KR101154372B1 - Display method and device using photonic crystal characteristics - Google Patents

Display method and device using photonic crystal characteristics Download PDF

Info

Publication number
KR101154372B1
KR101154372B1 KR1020100102560A KR20100102560A KR101154372B1 KR 101154372 B1 KR101154372 B1 KR 101154372B1 KR 1020100102560 A KR1020100102560 A KR 1020100102560A KR 20100102560 A KR20100102560 A KR 20100102560A KR 101154372 B1 KR101154372 B1 KR 101154372B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanoparticles
electrode
electric field
delete delete
particles
Prior art date
Application number
KR1020100102560A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110009645A (en
Inventor
주재현
이인숙
고다현
김광수
Original Assignee
주식회사 나노브릭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 나노브릭 filed Critical 주식회사 나노브릭
Priority to KR1020100102560A priority Critical patent/KR101154372B1/en
Publication of KR20110009645A publication Critical patent/KR20110009645A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101154372B1 publication Critical patent/KR101154372B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305Constructional arrangements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/002Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of materials engineered to provide properties not available in nature, e.g. metamaterials
    • G02B1/005Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of materials engineered to provide properties not available in nature, e.g. metamaterials made of photonic crystals or photonic band gap materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect
    • G02F1/0305Constructional arrangements
    • G02F1/0316Electrodes

Abstract

광결정성을 이용하는 표시 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 광결정성을 이용한 표시 방법은, 전하를 갖는 복수개의 입자가 분산된 상태에서 전기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 제어하는 것을 특징으로 한다.Disclosed are a display method and an apparatus using photonic crystallinity. The display method using the photonic crystallinity according to the present invention is characterized by controlling an interval between the particles by applying an electric field in a state in which a plurality of particles having charges are dispersed.

Description

광결정성을 이용한 표시 방법 및 장치{DISPLAY METHOD AND DEVICE USING PHOTONIC CRYSTAL CHARACTERISTICS}DISPLAY METHOD AND DEVICE USING PHOTONIC CRYSTAL CHARACTERISTICS}

본 발명은 광결정성을 이용한 표시 방법 및 표시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전하를 갖는 복수개의 입자에 전기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 제어하고, 이에 따라 상기 입자로부터 반사되는 광의 파장을 제어하는 광결정성을 이용한 표시 방법 및 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display method and a display device using photonic crystallinity. More particularly, the present invention relates to a display method and a display device using photonic crystallinity which controls an interval between the particles by applying an electric field to a plurality of particles having an electric charge, thereby controlling the wavelength of light reflected from the particles.

최근 차세대 디스플레이에 대한 연구 및 개발이 활발하게 이루어지면서 다양한 디스플레이 수단이 소개되고 있다. 차세대 디스플레이의 대표적인 예로서 전자 잉크(Electronic-ink)를 들 수 있다. 전자 잉크는 각각 음전하 및 양전하를 갖는 특정 색(예를 들면, 각각 검은색 및 흰색)의 입자를 포함하는 캡슐에 전기장을 인가하여 상기 특정 색을 표현하는 디스플레이로서, 전력 소모를 줄이고 플렉서블(flexible) 디스플레이를 가능하게 하는 장점이 있다. 다만, 전자 잉크에 의할 경우, 입자의 색이 특정 색으로 고정되어 있기 때문에 다양한 색을 표현하기 어렵다는 한계가 있고, 디스플레이 전환 속도가 느려 동영상을 표현하기에 적합하지 않다는 한계가 있다.Recently, as research and development on next-generation displays have been actively conducted, various display means have been introduced. An example of a next-generation display is electronic ink. Electronic ink is a display that expresses a specific color by applying an electric field to a capsule containing particles of a specific color (for example, black and white, respectively) having negative and positive charges, respectively, which reduces power consumption and is flexible. There is an advantage to enabling the display. However, the electronic ink has a limitation in that it is difficult to express various colors because the color of the particles is fixed to a specific color, and there is a limitation that the display switching speed is not suitable for expressing a moving image.

위와 같은 종래의 차세대 디스플레이의 문제점을 근본적으로 해결하기 위하여 다양한 방법이 제안되어 왔으며, 그 중에서 광결정(photonic crystal)의 원리를 이용하는 방법을 생각해 볼 수 있다.Various methods have been proposed to fundamentally solve the problems of the conventional next generation display, and among them, a method of using the principle of photonic crystal can be considered.

광결정이란 입사되는 광 중 특정한 파장의 광만을 반사하고 나머지 파장의 광은 통과시킴으로써 특정한 파장에 해당하는 색을 띠는 성질을 갖는 물질 혹은 결정을 의미하는데, 광결정의 대표적인 예로는 나비의 날개, 딱정벌레의 등껍질 등이 있다. 이들은 색소를 포함하고 있지는 않지만 특유의 광결정 구조를 포함하고 있기 때문에 특유의 색을 낼 수 있다.Photonic crystal refers to a material or crystal having a characteristic of having a color corresponding to a specific wavelength by reflecting only light of a specific wavelength of incident light and passing light of the remaining wavelengths. Shells; Although they do not contain a pigment, they contain a unique photonic crystal structure, and thus they can give a unique color.

최근 광결정에 관한 연구에 따르면, 자연계에 존재하는 기존의 광결정의 경우에 특정 파장의 광만을 반사하던 것에 비하여, 소정의 물질을 포함하여 인공적으로 합성된 광결정의 경우에는 다양한 외부 자극에 의하여 광결정의 결정 구조(예를 들면, 광결정을 구성하는 층간 두께)를 임의로 변화시킬 수 있고 그 결과 가시광선 영역뿐만 아니라 자외선 또는 적외선 영역까지 반사되는 광의 파장을 자유롭게 조절할 수 있는 것으로 밝혀졌다.According to a recent study on photonic crystals, photonic crystals containing a certain material are crystallized by various external stimuli, in contrast to conventional photonic crystals in nature, which reflect only light of a specific wavelength. It has been found that the structure (for example, the interlayer thickness constituting the photonic crystal) can be arbitrarily changed, and as a result, the wavelength of light reflected back to the ultraviolet or infrared region as well as the visible region can be freely adjusted.

이에 본 발명자는 전하를 갖는 입자에 전기장을 인가하여 입자의 간격을 제어함으로써 임의의 파장의 광을 반사하는 광결정성을 이용한 표시 방법 및 표시 장치를 구현할 수 있을 것이라는 점을 착안하여 본 발명에 이르게 되었다.Accordingly, the present inventors have realized that the present invention can realize a display method and a display device using photonic crystallinity reflecting light of an arbitrary wavelength by applying an electric field to particles having an electric charge to control the spacing of particles. .

본 발명은, 전하를 갖는 복수개의 입자에 전기장을 인가하여 입자 사이의 간격을 제어함으로써 입자로부터 반사되는 광의 파장을 제어하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to control the wavelength of light reflected from particles by applying an electric field to a plurality of particles having an electric charge to control the spacing between the particles.

또한, 본 발명은 전하를 갖는 복수개의 입자에 전기장을 인가하여 입자 사이의 간격을 제어함으로써 입자로부터 반사되는 광의 파장을 제어하는 광결정성을 이용한 표시 방법 및 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a display method and a display device using photonic crystallinity that controls the wavelength of light reflected from the particles by applying an electric field to the plurality of particles having a charge to control the distance between the particles.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광결정성을 이용한 표시 방법은, 전하를 갖는 복수개의 입자가 분산된 상태에서 전기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the display method using the photonic crystallinity according to the present invention is characterized in that the distance between the particles is controlled by applying an electric field in a state in which a plurality of particles having a charge is dispersed.

그리고, 본 발명에 따른 광결정성을 이용한 표시 방법은, 전하를 갖는 복수개의 입자가 분산된 상태에서 전기장 및 자기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 제어하는 것을 특징으로 한다.The display method using photonic crystallinity according to the present invention is characterized by controlling an interval between the particles by applying an electric field and a magnetic field in a state in which a plurality of particles having charges are dispersed.

상기 입자는 콜로이드 상태일 수 있다.The particles may be in the colloidal state.

상기 전기장의 세기 또는 극성 방향 중 적어도 어느 하나의 변화에 따라 상기 입자 사이의 간격이 변하고, 상기 간격의 변화에 따라 상기 입자로부터 반사되는 광의 파장이 변할 수 있다.An interval between the particles may change according to at least one of the intensity or polarity direction of the electric field, and the wavelength of light reflected from the particles may change according to the change of the gap.

상기 입자는 그 자체로 전하를 갖거나, 상기 입자의 성질을 임의로 변화시켜 전하를 갖게 될 수 있다.The particles may have charge on their own or may have charge by arbitrarily changing the properties of the particles.

상기 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질의 캡슐로 캡슐화될 수 있다.The particles can be encapsulated in a capsule of light transmissive material in a dispersed state in any solvent.

상기 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질의 매질 내에 산재될 수 있다.The particles can be interspersed in the medium of the light transmissive material in a dispersed state in any solvent.

상기 입자에 상기 전기장을 인가한 후에 상기 전기장과 반대 극성 방향의 전기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 초기화할 수 있다.After the electric field is applied to the particles, an electric field in a direction opposite to the electric field may be applied to initialize the gap between the particles.

상기 입자는 음전하를 갖는 제1 입자 및 양전하를 갖는 제2 입자를 포함하고, 상기 제1 입자 사이의 간격 및 상기 제2 입자 사이의 간격은 상기 전기장에 의하여 서로 독립적으로 제어될 수 있다.The particles include first particles having a negative charge and second particles having a positive charge, and the spacing between the first particles and the spacing between the second particles can be controlled independently of each other by the electric field.

상기 입자는 그라운드(ground) 전압이 인가되는 그라운드 전극을 기준으로 하여 구획되는 제1 입자 및 제2 입자를 포함하고, 상기 그라운드 전극을 이용하여 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자에 대하여 서로 다른 전기장을 인가함으로써 상기 제1 입자 사이의 간격 및 상기 제2 입자 사이의 간격을 서로 독립적으로 제어할 수 있다.The particles include first particles and second particles partitioned based on the ground electrode to which a ground voltage is applied, and different electric fields with respect to the first particles and the second particles using the ground electrode. It is possible to control the spacing between the first particles and the spacing between the second particles independently of each other by applying.

상기 자기장의 세기 또는 극성 방향 중 적어도 어느 하나의 변화에 따라 상기 입자 사이의 간격이 변하고, 상기 간격의 변화에 따라 상기 입자로부터 반사되는 광의 파장이 변할 수 있다.The spacing between the particles may change according to at least one of the intensity or polarity of the magnetic field, and the wavelength of light reflected from the particles may change according to the change of the spacing.

상기 입자는 Fe, Co, Ni 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.The particles may include at least one component of Fe, Co, Ni.

그리고, 본 발명에 따른 광결정성을 이용한 표시 장치는, 전하를 갖는 복수개의 입자를 포함하는 표시부, 및 상기 표시부에 인가되는 전기장을 발생하는 전기장 발생부를 포함하고, 상기 전하를 갖는 복수개의 입자가 분산된 상태에서 상기 전기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, a display device using photonic crystallinity according to the present invention includes a display unit including a plurality of particles having electric charges, and an electric field generating unit for generating an electric field applied to the display unit, wherein the plurality of particles having electric charges are dispersed. In this state, the electric field is applied to control the gap between the particles.

그리고, 본 발명에 따른 광결정성을 이용한 표시 장치는, 전하를 갖는 복수개의 입자를 포함하는 표시부, 상기 표시부에 인가되는 전기장을 발생하는 전기장 발생부, 및 상기 표시부에 인가되는 자기장을 발생하는 자기장 발생부를 포함하고, 상기 전하를 갖는 복수개의 입자가 분산된 상태에서 상기 전기장 및 상기 자기장을 인가하여 상기 입자 사이의 간격을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, a display device using photonic crystallinity according to the present invention includes a display unit including a plurality of particles having electric charges, an electric field generating unit for generating an electric field applied to the display unit, and a magnetic field generation for generating a magnetic field applied to the display unit. And an electric field and the magnetic field in a state in which a plurality of particles having the charges are dispersed, thereby controlling a distance between the particles.

상기 입자는 콜로이드 상태일 수 있다.The particles may be in the colloidal state.

상기 전기장의 세기 또는 극성 방향 중 적어도 어느 하나의 변화에 따라 상기 입자 사이의 간격이 변하고, 상기 간격의 변화에 따라 상기 입자로부터 반사되는 광의 파장이 변할 수 있다.An interval between the particles may change according to at least one of the intensity or polarity direction of the electric field, and the wavelength of light reflected from the particles may change according to the change of the gap.

상기 입자는 그 자체로 전하를 갖거나, 상기 입자의 성질을 임의로 변화시켜 전하를 갖게 될 수 있다.The particles may have charge on their own or may have charge by arbitrarily changing the properties of the particles.

상기 입자는 임의의 매질 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질의 캡슐로 캡슐화될 수 있다.The particles can be encapsulated in a capsule of light transmissive material in a dispersed state in any medium.

상기 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질의 매질 내에 산재될 수 있다.The particles can be interspersed in the medium of the light transmissive material in a dispersed state in any solvent.

상기 표시 장치는, 상기 표시부에 상기 전기장을 인가한 후에 상기 전기장과 반대 극성 방향의 전기장을 인가하도록 상기 전기장 발생부를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부의 동작에 의하여 상기 입자 사이의 간격이 초기화할 수 있다.The display device may further include a controller configured to control the electric field generating unit to apply an electric field in a direction opposite to the electric field after applying the electric field to the display unit, and the interval between the particles is initialized by the operation of the controller. can do.

상기 입자는 음전하를 갖는 제1 입자 및 양전하를 갖는 제2 입자를 포함하고, 상기 제1 입자 사이의 간격 및 상기 제2 입자 사이의 간격은 상기 전기장에 의하여 서로 독립적으로 제어될 수 있다.The particles include first particles having a negative charge and second particles having a positive charge, and the spacing between the first particles and the spacing between the second particles can be controlled independently of each other by the electric field.

상기 전기장 인가부는 그라운드(ground) 전압이 인가되는 그라운드 전극을 포함하고, 상기 입자는 상기 그라운드 전극을 기준으로 하여 구획되는 제1 입자 및 제2 입자를 포함하고, 상기 표시 장치는 상기 그라운드 전극을 이용하여 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자에 대하여 서로 다른 전기장을 인가함으로써 상기 제1 입자 사이의 간격 및 상기 제2 입자 사이의 간격을 서로 독립적으로 제어할 수 있다.The electric field applying unit may include a ground electrode to which a ground voltage is applied, and the particles may include first particles and second particles defined based on the ground electrode, and the display device may use the ground electrodes. By applying different electric fields to the first particles and the second particles, it is possible to independently control the distance between the first particles and the distance between the second particles.

상기 자기장의 세기 또는 극성 방향 중 적어도 어느 하나의 변화에 따라 상기 입자 사이의 간격이 변하고, 상기 간격의 변화에 따라 상기 입자로부터 반사되는 광의 파장이 변할 수 있다.The spacing between the particles may change according to at least one of the intensity or polarity of the magnetic field, and the wavelength of light reflected from the particles may change according to the change of the spacing.

상기 입자는 Fe, Co, Ni 중 적어도 하나의 성분을 포함할 수 있다.The particles may include at least one component of Fe, Co, Ni.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 전하를 갖는 입자 사이의 간격을 제어하여 입자로부터 반사되는 광의 파장을 제어함으로써 풀 컬러(full color) 구조색을 구현할 수 있게 되는 효과가 달성된다.According to the present invention configured as described above, by controlling the interval between the particles having a charge by controlling the wavelength of the light reflected from the particles it is possible to achieve the effect of realizing a full color (color structure) color.

또한, 본 발명에 따르면, 전하를 갖는 입자를 독립적으로 제어함으로써, 보다 정밀하고 독립적인 디스플레이를 가능하게 하고 유지 및 보수를 용이하게 하는 효과가 달성된다.In addition, according to the present invention, by independently controlling the particles having an electric charge, the effect of enabling a more precise and independent display and facilitating maintenance and repair is achieved.

또한, 본 발명에 따르면, 플렉서블 디스플레이가 가능하기 때문에, 디스플레이 장치의 사용, 운반 및 보관을 용이하게 하는 효과가 달성된다.In addition, according to the present invention, since a flexible display is possible, an effect of facilitating use, transportation and storage of the display device is achieved.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 콜로이드 입자의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 전하를 갖는 콜로이드 입자에 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 장치에 포함되는 콜로이드 입자를 복수의 캡슐로 캡슐화하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 장치에 포함되는 콜로이드 입자를 매질 내에 산재시키는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 매질 내에 산재된 콜로이드 입자의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따라 전하 및 자성을 갖는 콜로이드 입자에 대하여 전기장을 인가하여 실제로 디스플레이를 구현한 결과를 나타내는 도면이다.
1 and 2 are diagrams exemplarily illustrating a configuration of colloidal particles included in a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams exemplarily illustrating a configuration in which an electric field is applied to colloidal particles having different charges according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a configuration of encapsulating colloidal particles included in a display device into a plurality of capsules according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a configuration in which colloidal particles included in a display device are scattered in a medium according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 and 8 are views exemplarily showing the configuration of colloidal particles interspersed in a medium according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a result of actually implementing a display by applying an electric field to colloidal particles having charge and magnetism according to the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is defined only by the appended claims, along with the full range of equivalents to which such claims are entitled. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the several aspects.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 전기장 또는 자기장을 인가하여 콜로이드 입자들간의 간격을 제어함으로써 광결정(photonic crystal) 특성을 이용하여 풀 컬러(full color)의 디스플레이를 구현할 수 있는 것을 주요한 기술적 특징으로 한다.A display device according to an exemplary embodiment of the present invention may implement a full color display using photonic crystal characteristics by controlling an interval between colloidal particles by applying an electric field or a magnetic field. It is done.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 콜로이드 입자의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.1 and 2 are diagrams exemplarily illustrating a configuration of colloidal particles included in a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콜로이드 입자(110)는 음전하 또는 양전하를 갖는 콜로이드 입자로서 콜로이드 용매에 분산되어 존재할 수 있다. 이때, 콜로이드 입자들은 상호간의 척력으로 인하여 서로간의 소정의 간격을 두고 배열되어 있을 수 있다. 콜로이드 입자(110)의 직경은 수nm 내지 수천nm일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.First, referring to FIG. 1, the colloidal particles 110 according to an exemplary embodiment of the present invention may be dispersed in a colloidal solvent as colloidal particles having negative or positive charges. At this time, the colloidal particles may be arranged at a predetermined interval from each other due to mutual repulsive force. The colloidal particle 110 may have a diameter of several nm to several thousand nm, but is not limited thereto.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콜로이드 입자(110)는 복수의 나노 입자로 이루어진 클러스터(112) 및 클러스터 외부를 감싸는 전하층(114)으로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the colloidal particle 110 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a cluster 112 formed of a plurality of nanoparticles and a charge layer 114 surrounding the outside of the cluster.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 콜로이드 입자는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 은(Ag), 주석(Tin), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 코발트(Co) 등의 금속 산화물로 이루어질 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 콜로이드 입자는 PS(polystyrene), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl chloride), PET(polyethylen terephthalate) 등의 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 콜로이드 입자는 전하를 갖지 않는 입자 혹은 클러스터(cluster)에 전하를 갖는 물질이 코팅된 형태로서 구성될 수도 있는데, 예를 들면, 실리콘산화물(SiOx), 티타늄산화물(TiOx)등의 금속 무기 산화물로 코팅된 입자, PS(polystyrene), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl Chloride), PET(polyethylen terephthalate), 이온 교환 수지 등을 포함하는 고분자 물질로 코팅된 입자, 탄화수소기를 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 가공(혹은 코팅)된 입자, 카르복실산(carboxylic acid)기, 에스테르(ester)기, 아실(acyl)기를 가지는 유기 화합물에 의하여 표면이 가공(혹은 코팅)되어 음전하를 갖는 입자, 할로겐(F, Cl, Br, I 등) 원소를 포함하는 착화합물에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자, 아민(amine), 티올(thiol), 포스핀(phosphine)을 포함하는 배위화합물에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자, 표면에 라디칼을 형성함으로써 전하를 갖는 입자가 이에 해당될 수 있다.More specifically, the colloidal particles according to an embodiment of the present invention are aluminum (Al), copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), silver (Ag), tin (Tin), titanium (Ti), It may be made of a metal oxide such as tungsten (W), cobalt (Co). In addition, the colloidal particles according to an embodiment of the present invention may be made of a polymer material such as PS (polystyrene), PE (polyethylene), PP (polypropylene), PVC (polyvinyl chloride), PET (polyethylen terephthalate), and the like. In addition, the colloidal particles according to an embodiment of the present invention may be configured as a form in which a material having a charge on a particle or a cluster that does not have a charge, for example, silicon oxide (SiO x ), titanium Polymers including particles coated with a metal inorganic oxide such as oxide (TiO x ), PS (polystyrene), PE (polyethylene), PP (polypropylene), PVC (polyvinyl Chloride), PET (polyethylen terephthalate), ion exchange resin, etc. Particles coated with the material, particles whose surface is processed (or coated) by organic compounds having hydrocarbon groups, surfaces by the organic compounds having carboxylic acid groups, ester groups and acyl groups Particles processed (or coated) and negatively charged, surface-treated (coated) by complex compounds containing halogen (F, Cl, Br, I, etc.) elements, amines, thiols, phosphines coordination compounds (phosphine) By this, the surface is processed (coated), particles having a charge by forming a radical on the surface may correspond to this.

다만, 본 발명에 따른 입자의 구성이 상기 열거한 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서, 즉, 전기장에 의하여 입자들간의 간격이 제어될 수 있는 범위 내에서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.However, the configuration of the particles according to the present invention is not limited to those listed above, but within the range in which the object of the present invention can be achieved, that is, within the range in which the spacing between the particles can be controlled by an electric field. Note that it may change.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 클러스터 입자(110)에 전기장이 인가되는 경우, 각 콜로이드 입자(110)가 갖는 전하로 인하여 콜로이드 입자(110)에는 소정의 방향의 전기력이 작용하게 되고 이에 따라 한 쪽으로 치우쳐진 콜로이드 입자(110) 사이의 간격이 좁아지게 됨과 동시에, 동일한 부호의 전하를 갖는 콜로이드 입자(110) 사이에는 척력이 작용하게 된다. 따라서, 전기장으로 인한 전기력과 콜로이드 입자(110) 사이의 척력의 상대적인 세기에 따라 콜로이드 입자(110)들간의 간격이 결정될 수 있으며, 이에 따라 소정의 간격을 두고 배열된 콜로이드 입자(110)들은 광결정의 기능을 할 수 있게 된다. 다시 말하면, Bragg 법칙에 의하면 콜로이드 입자(110)들로부터 반사되는 광의 파장은 콜로이드 입자(110)들간의 거리에 의해 결정되기 때문에, 콜로이드 입자(110)들간의 거리를 제어함에 따라 콜로이드 입자(110)들로부터 반사되는 광의 파장이 변경될 수 있는 것이다.According to one embodiment of the present invention, when an electric field is applied to the cluster particles 110, the electric force in a predetermined direction acts on the colloidal particles 110 due to the electric charges of the colloidal particles 110, While the gap between the colloidal particles 110 biased toward the narrower, repulsive force acts between the colloidal particles 110 having the same charge. Accordingly, the spacing between the colloidal particles 110 may be determined according to the relative strength of the electric force due to the electric field and the repulsive force between the colloidal particles 110, and thus the colloidal particles 110 arranged at predetermined intervals may be formed of photonic crystals. Function. In other words, according to Bragg's law, since the wavelength of the light reflected from the colloidal particles 110 is determined by the distance between the colloidal particles 110, the colloidal particles 110 may be controlled by controlling the distance between the colloidal particles 110. The wavelength of the light reflected from them can be changed.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(300)는 표시부(310) 및 전기장 인가부(322, 324, 326)를 포함할 수 있고, 표시부(310)에는 전하를 갖는 콜로이드 입자(312)가 분산되어 있는 콜로이드 용매(314)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 3, the display device 300 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a display unit 310 and an electric field applying unit 322, 324, and 326, and a colloid having a charge in the display unit 310. Colloidal solvent 314 in which particles 312 are dispersed may be included.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(310)는 인가되는 전기장의 세기 및 방향에 따라 임의의 파장의 광(즉, 가시광선 영역에서 볼 때, 풀 컬러의 광)을 반사시키는 기능을 수행하는데, 이는 표시부(310)에 인가되는 전기장의 세기 및 방향에 따라 콜로이드 입자(312) 사이의 간격이 제어됨으로써 이루어질 수 있다.First, according to an embodiment of the present invention, the display unit 310 has a function of reflecting light of an arbitrary wavelength (that is, full color light when viewed in the visible light region) according to the intensity and direction of the applied electric field. This may be performed by controlling the distance between the colloidal particles 312 according to the strength and direction of the electric field applied to the display unit 310.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기장 인가부(322,324,326)는 표시부(310)에 대하여 소정의 전기장을 인가하는 기능을 수행하며, 전기장 인가부(322, 324, 326)를 통하여 인가되는 전기장의 세기 및 방향은 표시부(310)로부터 반사되기를 원하는 광의 파장에 맞추어 적절하게 제어될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(310)에 포함되는 콜로이드 입자(312) 사이의 간격을 보다 정확하고 독립적으로 제어하기 위하여, 전기장 인가부(322, 324, 326)는 표시부(310)의 일부 영역에 대하여만 독립적으로 전기장을 인가할 수 있는 복수의 전극(322, 324, 326)으로 구성될 수 있으며, 이러한 복수의 전극(322, 324, 326)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 미세 구동 회로에 의하여 개별적으로 제어될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기장 인가부(322, 324, 326)는 표시부(310)로부터 방출되는 광의 진행을 방해하지 않기 위하여, 광 투과성 물질로 구성될 수 있으며, 예를 들면, 광 투과성 전극 재료인 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 산화티타늄(TiO2), 탄소나노튜브 및 기타 전기 전도성 폴리머 필름 등으로 구성될 수 있다.Next, according to an embodiment of the present invention, the electric field applying unit 322, 324, 326 performs a function of applying a predetermined electric field to the display unit 310, and is applied through the electric field applying unit 322, 324, 326. The intensity and direction of the electric field may be appropriately controlled according to the wavelength of light that is desired to be reflected from the display unit 310. In addition, according to an embodiment of the present invention, in order to more accurately and independently control the distance between the colloidal particles 312 included in the display unit 310, the electric field applying unit (322, 324, 326) is the display unit 310 It may be composed of a plurality of electrodes (322, 324, 326) capable of applying an electric field independently to only a portion of the region, the plurality of electrodes (322, 324, 326) is a thin film transistor (Thin Film Transistor); Can be individually controlled by a fine driving circuit such as a TFT). Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the electric field applying units 322, 324, and 326 may be made of a light transmissive material so as not to interfere with the progress of the light emitted from the display unit 310. It may be composed of indium tin oxide (ITO), titanium oxide (TiO 2 ), carbon nanotubes, and other electrically conductive polymer films, which are light transmitting electrode materials.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기장 인가부는 제1 전극(322), 제2 전극(324) 및 제3 전극(326)을 포함할 수 있다. 먼저, 전압이 인가되지 않는 제1 전극(322) 사이의 공간에는 전기장이 인가되지 않기 때문에 제1 전극(322) 사이에 위치하는 콜로이드 입자(312)는 불규칙하게 배열되어 있을 수 있다. 따라서, 제1 전극(322)에 의하여 제어되는 표시부(310)는 별다른 색을 나타내지 않는다. 다음으로, 소정의 전압이 인가되는 제2 전극(324) 사이의 공간에는 해당 전압에 상응하는 전기장이 인가되기 때문에, 전기장으로 인한 전기력과 콜로이드 입자(312)들간의 척력이 평형을 이루면서 제2 전극(324) 사이에 위치하는 콜로이드 입자(312)는 소정의 간격을 두고 규칙적으로 배열될 수 있으며, 이에 따라 제2 전극(324)에 의하여 제어되는 표시부(310)는 특정 파장의 광을 반사할 수 있게 된다. 다음으로, 제2 전극(324)보다 큰 전압이 인가되는 제3 전극(326) 사이에 위치하는 콜로이드 입자(312) 사이의 간격은 제2 전극(324) 사이에 위치하는 콜로이드 입자(312) 사이의 간격보다 더 좁아질 수 있으며, 이에 따라 제3 전극(326)에 의하여 제어되는 표시부(310)는 제2 전극(324)에 의하여 제어되는 표시부(310)에서 반사되는 광의 특정 파장보다 짧은 파장의 광을 반사할 수 있게 된다.Referring to FIG. 3, an electric field applying unit according to an embodiment of the present invention may include a first electrode 322, a second electrode 324, and a third electrode 326. First, since no electric field is applied to the space between the first electrodes 322 to which no voltage is applied, the colloidal particles 312 positioned between the first electrodes 322 may be irregularly arranged. Therefore, the display unit 310 controlled by the first electrode 322 does not display any color. Next, since the electric field corresponding to the voltage is applied to the space between the second electrode 324 to which a predetermined voltage is applied, the second electrode while the electric force due to the electric field and the repulsive force between the colloidal particles 312 are balanced The colloidal particles 312 positioned between the 324 may be regularly arranged at predetermined intervals, such that the display unit 310 controlled by the second electrode 324 may reflect light having a specific wavelength. Will be. Next, the spacing between the colloidal particles 312 positioned between the third electrode 326 to which a voltage greater than the second electrode 324 is applied is between the colloidal particles 312 positioned between the second electrodes 324. The display unit 310 controlled by the third electrode 326 may have a wavelength shorter than a specific wavelength of light reflected by the display unit 310 controlled by the second electrode 324. The light can be reflected.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 전하를 갖는 콜로이드 입자에 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.4A and 4B are diagrams exemplarily illustrating a configuration in which an electric field is applied to colloidal particles having different charges according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(400)의 표시부(410)는 서로 다른 전하를 갖는 콜로이드 입자, 즉, 음전하를 갖는 콜로이드 입자(412) 및 양전하를 갖는 콜로이드 입자(414)를 모두 포함할 수 있으며, 표시부(410)에 전기장이 인가됨에 따라 음전하를 갖는 콜로이드 입자(412) 및 양전하를 갖는 콜로이드 입자(414)는 각각 반대 방향으로 이동하여 규칙적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 전기장 인가부(420)의 상부 전극이 양극이고 하부 전극이 음극인 경우, 음전하를 갖는 콜로이드 입자(412)는 상부 전극 방향으로 이동하여 배열되고 양전하를 갖는 콜로이드 입자(414)는 하부 전극 방향으로 이동하여 배열될 수 있을 것이다. 이러한 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(410)는 양면 모두에서 특정 파장의 광을 반사시킬 수 있게 되며, 이에 따라 양면 디스플레이를 구현할 수 있다. 나아가, 음전하를 갖는 콜로이드 입자(412)와 양전하를 갖는 콜로이드 입자(414)의 전하량이 서로 다른 경우에는, 전기장을 인가함에 따라 음전하를 갖는 콜로이드 입자(412)들간의 간격과 양전하를 갖는 콜로이드 입자(414)들간의 간격이 서로 다르게 될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부(410)는 양면에서 서로 다른 파장의 광을 반사시킬 수 있게 되며, 이에 따라 양면이 서로 독립적으로 제어되는 디스플레이를 구현할 수도 있게 된다.First, referring to FIG. 4A, the display unit 410 of the display device 400 according to an exemplary embodiment of the present invention may be a colloidal particle having different charges, that is, a colloidal particle 412 having a negative charge and a colloid having a positive charge. Particles 414 may be included, and as the electric field is applied to the display unit 410, the colloidal particles 412 having a negative charge and the colloidal particles 414 having a positive charge may be regularly arranged in the opposite directions. have. For example, when the upper electrode of the electric field applying unit 420 is the positive electrode and the lower electrode is the negative electrode, the colloidal particles 412 having negative charges are arranged to move in the direction of the upper electrode, and the colloidal particles 414 having positive charges are lowered. It may be arranged to move in the direction of the electrode. In this case, the display unit 410 according to the exemplary embodiment of the present invention may reflect light of a specific wavelength on both surfaces, thereby implementing a double-sided display. Furthermore, when the amount of charge of the colloidal particles 412 having a negative charge and the colloidal particles 414 having a positive charge is different from each other, the colloidal particles having a positive charge and the interval between the colloidal particles 412 having a negative charge as an electric field is applied ( Since the intervals between the 414s may be different from each other, the display unit 410 according to the exemplary embodiment may reflect light having different wavelengths on both sides, thereby providing a display in which both sides are independently controlled. It can also be implemented.

다음으로, 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(400)는 상부 전극(422)과 하부 전극(424) 사이에 그라운드(ground) 전압이 인가되는 그라운드 전극(430)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부 전극(422) 및 하부 전극(424)에 서로 다른 전압이 인가됨에 따라, 상부 전극(422)과 그라운드 전극(430) 사이의 공간 및 하부 전극(424) 및 그라운드 전극(430) 사이의 공간에는 각각 서로 다른 방향과 크기를 갖는 전기장이 독립적으로 인가될 수 있으므로, 상부 전극(422)과 그라운드 전극(430) 사이에 위치하는 제1 콜로이드 입자(416)와 하부 전극(424) 및 그라운드 전극(430) 사이에 위치하는 제2 콜로이드 입자(418)는 서로 독립적으로 제어될 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(400)는 양면에서 서로 다른 파장의 광을 반사시킬 수 있게 되며, 이에 따라 양면이 서로 독립적으로 제어되는 디스플레이를 구현할 수도 있게 된다.Next, referring to FIG. 4B, the display device 400 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a ground electrode 430 to which a ground voltage is applied between the upper electrode 422 and the lower electrode 424. It may include. According to an embodiment of the present invention, as different voltages are applied to the upper electrode 422 and the lower electrode 424, the space between the upper electrode 422 and the ground electrode 430, and the lower electrode 424 and Since the electric fields having different directions and sizes may be independently applied to the spaces between the ground electrodes 430, the first colloidal particles 416 and the lower portions positioned between the upper electrode 422 and the ground electrode 430 may be applied. The second colloidal particles 418 positioned between the electrode 424 and the ground electrode 430 can be controlled independently of each other. Accordingly, the display device 400 according to the exemplary embodiment of the present invention may reflect light having different wavelengths on both surfaces thereof, thereby implementing a display in which both surfaces are independently controlled.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 장치에 포함되는 콜로이드 입자를 복수의 캡슐로 캡슐화하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of encapsulating colloidal particles included in a display device into a plurality of capsules according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)에 포함되는 콜로이드 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질로 이루어진 복수개의 캡슐(512, 514, 516, 518)로 캡슐화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 콜로이드 입자를 캡슐화함으로써 서로 다른 캡슐에 포함되는 콜로이드 입자 사이에 혼입 등의 직접적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치(500)에 포함되는 콜로이드 입자들간의 간격을 각 캡슐마다 독립적으로 제어할 수 있다.Referring to FIG. 5, the colloidal particles included in the display device 500 according to the exemplary embodiment of the present invention may include a plurality of capsules 512, 514, 516, and 518 made of a light-transmissive material in a dispersed state in an arbitrary solvent. Can be encapsulated. According to an embodiment of the present invention, encapsulation of the colloidal particles may prevent direct interference such as mixing between colloidal particles included in different capsules, and thus, colloidal particles included in the display device 500. The distance between them can be controlled independently for each capsule.

계속하여, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)는 4개의 캡슐(512, 514, 516, 518)을 포함할 수 있고, 제1 캡슐(512), 제2 캡슐(514), 제3 캡슐(516) 및 제4 캡슐(518) 부분에 위치하는 전극(522, 524, 526, 528)에는 각각 제1 전압, 제2 전압, 제3 전압 및 제4 전압이 인가될 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 세기와 방향의 전기장이 인가되는 각 캡슐은 서로 다른 파장의 광을 반사하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)에 의하면, 각 캡슐 별로 서로 독립적인 디스플레이를 구현할 수 있게 된다.5, the display device 500 according to an exemplary embodiment of the present invention may include four capsules 512, 514, 516, and 518, and may include the first capsule 512 and the second capsule. The electrodes 522, 524, 526, and 528 positioned in the capsule 514, the third capsule 516, and the fourth capsule 518 have a first voltage, a second voltage, a third voltage, and a fourth voltage, respectively. Each capsule to which electric fields of different intensities and directions are applied may reflect light of different wavelengths. Therefore, according to the display device 500 according to an exemplary embodiment of the present invention, each capsule can be implemented to be independent of each other.

한편, 도 5에 도시된 것과는 달리, 전극과 캡슐이 서로 일대일로 대응되어 배치되어 있지 않고 전극이 커버하는 영역이 캡슐보다 작거나 하나의 캡슐이 두 개 이상의 전극에 의하여 커버되고 있는 경우라고 할지라도, 전극 패턴에 따라 표시부의 임의의 영역에 대하여 얼마든지 독립적인 디스플레이를 구현할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따라, 캡슐을 커버하고 있는 복수의 전극 중 어느 하나에 의하여 캡슐 내의 특정 영역에 대해 전기장이 인가되는 경우, 상기 특정 영역에 존재하는 콜로이드 입자만이 전기장에 반응하고 나머지 영역에 존재하는 콜로이드 입자는 전기장에 반응하지 않게 되므로, 특정 파장의 광이 반사되는 영역(즉, 디스플레이 영역)은 콜로이드 입자 크기나 형태보다는 전극 패턴에 의하여 결정될 수도 있다.On the other hand, unlike shown in Figure 5, even if the electrode and the capsule is not arranged in a one-to-one correspondence with each other and the area covered by the electrode is smaller than the capsule or one capsule is covered by two or more electrodes According to the electrode pattern, an independent display may be implemented for any region of the display unit. That is, according to one embodiment of the present invention, when an electric field is applied to a specific region in the capsule by any one of a plurality of electrodes covering the capsule, only the colloidal particles present in the specific region react to the electric field. Since the colloidal particles present in the remaining regions do not respond to the electric field, the region where the light of a specific wavelength is reflected (ie, the display region) may be determined by the electrode pattern rather than the colloidal particle size or shape.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 장치에 포함되는 콜로이드 입자를 매질 내에 산재시키는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.6 is a diagram illustrating a configuration in which colloidal particles included in a display device are scattered in a medium according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(600)에 포함되는 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태(즉, 콜로이드 상태)로 광투과성 물질로 이루어진 매질 내에 산재될 수 있다. 보다 구체적으로는, 전기장 등의 외부 자극에 대하여 유동적이지 않은 광 투과성 물질(616) 내에 소정 양의 콜로이드 입자들을 물방울(Droplet) 형태로 산재하여 분포시킴으로써 표시 장치(600)에 포함되는 콜로이드 입자들을 서로 격리시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 매질 내에 콜로이드 입자가 분산된 콜로이드 용매를 산재하여 분포시킴으로써 서로 다른 용매 영역에 포함되는 콜로이드 입자 사이에 혼입 등의 직접적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치(500)에 포함되는 콜로이드 입자들간의 간격을 보다 독립적으로 제어할 수 있다.Referring to FIG. 6, particles included in the display device 600 according to an exemplary embodiment of the present invention may be dispersed in a medium made of a light transmissive material in a dispersed state (ie, a colloidal state) in an arbitrary solvent. . More specifically, the colloidal particles included in the display device 600 are distributed to each other by dispersing a predetermined amount of colloidal particles in the form of droplets in a light-transmissive material 616 that is not fluid to external stimuli such as an electric field. Isolate. According to one embodiment of the present invention, by dispersing colloidal solvent in which colloidal particles are dispersed in a medium, direct interference such as incorporation between colloidal particles included in different solvent regions may be prevented. The distance between the colloidal particles included in the display device 500 may be controlled more independently.

계속하여, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(500)는 매질(616) 내에 포함되는 복수의 용매 영역(612, 614)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전압이 인가되는 제1 전극(622) 사이에 위치하는 제1 용매 영역(612)에 포함되는 콜로이드 입자들간의 간격과 제2 전압이 인가되는 제2 전극(624) 사이에 위치하는 제2 용매 영역(614)에 포함되는 콜로이드 입자들간의 간격은 서로 독립적으로 제어될 수 있으며, 이에 따라 제1 용매 영역과 제2 용매 영역은 서로 다른 파장의 광을 반사하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(600)에 의하면, 각 용매 영역 별로 서로 독립적인 디스플레이를 구현할 수 있게 된다.6, the display device 500 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a plurality of solvent regions 612 and 614 included in the medium 616. More specifically, between the colloidal particles included in the first solvent region 612 positioned between the first electrode 622 to which the first voltage is applied and between the second electrode 624 to which the second voltage is applied. The spacing between the colloidal particles included in the located second solvent region 614 may be controlled independently of each other, such that the first solvent region and the second solvent region reflect light having different wavelengths. Therefore, according to the display device 600 according to an exemplary embodiment of the present invention, it is possible to implement an independent display for each solvent region.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 매질 내에 산재된 콜로이드 입자의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다. 참고로, 도 7 및 도 8은 도 6에서 언급한 표시 장치(600)의 단면을 전자 현미경으로 촬영한 결과 얻어진 사진이다.7 and 8 are views exemplarily showing the configuration of colloidal particles interspersed in a medium according to an embodiment of the present invention. For reference, FIGS. 7 and 8 are photographs obtained by capturing a cross section of the display device 600 mentioned in FIG. 6 with an electron microscope.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장, 자기장 등의 외부 자극에 대하여 유동적이지 않은 고체(solid) 또는 겔(gel) 상태의 광 투과성 물질로 이루어진 매질(820) 내에 산재되어 있는 콜로이드 용매(810) 내에 분산되어 있는 콜로이드 입자(812)를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 임의의 콜로이드 용매 내에 전하를 갖는 콜로이드 입자를 분산시켜 에멀젼 상태의 콜로이드 용액을 생성하고, 상기 콜로이드 용액을 물방울(droplet) 형태로 광투과성 매질 내에 균일하게 혼합시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 콜로이드 입자는 전하층이 코팅된 산화철(FeOx) 클러스터일 수 있고, 콜로이드 용매(810)는 EG(ethylene glycol)일 수 있으며, 매질(820)은 PDMS(Polydimethylsiloxane)일 수 있다.7 and 8, in a medium 820 made of a light transmissive material in a solid or gel state that is not fluid to external stimuli such as electric and magnetic fields, according to one embodiment of the invention. The colloidal particles 812 dispersed in the scattered colloidal solvent 810 can be confirmed. More specifically, according to one embodiment of the present invention, the colloidal particles having a charge is dispersed in an arbitrary colloidal solvent to generate an colloidal solution in an emulsion state, and the colloidal solution is uniform in a light-transmissive medium in the form of droplets. Can be mixed. According to an embodiment of the present invention, the colloidal particles may be an iron oxide (FeO x ) cluster coated with a charge layer, the colloidal solvent 810 may be ethylene glycol (EG), and the medium 820 may be polydimethylsiloxane (PDMS). May be).

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 콜로이드 입자를 포함하는 콜로이드 용액을 캡슐화거나 매질 내에 산재시키는 경우, 캡슐 또는 콜로이드 용매 영역에 포함된 콜로이드 입자의 간격을 독립적인 제어할 수 있게 되어 보다 정밀한 디스플레이를 가능하게 할 수 있고, 표시 장치의 유지 및 보수를 용이하게 하는 효과가 달성된다.As mentioned above, when encapsulating or scattering the colloidal solution including the colloidal particles in the medium according to an embodiment of the present invention, it is possible to independently control the interval of the colloidal particles contained in the capsule or colloidal solvent region Thus, a more precise display can be enabled, and an effect of facilitating maintenance and repair of the display device is achieved.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 콜로이드 입자에 대하여 서로 다른 세기 및 방향의 전기장을 순차적으로 인가하여 연속적인 디스플레이를 구현함에 있어서, 콜로이드 입자들간의 간격을 초기화하는 기능을 수행하는 제어부(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부는, 콜로이드 입자에 대하여 제1 전기장 및 제2 전기장을 순차적으로 인가함에 있어서, 제1 전기장을 인가한 후 제2 전기장을 인가하기 전에 콜로이드 입자에 대하여 제1 전기장과 반대 방향의 전기장을 인가함으로써 제1 전기장에 의하여 소정의 간격으로 배열되었던 콜로이드 입자들의 간격을 초기의 상태로 되돌리는 기능을 수행한다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 잔상(殘像)을 억제할 수 있게 되는 등 디스플레이 성능을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the display device according to an embodiment of the present invention in order to implement a continuous display by sequentially applying an electric field of different intensity and direction to the colloidal particles, between the colloidal particles It may further include a controller (not shown) that performs a function of initializing the interval. More specifically, the control unit according to an embodiment of the present invention, in sequentially applying the first electric field and the second electric field to the colloidal particles, after applying the first electric field before applying the second electric field to the colloidal particles By applying the electric field in the opposite direction to the first electric field with respect to the first electric field to perform the function of returning the interval of the colloidal particles arranged at a predetermined interval by the first electric field to the initial state. As a result, the display device according to the exemplary embodiment of the present invention can improve the display performance by suppressing afterimages.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전하 및 자성을 갖는 콜로이드 입자에 대하여 전기장 또는 자기장을 인가하여 콜로이드 입자들간의 간격을 제어하는 표시 장치가 제공된다. 전하를 갖는 콜로이드 입자들간의 간격이 전기장에 의하여 제어될 수 있는 것과 마찬가지로 같은 원리로, 자성을 갖는 콜로이드 입자들간의 간격은 자기장에 의하여 제어될 수 있으므로, 이에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 의하면, 전기장뿐만 아니라 자기장을 이용하여 콜로이드 입자들간의 간격을 제어할 수 있게 되므로, 디스플레이 제어 수단을 다양화할 수 있게 된다.According to another embodiment of the present invention, a display device for controlling an interval between colloidal particles by applying an electric or magnetic field to colloidal particles having charge and magnetism is provided. As the spacing between the colloidal particles having an electric charge can be controlled by an electric field, the spacing between colloidal particles having magnetic properties can be controlled by a magnetic field, and thus a detailed description thereof will be omitted. That is, according to the display device according to another exemplary embodiment of the present invention, the distance between the colloidal particles can be controlled by using not only an electric field but also a magnetic field, thereby making it possible to diversify the display control means.

여기서, 자성을 갖는 콜로이드 입자는 철(Fe) 산화물, 니켈(Ni) 산화물, 코발트(Co) 산화물 등의 초상자성체 물질을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 콜로이드 입자의 구성이 상기 열거한 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.Here, the colloidal particles having magnetic properties may include superparamagnetic materials such as iron (Fe) oxide, nickel (Ni) oxide, and cobalt (Co) oxide. However, the configuration of the colloidal particles of the present invention is not limited to those enumerated above, it is to be clear that can be appropriately changed within the scope that can achieve the object of the present invention.

예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 전하 및 자성을 갖는 콜로이드 입자를 포함하는 표시부에 대하여 소정의 전기장을 인가하여 표시부 상에 특정 색으로 나타나는 디스플레이를 구현한 상태에서, 표시부의 일부 영역에 대하여 소정의 자기장을 인가함으로써 상기 일부 영역 상의 디스플레이를 변경시킬 수 있다. 다른 예를 들면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 전하 및 자성을 갖는 콜로이드 입자를 포함하는 표시부의 일부 영역에 대하여 소정의 자기장을 인가하여 표시부 상에 특정 색으로 나타나는 디스플레이를 구현한 상태에서, 표시부 전체에 대하여 소정의 전기장을 인가하여 표시부 상의 디스플레이를 초기화할 수도 있다.For example, the display device according to another exemplary embodiment of the present invention applies a predetermined electric field to the display unit including the colloidal particles having charge and magnetism to implement a display appearing in a specific color on the display unit. The display on the partial region can be changed by applying a predetermined magnetic field to the partial region. For another example, a display device according to another embodiment of the present invention implements a display that appears in a specific color on a display by applying a predetermined magnetic field to a portion of the display including the colloidal particles having charge and magnetism. In this case, a predetermined electric field may be applied to the entire display unit to initialize the display on the display unit.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(900)는 전하 및 자성을 갖는 콜로이드 입자(912)를 포함하는 표시부(910), 표시부(910)에 대하여 전기장을 인가하는 전기장 인가부(922, 924, 926) 및 표시부(910)에 대하여 자기장을 인가하는 자기장 인가부(930)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자기장 인가부(930)는 표시부(910)에 대하여 인가되는 자기장의 세기 및 방향을 제어하기 위하여 전자석(932) 및 코일(934)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기장 인가부(930)는 표시 장치(900)의 특정 부분에 고정되어 설치되는 자극의 형태로 구성되거나, 사용자에 의해 조작되어 표시부(910) 상의 임의의 영역에 자기장을 인가할 수 있도록 펜(pen) 형태로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 9, the display device 900 according to another embodiment of the present invention applies an electric field for applying an electric field to the display unit 910 including the colloidal particles 912 having charges and magnetisms, and the display unit 910. It may include a magnetic field applying unit 930 for applying a magnetic field to the unit 922, 924, 926 and the display unit 910. According to another embodiment of the present invention, the magnetic field applying unit 930 may include an electromagnet 932 and a coil 934 to control the strength and direction of the magnetic field applied to the display unit 910. In addition, the magnetic field applying unit 930 according to another embodiment of the present invention may be configured in the form of a magnetic pole fixedly installed on a specific portion of the display device 900, or may be manipulated by a user in an arbitrary area on the display unit 910. It may be configured in the form of a pen (pen) to apply a magnetic field to the.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전압이 인가되지 않은 제1 전극(922) 사이에 위치하는 콜로이드 입자(912)는 불규칙적으로 배열될 수 있고, 전압이 인가되는 제2 전극(924) 사이에 위치하는 콜로이드 입자(912)는 제2 전극(924) 사이의 공간에 인가되는 전기장으로 인하여 일정한 간격에 따라 규칙적으로 배열될 수 있으며, 제3 전극(926)에 의하여 인가되는 전기장과 더불어 자기장 인가부(930)에 의하여 인가되는 자기장의 영향을 동시에 받는 콜로이드 입자(912)는 보다 조밀하게 배열될 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, colloidal particles 912 positioned between the first electrode 922 to which no voltage is applied may be arranged irregularly, and positioned between the second electrode 924 to which the voltage is applied. The colloidal particles 912 may be regularly arranged at regular intervals due to the electric field applied to the space between the second electrodes 924, and together with the electric field applied by the third electrode 926, the magnetic field applying unit ( Colloidal particles 912 simultaneously affected by the magnetic field applied by 930 may be arranged more densely.

보다 구체적으로, 도 9를 참조로 하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 인가부(930)는 유도 전류에 의한 자기장을 생성할 수 있는 코일(934)이 감겨 있는 전자석(932)과 코일(934)에 전류를 흐르게 하기 위한 전원(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 코일(934)에 공급되는 전류의 변화를 조절함으로써 코일(934)로부터 유도되어 전자석(932)에 의하여 생성되는 자기장의 세기를 변화시킬 수 있고, 그 결과 표시부(910) 상에서의 디스플레이를 위하여 표시부(910)에 접근되는 자기장 인가부(930)의 일단으로부터 발생되는 자기장의 세기를 조절할 수 있다. 따라서, 표시부(910) 내에 포함되는 입자들간의 간격을 다양하게 조절할 수 있게 되며, 이에 따라 표시부(910) 상에 임의의 색깔을 내는 풀 컬러(full color) 디스플레이를 구현할 수 있게 된다.More specifically, referring to FIG. 9, the magnetic field applying unit 930 according to the exemplary embodiment of the present invention may include an electromagnet 932 and a coil (wound around the coil 934 capable of generating a magnetic field by an induced current). 934 may include a power source (not shown) for flowing a current. According to this configuration, the intensity of the magnetic field derived from the coil 934 and generated by the electromagnet 932 can be changed by adjusting the change in the current supplied to the coil 934, and as a result, The intensity of the magnetic field generated from one end of the magnetic field applying unit 930 approaching the display unit 910 may be adjusted for the display. Accordingly, the distance between the particles included in the display unit 910 can be adjusted in various ways, thereby realizing a full color display that emits any color on the display unit 910.

한편, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 인가부(930)는 표시부(910)에 다양한 색깔의 디스플레이를 구현하는 "쓰기" 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 표시부(910)에 구현된 디스플레이를 초기화하는 "지우기" 기능을 수행할 수도 할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기장 인가부(930)에 장착된 코일(934)에 흘려 주는 전류의 변화 방향을 변경함으로써 표시부(910) 내에 포함된 입자들간의 간격을 특정 간격으로 설정할 수 있고 이와 반대로 입자들간의 간격을 초기화할 수도 있으므로, 자기장 인가부(930)의 코일(934)로 유입되는 전류의 변화 방향을 제어함으로써 자기장 인가부(930)의 "쓰기" 기능 및 "지우기" 기능을 모두 구현할 수 있게 된다.Meanwhile, referring to FIG. 9, the magnetic field applying unit 930 according to an embodiment of the present invention may not only perform a “write” function for implementing various colors of display on the display unit 910, but also the display unit 910. It may also perform a "clear" function to initialize the display implemented in the). That is, according to an embodiment of the present invention, by changing the change direction of the current flowing to the coil 934 mounted to the magnetic field applying unit 930 to set the interval between the particles contained in the display unit 910 to a specific interval As a result, the interval between the particles may be initialized, and conversely, the "write" function and the "clear" function of the magnetic field applying unit 930 may be controlled by controlling the change direction of the current flowing into the coil 934 of the magnetic field applying unit 930. You will be able to implement all of the functionality.

따라서, 도 9에 의한 표시 장치(900)는 자기장 인가부(930)와 같이 구현될 때 풀 컬러 디스플레이뿐만 아니라 다양한 색깔의 배경색을 갖는 보드에 다양한 색깔의 글씨를 쓰고 지울 수 있는 칼라 보드로도 구현될 수 있다.Therefore, when the display device 900 of FIG. 9 is implemented as the magnetic field applying unit 930, the display device 900 may be implemented as a color board capable of writing and erasing letters of various colors on a board having a background color of various colors as well as a full color display. Can be.

<실시예><Examples>

도 10은 본 발명에 따라 전하 및 자성을 갖는 콜로이드 입자에 대하여 전기장을 인가하여 실제로 디스플레이를 구현한 결과를 나타내는 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a result of actually implementing a display by applying an electric field to colloidal particles having charge and magnetism according to the present invention.

참고로, 본 실시예에 있어서, 콜로이드 입자로는 산화철(Fe3O4; 마그네타이트)을 포함하는 콜로이드 입자에 음전하를 갖는 실리콘 산화물(SiOX)를 코팅한 것이 사용되었고, 상기 콜로이드 입자는 콜로이드 용매에 분산된 채 표시 장치 내에 주입되었다. 그리고, 본 실시예에 있어서, 전기장을 인가하기 위한 수단으로는 광 투과성 전극 재료 중 하나인 인듐 주석 산화물이 사용되었다. 또한, 본 실시예에 있어서, 표시 장치의 상부 전극에 양의 전압을 인가함으로써 음전하를 갖는 콜로이드 입자가 상부 전극 쪽으로 치우쳐 배열되도록 하였다.For reference, in the present embodiment, as the colloidal particles, a colloidal particle including iron oxide (Fe 3 O 4 ; magnetite) is coated with silicon oxide (SiO X ) having a negative charge, and the colloidal particles are colloidal solvents. It was injected into the display device while being dispersed in. In this embodiment, indium tin oxide, which is one of the light transmitting electrode materials, was used as a means for applying the electric field. In this embodiment, the positive voltage is applied to the upper electrode of the display device so that colloidal particles having negative charges are arranged to be biased toward the upper electrode.

도 10을 참조하면, 0V 내지 4V의 비교적 낮은 전압을 인가한 경우에 별다른 색상 변화가 관찰되지 않았지만, 5V 내지 10V의 비교적 높은 전압을 인가한 경우에는 색상 변화가 뚜렷하게 관찰되었음을 확인할 수 있다. 특히, 보다 높은 전압을 인가할수록 표시 장치에서 관찰되는 색이 녹색에서 파란색으로 변화하였는데, 이는 전기장으로 인하여 콜로이드 입자가 받는 전기력의 크기가 증가하면서 콜로이드 입자들간의 간격이 가까워지게 되고, 이에 따라 콜로이드 입자로부터 반사되는 광의 파장이 짧아졌기 때문이다.Referring to FIG. 10, a color change was not observed when a relatively low voltage of 0V to 4V was applied, but a color change was clearly observed when a relatively high voltage of 5V to 10V was applied. In particular, as a higher voltage is applied, the color observed in the display device changes from green to blue, which increases the magnitude of the electric force applied to the colloidal particles due to the electric field, and thus closes the gap between the colloidal particles. This is because the wavelength of the light reflected from the light is shortened.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치에 의하면, 전하를 갖는 입자 사이의 간격을 제어하여 입자로부터 반사되는 광의 파장을 제어함으로써 풀 컬러 구조색을 구현할 수 있게 되고, 이에 더하여 전하를 갖는 입자를 독립적으로 제어함으로써 보다 정밀하고 독립적인 디스플레이를 가능하게 하고 표시 장치의 유지 및 보수를 용이하게 하는 효과가 달성된다.As described above, in the display device according to the present invention, the full color structure color can be realized by controlling the interval between the particles having a charge to control the wavelength of the light reflected from the particles. By independently controlling the effect of enabling more precise and independent display and facilitating maintenance and repair of the display device is achieved.

특히, 한 가지 특정 색으로만 이루어진 디스플레이를 구현하고 다른 색상의 디스플레이를 구현하기 위해서는 컬러 필터를 사용해야 하는 전자 잉크 등의 기존의 디스플레이와 대비할 때, 본 발명에 따른 표시 장치는 별도의 컬러 필터를 사용하지 않고도 임의의 색으로 표현되는 디스플레이를 효과적으로 구현할 수 있다는 점에서 그 효용성이 인정된다고 할 것이다.In particular, the display device according to the present invention uses a separate color filter, in contrast to conventional displays such as electronic ink, which require a color filter to implement a display composed of only one specific color and a display of another color. The utility is recognized in that it can effectively implement a display expressed in any color without having to.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims as well as the claims to be described later will belong to the scope of the present invention. .

110: 콜로이드 입자
112: 클러스터
114: 전하층
120: 콜로이드 용매
300: 표시 장치
310: 표시부
312: 콜로이드 입자
314: 콜로이드 용매
322, 324, 326: 전기장 인가부
400: 표시 장치
410: 표시부
412: 음전하를 갖는 콜로이드 입자
414: 양전하를 갖는 콜로이드 입자
416: 제1 콜로이드 입자
418: 제2 콜로이드 입자
420: 전기장 인가부
422: 상부 전극
424: 하부 전극
430: 그라운드(ground) 전극
500: 표시 장치
512, 514, 516, 518: 제1 캡슐, 제2 캡슐, 제3 캡슐, 제4 캡슐
522, 524, 526, 528: 전기장 인가부
600: 표시 장치
610: 표시부
612, 614: 제1 용매 영역, 제2 용매 영역
616: 매질
622, 624: 전기장 인가부
810: 콜로이드 용매
812: 콜로이드 입자
820: 매질
900: 표시 장치
910: 표시부
912: 콜로이드 입자
914: 콜로이드 용매
922, 924, 926: 전기장 인가부
930: 자기장 인가부
932: 전자석
934: 코일
110: colloidal particles
112: cluster
114: charge layer
120: colloidal solvent
300: display device
310: display unit
312 colloidal particles
314 colloidal solvent
322, 324, 326: electric field applicator
400: display device
410: display unit
412 colloidal particles with negative charges
414: colloidal particles with positive charges
416: first colloidal particles
418: second colloidal particles
420: electric field applicator
422: top electrode
424: lower electrode
430 ground electrode
500: display device
512, 514, 516, 518: first capsule, second capsule, third capsule, fourth capsule
522, 524, 526, 528: electric field applicator
600: display device
610: display unit
612, 614: first solvent region, second solvent region
616 medium
622, 624: electric field applicator
810 colloidal solvent
812: colloidal particles
820: medium
900: display device
910: display unit
912 colloidal particles
914 colloidal solvent
922, 924, 926: field permitting part
930: magnetic field applicator
932: electromagnet
934: coil

Claims (39)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수의 나노 입자 간의 간격을 조절하여서 광의 파장을 조절하는 표시 방법으로서,
적어도 한쪽이 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 용매 및 상기 용매 내에 분산되고 동일한 부호의 전하를 갖는 복수의 나노 입자를 제공하는 단계와,
상기 제 1 전극과 제 2 전극 간에 전기장을 인가하여 상기 전기장이 상기 복수의 나노 입자와 전기적으로 상호 작용하는 단계와,
상기 전기장의 강도 또는 극성 방향을 조절하여서 상기 복수의 나노 입자 간의 간격을 제어함으로써, 상기 간격이 제어된 복수의 나노 입자에 의하여 형성되는 광결정으로부터 반사되는 광의 파장을 조절하는 단계를 포함하며,
상기 나노 입자 간의 간격은 상기 전기장과 상기 나노 입자 간에 상호 작용하는 제 1 전기적 힘과 상기 동일한 부호의 전하를 갖는 복수의 나노 입자 간의 제 2 전기적 힘의 균형에 의해서 유지되고,
상기 나노 입자는 상기 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질로 캡슐화되고,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극 간에 전기장을 인가한 후에 상기 전기장과 반대 극성 방향의 전기장을 인가하여 상기 나노 입자들 간의 간격을 초기화하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
A display method of controlling a wavelength of light by adjusting a distance between a plurality of nanoparticles,
Providing a solvent and a plurality of nanoparticles dispersed in the solvent and having a charge of the same sign between at least one transparent first electrode and a second electrode,
Applying an electric field between the first electrode and the second electrode to electrically interact with the plurality of nanoparticles;
Controlling the distance between the plurality of nanoparticles by adjusting the intensity or polarity direction of the electric field, thereby adjusting the wavelength of light reflected from the photonic crystal formed by the plurality of controlled nanoparticles,
The spacing between the nanoparticles is maintained by the balance of a first electrical force interacting between the electric field and the nanoparticles and a second electrical force between a plurality of nanoparticles having the same sign charge,
The nanoparticles are encapsulated in a light transmissive material in a dispersed state in the solvent,
And applying an electric field between the first electrode and the second electrode and then applying an electric field in a direction opposite to the electric field to initialize the gap between the nanoparticles.
제 25 항에 있어서,
상기 나노 입자는 그 자체로 전하를 갖거나, 상기 나노 입자의 성질을 임의로 변화시켜 전하를 갖게 되는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
The method of claim 25,
And the nanoparticles have a charge by themselves or have a charge by arbitrarily changing the properties of the nanoparticles.
삭제delete 제 25 항에 있어서,
상기 나노 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질의 매질 내에 산재되는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
The method of claim 25,
And the nanoparticles are dispersed in a medium of the light transmissive material in a dispersed state in an arbitrary solvent.
삭제delete 제 25 항에 있어서,
상기 복수의 나노 입자와는 상이한 부호의 전하를 갖는 복수의 제 2 나노 입자가 상기 용매 내에 더 분산되며,
상기 복수의 나노 입자 간의 간격 및 상기 복수의 제 2 나노 입자 간의 간격은 상기 제 1 전극과 제 2 전극 간에 인가되는 전기장에 의하여 서로 상이하게 조절되는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
The method of claim 25,
A plurality of second nanoparticles having a charge of a different sign than the plurality of nanoparticles is further dispersed in the solvent,
And a distance between the plurality of nanoparticles and a plurality of second nanoparticles are differently controlled by an electric field applied between the first electrode and the second electrode.
제 25 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극 간에 그라운드(ground) 전압이 인가되는 그라운드 전극을 더 포함하고,
상기 복수의 나노 입자는 상기 그라운드 전극을 기준으로 하여 구획되는 복수의 제 1 나노 입자 및 복수의 제 2 나노 입자를 포함하며,
상기 그라운드 전극을 이용하여 상기 복수의 제 1 나노 입자 및 상기 복수의 제 2 나노 입자에 대하여 서로 다른 전기장을 인가함으로써 상기 복수의 제 1 나노 입자 사이의 간격 및 상기 복수의 제 2 나노 입자 사이의 간격을 서로 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
The method of claim 25,
And a ground electrode to which a ground voltage is applied between the first electrode and the second electrode.
The plurality of nanoparticles includes a plurality of first nanoparticles and a plurality of second nanoparticles partitioned based on the ground electrode.
The gap between the plurality of first nanoparticles and the plurality of second nanoparticles by applying different electric fields to the plurality of first nanoparticles and the plurality of second nanoparticles using the ground electrode. Display method characterized in that the control independently.
제 25 항에 있어서,
상기 제 1 전극은 복수의 제 1 분할 전극으로 분할되고,
상기 제 2 전극은 복수의 제 2 분할 전극으로 분할되며,
상기 복수의 제 1 분할 전극과 상기 복수의 제 2 분할 전극 간에 전기장이 서로 개별적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 표시 방법.
The method of claim 25,
The first electrode is divided into a plurality of first split electrodes,
The second electrode is divided into a plurality of second split electrodes,
And an electric field is separately applied between the plurality of first divided electrodes and the plurality of second divided electrodes.
복수의 나노 입자 간의 간격을 조절하여서 광의 파장을 조절하는 표시 장치로서,
적어도 한쪽이 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극과,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극 간에 개재된 용매 및 상기 용매 내에 분산되고 동일한 부호의 전하를 갖는 복수의 나노 입자와,
상기 제 1 전극과 제 2 전극 간에 전기장을 인가하는 전기장 인가부와,
상기 전기장의 강도 또는 극성 방향을 조절하여서 상기 복수의 나노 입자 간의 간격을 제어함으로써 상기 간격이 제어된 복수의 나노 입자에 의하여 형성되는 광결정으로부터 반사되는 광의 파장을 조절하는 제어부를 포함하며,
상기 나노 입자 간의 간격은 상기 전기장과 상기 나노 입자 간에 상호 작용하는 제 1 전기적 힘과 상기 동일한 부호의 전하를 갖는 복수의 나노 입자 간의 제 2 전기적 힘의 균형에 의해서 유지되고,
상기 나노 입자는 상기 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질로 캡슐화되고,
상기 제어부는 상기 제 1 전극 및 제 2 전극 간에 전기장을 인가한 후에 상기 전기장과 반대 극성 방향의 전기장을 인가하여 상기 나노 입자들 간의 간격을 초기화하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
A display device for controlling a wavelength of light by adjusting a distance between a plurality of nanoparticles,
At least one transparent first electrode and second electrode,
A plurality of nanoparticles dispersed in the solvent and a solvent interposed between the first electrode and the second electrode and having a charge of the same sign,
An electric field applying unit applying an electric field between the first electrode and the second electrode;
And controlling a wavelength of light reflected from a photonic crystal formed by the plurality of nanoparticles having the gap controlled by controlling the gap between the plurality of nanoparticles by controlling the intensity or polarity direction of the electric field.
The spacing between the nanoparticles is maintained by the balance of a first electrical force interacting between the electric field and the nanoparticles and a second electrical force between a plurality of nanoparticles having the same sign charge,
The nanoparticles are encapsulated in a light transmissive material in a dispersed state in the solvent,
And the controller is configured to initialize an interval between the nanoparticles by applying an electric field between the first electrode and the second electrode and then applying an electric field opposite to the electric field.
삭제delete 제 33 항에 있어서,
상기 나노 입자는 임의의 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질의 매질 내에 산재되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
34. The method of claim 33,
And the nanoparticles are dispersed in a medium of a light transmissive material in a dispersed state in an arbitrary solvent.
삭제delete 제 33 항에 있어서,
상기 복수의 나노 입자와는 상이한 부호의 전하를 갖는 복수의 제 2 나노 입자가 상기 용매 내에 더 분산되며,
상기 복수의 나노 입자 간의 간격 및 상기 복수의 제 2 나노 입자 간의 간격은 상기 제 1 전극과 제 2 전극 간에 인가되는 전기장에 의하여 서로 상이하게 조절되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
34. The method of claim 33,
A plurality of second nanoparticles having a charge of a different sign than the plurality of nanoparticles is further dispersed in the solvent,
The interval between the plurality of nanoparticles and the interval between the plurality of second nanoparticles are controlled differently from each other by an electric field applied between the first electrode and the second electrode.
제 33 항에 있어서,
상기 제 1 전극 및 제 2 전극 간에 그라운드(ground) 전압이 인가되는 그라운드 전극을 더 포함하고,
상기 복수의 나노 입자는 상기 그라운드 전극을 기준으로 하여 구획되는 복수의 제 1 나노 입자 및 복수의 제 2 나노 입자를 포함하고,
상기 제어부는 상기 그라운드 전극을 이용하여 상기 복수의 제 1 나노 입자 및 상기 복수의 제 2 나노 입자에 대하여 상이한 전기장을 인가함으로써 상기 복수의 제 1 나노 입자 간의 간격 및 상기 복수의 제 2 나노 입자 간의 간격을 서로 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
34. The method of claim 33,
And a ground electrode to which a ground voltage is applied between the first electrode and the second electrode.
The plurality of nanoparticles include a plurality of first nanoparticles and a plurality of second nanoparticles partitioned based on the ground electrode.
The controller may be configured to apply a different electric field to the plurality of first nanoparticles and the plurality of second nanoparticles using the ground electrode, thereby generating a gap between the plurality of first nanoparticles and a gap between the plurality of second nanoparticles. A display device characterized in that the control independently from each other.
제 33 항에 있어서,
상기 제 1 전극은 복수의 제 1 분할 전극으로 분할되고,
상기 제 2 전극은 복수의 제 2 분할 전극으로 분할되며,
상기 복수의 제 1 분할 전극과 상기 복수의 제 2 분할 전극 간에 전기장이 서로 개별적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
34. The method of claim 33,
The first electrode is divided into a plurality of first split electrodes,
The second electrode is divided into a plurality of second split electrodes,
And an electric field is separately applied between the plurality of first divided electrodes and the plurality of second divided electrodes.
KR1020100102560A 2010-10-20 2010-10-20 Display method and device using photonic crystal characteristics KR101154372B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100102560A KR101154372B1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 Display method and device using photonic crystal characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100102560A KR101154372B1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 Display method and device using photonic crystal characteristics

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100021512A Division KR20110009612A (en) 2010-03-10 2010-03-10 Display method and device using photonic crystal characteristics

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110009645A KR20110009645A (en) 2011-01-28
KR101154372B1 true KR101154372B1 (en) 2012-06-15

Family

ID=43615289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100102560A KR101154372B1 (en) 2010-10-20 2010-10-20 Display method and device using photonic crystal characteristics

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101154372B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101371543B1 (en) 2012-08-03 2014-03-06 전자부품연구원 Manufacturing method of photonic crystal device using surface modified photonic crystal particle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102296852B1 (en) * 2015-06-26 2021-09-01 엘지디스플레이 주식회사 Magnetic display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040011621A (en) * 2002-07-27 2004-02-11 삼성전자주식회사 Light regulating device and photonic crystal displays utilizing photonic band-gap control
JP2005352055A (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Canon Inc Particle and method for manufacturing the same
JP2008293017A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Xerox Corp Electrophoretic ink, electrophoretic display device and image display method
KR20090076065A (en) * 2008-01-07 2009-07-13 주식회사 나노브릭 Display device using photocrystal characteristics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040011621A (en) * 2002-07-27 2004-02-11 삼성전자주식회사 Light regulating device and photonic crystal displays utilizing photonic band-gap control
JP2005352055A (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Canon Inc Particle and method for manufacturing the same
JP2008293017A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Xerox Corp Electrophoretic ink, electrophoretic display device and image display method
KR20090076065A (en) * 2008-01-07 2009-07-13 주식회사 나노브릭 Display device using photocrystal characteristics

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101371543B1 (en) 2012-08-03 2014-03-06 전자부품연구원 Manufacturing method of photonic crystal device using surface modified photonic crystal particle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110009645A (en) 2011-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090086192A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR100974913B1 (en) Display method and device using electromagnetophoresis characteristics
JP6088427B2 (en) Display device, display method, and computer-readable recording medium
US8542259B2 (en) Printing medium, printing method, and printing apparatus using photonic crystal characteristic
JP6527587B2 (en) Electromagnetic writing device for electro-optical displays
JP2016520209A (en) Colored electrophoresis display
JP2009015296A (en) Image display medium and image display device
KR20100091140A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
JP2018533653A (en) Functionalized quinacridone pigments
KR101036334B1 (en) Display method and apparatus using electrophoresis
KR101154372B1 (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR20110009647A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR101130576B1 (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR100988651B1 (en) Printing medium, printing method and printing apparatus using photonic crystal characteristics
KR20110009646A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR20110009612A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR101160938B1 (en) Display method and device
KR20110103305A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR101263007B1 (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR101199601B1 (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR101155543B1 (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
KR20110103371A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics
JP2004325738A (en) Rotating particle type display device and manufacturing method therefor
KR20120011784A (en) Display method and device
KR20110103372A (en) Display method and device using photonic crystal characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160518

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 8