 광학 코팅(3)은 예를 들면 카본 블랙(carbon black) 또는 폴리머와 혼합된 염료 등의 재료를 갖는 흑색 또는 컬러 나노 형광체(nanopigments)로 형성된 코팅인 것이 바람직하다. 광학 코팅(3)의 전기 저항은 높고, 다시 말해서 108옴과 같거나 더 높다. 복수의 쌍안정 액정(5)이 구상체 형태로 유화되어 있는 투명 코팅(4)은 예를 들면 PDChLC 코팅이다.
이 장치는 또한 전기 전도성 소자(7)를 포함한다. 전기 전도성 소자(7)는 전기적 전압 발생기(8)를 통해 전기 전도성 코팅(2)에 전기적으로 접속되어 전기 회로(9)를 형성한다. 전기 회로(9)는 예를 들면 배선 접속으로 이루어진다. 전기 회로(9)와 전도성 코팅(2)의 접속은 전도성 코팅(2)으로부터 접속 해제될 수 있는 착탈 가능 접속인 것이 바람직한데, 예를 들면 지지대(S)의 두께쪽 부분에 부착된 손잡이와, 전도성 코팅(2)의 두께를 따라서 전도성 코팅(2)에 접촉하도록 위치되는 손잡이에 고정된 핀의 간단한 접속을 이용한다. 전도성 코팅(2)은 은 또는 탄소의 금속 입자에 기초한 전기 전도성 잉크로 구성되는 것이 유리하다. 전도성 코팅(2)은 또한 투명할 수 있고, 인듐 및 주석 산화물에 기초한 재료로 이루어지는 ITO 타입의 물질(Indium Tin Oxide)로 구성될 수 있다.
전도성 소자(7)는 보호 코팅(6)의 표면과 접촉하고 그 표면 상에서 자유롭게 이동하여 그 접촉점에서 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅(4)의 광 전송 상태를 변경함으로써 예를 들면 점 또는 선으로 기록을 생성한 다음 그 기록을 디스플레이하게 한다. 이것은 보호 코팅(6)이 유전성 재료(전도성이 아님)로 구성되거나, 충분히 미세하게 형성되어, 전극으로 기능하는 전도성 소자(7)의 팁(10)(전기 전도성)과, 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅(4) 사이에 장애가 없는 전기 접속이 이루어지게 한다는 것을 의미한다. 팁(10)은 예를 들면, 둥근 연필심의 형상을 갖거나 예를 들면, 작은 평판 디스크의 형태, 즉 수십 밀리미터 내지 수 밀리미터 직경의 평판 디스크의 형태를 갖는다. 보호 코팅(6)은 바람직하게는 0.3 내지 3 마이크로미터 사이의 두께를 갖는다. 보호 코팅(6)은 우수한 표면 비저항, 즉 106옴을 초과하는 표면 비저항을 갖는다. 액정의 상태를 변경할 수 있게 하는 전계가 생성될 수 있게 하기 위해 요구되는 전압을 제한하기 위해서, 보호 코팅의 높은 전도도가 바람직한데, 이것이 바로 보호 코팅(6)의 표면 비저항이 106 내지 109옴 사이로 선택되는 것이 바람직한 이유이다.
다른 단순화된 실시예(도시되지 않음)에서, 전도성 소자(7)는 복수의 쌍안정 액정(5)이 유화되어 있는 투명 코팅(4)과 접촉하여 그 접촉부에서 복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅(4)의 광 전송 상태를 변경하여 정보의 기록 및 디스플레이를 생성하거나 디스플레이된 정보를 삭제한다. 이 단순화된 실시예에서, 기록 및 디스플레이 지지대(S)는 보호 코팅(6)을 포함하지 않는다.
바람직한 실시예에서, 전기적 전압 발생기(8)는 전기 전도성 소자(7) 내에 통합된다. 전기 전도성 소자(7)는 펜슬 또는 펜의 형상 및 크기를 가지고 손에 용이하게 쥘 수 있는 것이 바람직하다. 전기 전도성 소자(7)는 변형 가능 컨택트 팁(10)을 장착하여 그것이 접촉할 코팅과 밀접한 접촉을 가능하게 하는 것이 유리하다. 전극(7)은 예를 들면, 탄소 입자로 충진된 실리콘으로 이루어지고, 그 팁(10)은 70Shore A의 경도를 갖는다. 전기 전도성 소자(7)는 지지대(S)의 상부 코팅 표면에 접촉하여 이동함으로써 정보를 생성 및 디스플레이할 수 있다.
그러나, 다른 실시예에서, 복수의 전기 전도성 소자(7)를 이용할 수 있다. 이러한 소자(7)는 예를 들면, 프린터 등과 같은 장비에 통합될 수 있고, 그 이동은 예를 들면 프린터 제어 유닛을 이용하여 자동적으로 제어될 수 있다.
전도성 소자의 팁은 생성될 정보에 관련된 형상을 갖는다. 전기 전도성 소자(7)는 코팅 표면에서 이동하고 코팅 표면에 접촉하여 표면 상의 원하는 위치에 이 정보를 생성 및 디스플레이할 수 있다.
도 4는 도 1(제 1 실시예)에 도시된 본 발명에 따른 장치에 대한 실시예의 변형예를 도시한다. 도 1의 제 1 실시예와 비교하면, 주변 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅(3)과, 복수의 쌍안정 액정(5)이 유화되어 있는 투명 코팅(4)은 도 4에 도시된 바와 같이 반대 순서로 도포된다. 이 실시예에서, 전기 전도성 코팅(2)은 투명하다. 생성된 정보는 지지대(S)를 통해 볼 수 있고, 이 경우에 기판(1)은 투명하다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 장치에 대한 실시예의 다른 변형예를 도시한다. 도 1의 제 1 실시예와 비교하면, 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅(3)과 전기 전도성 코팅(2)은 반대의 순서로 도포될 수 있는데, 이것은 도 5에 도시되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 장치에 대한 제 2 실시예를 도시한다. 주변 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅과 전기 전도성 코팅은 하나의 동일한 전기 전도성 및 광 흡수성 코팅(2')을 형성한다.
도 3은 본 발명에 따른 장치에 대한 제 3 실시예를 도시한다. 기판, 주변 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 광학 코팅 및 전기 전도성 코팅은 동일한 기판(1')을 형성한다. 기판(1')은 전기 전도성 및 광 흡수성을 갖는다.
복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경하여 정보의 기록 및 디스플레이를 생성하는 것은, 전도성 소자(7)가 팁(10)을 이용하여 복수의 쌍안정 액정을 포함하는 유화된 코팅에 접촉하여 이 전기 회로를 닫을 때, 전기 회로 내에서 송신되는 제 1 전압 펄스에 의해 실행된다.
복수의 쌍안정 액정이 유화되어 있는 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경하여 정보의 기록 및 디스플레이를 삭제하는 것은, 전도성 소자가 복수의 쌍안정 액정을 포함하는 유화된 코팅에 접촉하여 이 전기 회로를 닫을 때, 전기 회로 내에서 송신되는 제 2 전압 펄스에 의해 실행된다.
도 6에 따르면, 기록 및 삭제할 때 전기적 전압 펄스는 예를 들면, 곡선(11)에 의해 표시된 시퀀스에 따라서 주어진다. 곡선(11)은 시간(t)의 함수로서 전기적 전압 펄스(V)의 값을 나타낸다. 예를 들면 값(v1, v2)에 따른 이러한 전압 펄스는, 시간 구간(Δt) 동안에 제공된다. Δt의 값은 각각 10, 50 또는 100밀리초 중 하나로 선택되는 것이 바람직하다. 전압 펄스는 예를 들면, 전도성 소자(7)의 외부 표면 위에 배치된 2단 누름 버튼(2-position button)을 이용하여 제어된다. 지지대(S)에 기록할 때, 전압 펄스값은 곡선(11)에 표시된 바와 같이 증가된 후에 전압값(v2)이 0으로 떨어지는 급격한 강하에 따라서 순간적으로 감소되는 것에 따라 이루어지고, 여기에서 v2는 40볼트와 80볼트 사이의 값을 갖는다. 지지대(S)에서 삭제할 때 전압 펄스의 값은 곡선(11)에 표시된 바와 같이 증가된 후에 전압값(v1)이 0으로 떨어지는 급격한 강하에 따라서 순간적으로 감소되는 것에 따라 이루어지고, 여기에서 v1은 80볼트와 120볼트 사이의 값을 갖고, v1(삭제용)은 일반적으로 v2(기록용)보다 더 높다. 유리하게는, 사용된 공급 전력은 직류이다. 그러나, 교류 공급 전력도 사용 가능하다. 전압 및 전기 펄스에 대한 지속 기간의 값은, 사용된 액정의 종류, 폴리머 내에서 액정이 혼합된 방식 및 기판 위에 증착된 코팅의 두께에 의존하기 때문에, 상기 값은 예로서 제시된 것이다. 또한, 인가된 전압 값과 디스플레이 동안에 관찰된 광학 밀도의 레벨 사이에는 상관 관계가 존재한다. 따라서, 지지대(S) 위에서 전극 팁이 위치되는 것에 따라 전압 값을 변경시키는 것에 의해 여러 종류의 밀도가 디스플레이될 수 있고, 이것은 정보가 화상으로서 획득될 수 있게 한다. 결과적으로 본 발명의 장치에서 다른 전압 및 전기 펄스의 지속 기간 값을 사용할 수 있다.
본 발명의 장치는 카드에서도 유용하게 사용될 수 있다. 그러면 디스플레이는 시간에 걸쳐 변경될 수 있는 시각적 정보를 전달할 수 있다. 디스플레이는 이 정보를 시각화함으로써 정보를 코딩하는 자기 띠(magnetic strip)를 대체할 수 있어 유리하다. 카드는 전자 메모리를 구비할 수 있다. 스마트 카드는 널리 사용되고 예를 들면 은행, 전화기, 교통 등의 여러 다른 수요를 만족시킨다. 일반적으로, 예를 들면 사람을 식별하거나 특정 서비스에 대응하는 문자 숫자 코드 등과 같은 정보가 스마트 카드 상에 디스플레이된다. 그러나, 스마트 카드 사용자는 또한 카드 그 자체에 잠시 정보가 디스플레이되도록 요구할 수 있다. 일시적으로 디스플레이되는 정보는 예를 들면 은행 계좌, 전화 번호, 마감 기한 또는 스마트 카드와 관련되거나 관련되지 않은 다른 모든 정보에 관련된 작업의 처리 결과이다. 따라서 디스플레이된 정보는 예를 들면, 카드의 메모리에 기록된 정보를 전달할 수 있다. 그러므로, 정보를 기록 및 디스플레이하는 지지대(S)는 카드의 윈도우에 용이하게 통합될 수 있다. 기록 및 디스플레이용의 지지대는 카드의 재료와 호환되는 재료로 생성되어야 한다. 예를 들면, 기록 및 디스플레이용의 지지대를 카드에 접착하거나, 조이거나, 심지어 압력을 가하고/또는 가능하다면 카드 내에 생성된 개구 내에 용접 조절 장치를 이용하여 카드 내에 지지대를 통합시킨다. 기록 및 디스플레이용의 지지대(1, 1')는 예를 들면, PET(polyethylene terephthalate)로 이루어지고, 0.175밀리미터의 두께를 갖는다. 다른 변형예는 낮은 표면 비저항, 바람직하게는 10옴 미만의 표면 비저항을 갖는 금속의 기록 및 디스플레이용 지지대를 이용하는 것이다. 윈도우는 예를 들면, 카드의 이용 가능한 공백 표면 내에 위치된 수 제곱 센티미터의 직사각형 형상의 표면 영역을 가질 수 있다. 또한 이 표면은 예를 들면, 일반적으로 수십 제곱 센티미터의 카드의 전체 표면 영역에 대응할 수 있다.
본 발명 및 그 응용에 대해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 특정하게 설명되었으나, 청구항의 범주 내에서 변형 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 명확할 것이다.

Claims (22)

  1. 정보를 기록 및 디스플레이하는 재사용 가능 장치로서,
    기판(1)과,
    상기 기판(1)으로부터 순차적으로 도포되는,
    전기 전도성 코팅(2)과,
    주변 광의 전부 또는 일부를 흡수할 수 있는 광학 코팅(3)과,
    복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(bistable cholesteric liquid crystals)(5)이 유화(emulsioned)되어 있는 투명 물질의 코팅(4)과,
    적어도 하나의 전기 전도성 소자(7)를 포함하되,
    상기 전기 전도성 소자(7)는 전기 전압 발생기(8)를 통해 상기 전기 전도성 코팅에 전기적으로 접속되어 전기 회로(9)를 형성하고,
    상기 전기 전도성 소자(7)는 상기 투명 코팅(4)의 표면에 접촉하고, 상기 투명 코팅(4)의 표면 위에서 이동할 수 있으며, 상기 투명 코팅(4)의 표면에서는 복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)이 유화되어 그 접촉점에서 상기 투명 코팅에서의 광 전송 상태의 변경을 생성하고, 그에 의해 정보를 기록 및 디스플레이하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 소자(7)는 복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)이 유화되어 있는 상기 투명 코팅(4)의 표면에 접촉하고 상기 투명 코팅(4)의 표면 위에서 이동하여 그 접촉점에서 상기 투명 코팅 내의 광 전송 상태를 변경할 수 있는 것에 의해 디스플레이 정보를 삭제하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)이 유화되어 있는 상기 투명 물질의 코팅(4) 및 상기 광학 코팅(3)은 반대의 순서로 도포될 수 있는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 전도성 코팅(2) 및 상기 광학 코팅(3)은 반대의 순서로 도포될 수 있는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판과, 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 상기 광학 코팅은 광 흡수용 기판을 형성하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광의 전부 또는 일부를 흡수하는 상기 광학 코팅과 상기 전기 전도성 코팅은 동일한 하나의 전기 전도성 및 광 흡수성 코팅(2')을 형성하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판과, 광의 전부 또는 일부를 흡수하는 상기 광학 코팅과, 상기 전기 전도성 코팅은 동일한 하나의 전기 전도성 및 광 흡수성 기판(1')을 형성하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    다른 모든 코팅 위에 증착되어 접촉 또는 스크래치로부터 상기 다른 코팅을 보호하는 광 투명 보호 코팅(6)을 더 포함하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보호 코팅(6)은 0.3 내지 3 마이크로미터 사이의 두께를 갖는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보호 코팅(6)은 106옴(ohms)보다 높은 표면 전기 비저항을 갖는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)이 유화되어 있는 상기 투명 코팅(4) 내의 광 전송 상태의 변경은, 상기 전기 전도성 소자(7)가 상기 복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)을 포함하는 상기 투명 코팅(4)에 접촉하여 상기 전기 회로를 닫을(close) 때 상기 전기 회로(9) 내에서 송신되는 제 1 전압 펄스(v2)에 의해서 정보의 기록 및 디스플레이를 제공하도록 실행되는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 전압 펄스는 40 내지 80볼트 사이의 크기를 갖는 전압(v2)으로 증가한 후 감소하도록 이루어지는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)이 유화되어 있는 상기 투명 코팅(4) 내의 광 전송 상태의 변경은, 상기 전기 전도성 소자(7)가 상기 복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)을 포함하는 상기 투명 코팅(4)에 접촉하여 상기 전기 회로를 닫을 때 상기 전기 회로(9) 내에서 송신되는 직류 또는 교류 전압에 의해서 정보의 기록 및 디스플레이를 제공하도록 실행되는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)이 유화되어 있는 상기 투명 코팅(4) 내의 광 전송 상태의 변경은, 상기 전기 전도성 소자(7)가 상기 복수의 쌍안정 콜레스테릭 액정(5)을 포함하는 상기 투명 코팅(4)에 접촉하여 상기 전기 회로를 닫을 때 상기 전기 회로(9) 내에서 송신되는 제 2 전압 펄스(v1)에 의해서 정보의 기록 및 디스플레이를 삭제하도록 실행되는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 전압 펄스는 80 내지 120볼트 사이의 크기를 갖는 전압(v1)으로 증가한 후 감소하도록 이루어지는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    컨택트 팁(contact tip)(10)이 있는 펜슬의 형상을 갖는 전극과 같은 적어도 하나의 전기 전도성 소자(7)를 포함하는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 컨택트 팁(10)은 둥근 연필심 또는 평판 디스크의 형상을 갖는
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 컨택트 팁(10)은 전기 전도성을 가지며, 이동가능하게 접촉하는 코팅과 밀접한 접촉을 이루도록 변형 가능한
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  19. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판(1, 1')은 플렉서블한 지지대인
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  20. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판(1, 1')은 10옴 미만의 표면 전기 비저항을 갖는 금속 지지대인
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  21. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판(1, 1')은 카드의 표면 전체 또는 일부인
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
  22. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판(1, 1')은 시트를 인쇄하도록 계획된 프린터 내에서 사용하기에 적합한 크기를 갖는 플렉서블 시트인
    정보의 기록 및 디스플레이를 위한 재사용 가능 장치.
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