KR101956850B1 - 전기영동입자 및 이를 이용한 전기영동표시소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무기 산화물로 형성된 코어(core)부와 상기 코어부의 외피를 감싸도록 형성되고 착색제 및 착색증진제를 포함하는 쉘(shell)부를 포함하여, 반사율을 높이고 색면적을 증가시킬 수 있는 전기영동입자 및 이를 포함한 전기영동 표시소자에 관한 것이다.

Description

전기영동입자 및 이를 이용한 전기영동표시소자{Electrophoretic particle and electrophoretic display device using the same}
본 발명은 전기영동입자 및 이를 이용한 전기영동표시소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 색면적을 증가시키며 반사율을 높일 수 있는 컬러 전기영동입자 및 이를 이용한 전기영동표시소자에 관한 것이다.
최근, 전자종이는 다른 표시장치에 비해 뛰어난 유연성과 휴대성을 가짐에 따라, 종이와 디스플레이 특성을 갖는 차세대 표시장치로 급진적으로 발전하고 있다.
전자종이의 여러 방식 중 전기영동 표시소자는 다른 방식에 비해 빠른 응답속도를 가지고 단순한 구조를 가지며 우수한 안정성을 가진다. 전기영동 표시소자는 비극성 용매에 분산되며 전하를 띈 전기영동입자를 포함할 수 있다. 전기영동 표시소자는 전기장의 작용에 따라 표시면에서 전기영동을 유도하고 용매와 전기영동 입자의 광학 특성을 이용하여 표시를 실시할 수 있다.
전기영동 표시소자는 컬러를 구현하기 위해 컬러필터를 이용하거나 컬러를 갖는 전기영동입자를 이용할 수 있다. 여기서, 컬러필터를 이용할 경우, 컬러필터에 대한 추가적인 재료 및 공정 비용이 추가되어, 제품의 단가가 상승할 수 있다. 반면, 색상을 갖는 전기영동입자를 이용할 경우, 종래 흑백 전기영동 입자 대신 색상을 갖는 전기영동입자를 이용하기 때문에, 추가적인 재료나 공정 비용이 추가되지 않으므로 제품의 단가가 상승하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 컬러 전기영동 표시소자는 제품의 단가를 줄이기 위해 색상을 갖는 전기영동입자에 대한 많은 관심이 쏠리고 있다. 여기서, 색상을 갖는 전기영동 입자는 반사율 및 색의 범위에 따라 전기영동 표시소자의 색재현율이나 휘도를 결정할 수 있다. 하지만, 현재 제품 적용에 만족할 수 있는 색재현율이나 휘도를 구현할 수 있는 전기영동입자의 개발이 이루어지고 있지 않아, 이에 대한 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 전기영동입자 및 이를 이용한 전기영동 표시소자에서 발생할 수 있는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구체적으로 색면적을 증가시키며 반사율을 높일 수 있는 전기영동입자 및 이를 이용한 전기영동 표시소자를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 해결 수단의 전기영동입자를 제공한다. 본 발명에 따른 전기영동입자는 무기 산화물로 형성된 코어(core)부; 및 상기 코어부의 외피를 감싸도록 형성되며, 착색제 및 착색증진제를 포함하는 쉘(shell)부를 포함하며,
상기 착색증진제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물로 이루어질 수 있다.
Figure 112012026287833-pat00001
여기서, R1, R2 및 R3 각각은 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 아릴기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 방향족기 및 독립적으로 헤테로 원자를 갖는 치환기 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 따른 또 하나의 해결 수단의 전기영동입자를 이용한 전기영동표시소자를 제공한다. 본 발명에 따른 전기영동표시소자는 기재층; 상기 기재층상에 배치된 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치된 격벽; 상기 격벽에 의해 정의된 영역내에 형성되며, 분산매 및 상기 분산매 내에 분산된 전기영동입자를 포함하는 전기영동유체; 및 상기 격벽 및 상기 전기영동유체상에 배치된 제 2 전극을 포함하며,
상기 전기영동입자는 무기 산화물로 형성된 코어(core)부와 상기 코어부의 외피를 감싸며 형성되고 착색제 및 착색증진제를 포함하는 쉘(shell)부를 포함하며, 상기 착색 증진제는 상기 화학식 1로 표시될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기영동입자는 착색제 및 착색증진제를 포함하여, 색면적을 증가시키며 반사율을 높일 수 있어, 전기영동표시소자의 색재현율과 휘도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 입자의 단면을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기영동 표시소자의 단면도이다.
본 발명의 실시예들은 전기영동표시소자의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 입자의 단면을 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 입자(10)는 코어(core)부(11)와 코어부(11)의 외피를 감싸며 형성된 쉘(shell)부(12)로 이루어진 코어-쉘 구조를 가질 수 있다.
코어부(11)는 무기 산화물로 이루어질 수 있다. 코어부(11)는 백색의 반사체로 이루어질 수 있다. 코어부(11)를 이루는 재질의 예로서는 티탄 산화물(TiOx), 실리콘 산화물(SiOx), 알루미늄 산화물(AlOx) 및 알루미노 실리카 계열(AlxSix)등일 수 있다.
쉘부(12)는 착색제 및 착색 증진제를 포함할 수 있다. 여기서, 착색제는 청색계열의 염료 또는 안료로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 전기영동 입자(10)는 청색으로 착색된 청색 전기영동 입자일 수 있다.
착색제는 안트라퀴논, 디피롤로피롤, 이소인돌리돈, 아조피리돈, 디아조다이아릴라이드, 트리아릴메탄, 프탈로시아닌, 퀴노프탈론, 티오인디고이드, 티오잔센 및 잔센기 중 적어도 어느 하나의 발색단을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 착색제의 재질을 한정하는 것은 아니다. 여기서, 착색제가 염료일 경우, 극성 용매에 대해 우수한 용해성을 갖는 재질로 선택되어야 한다. 또한, 착색제가 안료일 경우, 투과 효율을 고려하여 50 내지 200 nm의 입자 크기를 가져야 한다.
착색 증진제는 자외선 흡광후 가시광의 단파장 영역, 예컨대 360 내지 500nm 에서 광을 방출하는 특성을 가질 수 있다. 즉, 착색 증진제는 청색을 나타내는 파장대에서 색면적을 증가시키며 반사율을 높이는 역할을 할 수 있다. 여기서, 색면적은 색좌표계에서 RGB 세점으로 구성된 삼각형의 면적을 의미할 수 있다. 이때, 색면적의 증가는 색재현율이 높아지는 것을 의미할 수 있다.
착색 증진제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112012026287833-pat00002
여기서, R1, R2 및 R3 각각은 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 아릴기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 방향족기 및 독립적으로 헤테로 원자를 갖는 치환기 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 구체적인 예로서는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.
Figure 112012026287833-pat00003
여기서, 착색증진제는 착색제 100 중량부에 대해 1 내지 75 중량부로 포함될 수 있다. 이때, 착색증진제가 1 중량부 미만으로 포함될 경우, 반사율 및 색면적에 미치는 영향이 미비하여 첨가의 의미가 없을 수 있다. 반면, 착색증진제가 75 중량부를 초과할 경우, 착색 증진제의 첨가에 의한 더 이상의 효과를 가질 수 없다.
이에 더하여, 쉘부(12)는 고분자 수지, 전하조절제 및 계면활성제를 더 포함할 수 있다.
고분자 수지는 코어부(11)에 쉘부(12)를 바인더하는 역할을 할 수 있다. 이에 더하여, 고분자 수지는 쉘부(12)에 포함된 성분, 예컨대 착색증진제, 전하조절제 및 계면활성제를 코어부(11)에 고착시키는 역할을 할 수 있다. 고분자 수지의 예로서는 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌, 아크릴우레탄 수지, 아크릴 불소 수지, 불소 수지, 실리콘 수지 및 페놀 수지등일 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 고분자 수지의 재질을 한정하는 것은 아니다.
여기서, 쉘부(12)는 고분자 수지 또는 별도의 첨가제에 의해 코어부(11)에 화학적 또는 물리적 힘에 의해 결합되거나 부착되어 있을 수 있다.
전하조절제는 전기영동 입자(10)에 부여하고자 하는 전하에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예컨대, 전기영동 입자(10)가 음의 극성을 띄는 청색 전기영동입자일 경우, 전하조절제의 예로서는 살리실산계 금속염, 술폰산계 금속염, 카르복실계 금속염 및 칼리사렌(calixarene) 착물을 이용할 수 있다.
계면 활성제는 서로 다른 극성을 갖는 이종의 입자간의 상호 작용에 의하여 응집되는 현상을 방지하는 역할을 할 수 있다. 여기서, 계면 활성제의 예로서는 아민염, 알킬 암모늄, 올레핀 술폰산염, 알킬 황산 에스테르 염, 알킬 에테르 황산염, 알킬 술폰산염, 폴리이소부틸렌 숙신 이미드 및 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르등을 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 계면 활성제의 구성을 한정하는 것은 아니다.
전기영동 입자(10)는 이동성과 반사율을 고려하여 150nm 내지 1㎛의 입경을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서와 같이, 전기영동입자는 착색제 및 착색 증진제를 포함하여 반사율을 높이고 색면적을 증가시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기영동 표시소자의 단면도이다.
여기서, 제 2 실시예는 앞서 서술한 제 1 실시예에 따른 전기영동입자를 이용한 전기영동 표시소자에 관한 것이다. 이에 따라, 제 2 실시예에서 제 1 실시예와 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시소자는 기재층(110), 제 1 전극(120), 격벽(130), 전기영동 유체(140) 및 제 2 전극(150)을 포함할 수 있다.
기재층(110)은 플라스틱 필름, 금속 포일, 플라스틱 기판, 금속 기판 및 유리 기판 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.
이에 더하여, 기재층(110)은 다수의 배선, 예컨대 서로 교차하여 다수의 화소를 정의하며 각 화소에 전기적 신호를 전달하는 게이트 배선과 데이터 배선을 포함할 수 있다. 또한, 기재층(110)은 각 화소에 배치되며 상기 게이트 배선과 데이터 배선에 전기적으로 연결된 박막트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
여기서, 기재층(110)이 박막트랜지스터를 구비할 경우, 제 1 전극(120)은 화소별로 패터닝되어 있을 수 있다. 즉, 제 1 전극(120)은 각 화소의 영역에 배치되어 있을 수 있다. 이때, 제 1 전극(120)은 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
그러나, 본발명의 실시예에 제 1 전극(120)의 형태를 형성하는 것은 아니다. 예를 들어, 제 1 전극(120)은 스트라이프 형태로 형성되고, 다수의 제 1 전극(120)은 기재층상에 행 또는 열 방향의 한 방향으로 나열되도록 형성될 수 있다. 이때, 후술될 제 2 전극(150)은 제 1 전극(120)과 교차하도록 형성될 수 있다.
제 1 전극(120)은 투명도전물질 또는 금속물질로 형성될 수 있다. 여기서, 투명도전물질의 예로서는 인듐틴옥사이드(ITO) 또는 인듐징크옥사이드(IZO)일 수 있다. 또한, 금속 물질의 예로서는 구리, 알루미늄, 은, 니켈 및 금 중 하나로 이루어진 단일 금속 또는 둘 이상을 포함한 합금일 수 있다. 여기서, 제 1 전극(120)은 단일층 또는 이종 물질의 적층막으로 형성될 수 있다.
격벽(130)은 각 화소의 주변을 감싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 격벽(130)에 의해 화소가 정의될 수 있다. 또한, 격벽(130)에 의해 후술 될 전기영동 유체(140)의 형성 영역이 정의될 수 있다. 본 발명의 실시예의 도면상에 격벽(130)은 제 1 전극(120)의 에지를 덮도록 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 격벽(130)은 유기물질로 형성될 수 있다. 격벽(130)을 형성하는 재질의 예로서는 아크릴계 수지, 에테르계 수지, 에스테르계 수지, 우레탄계 수지 및 이미드계 수지등일 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 격벽(130)은 포토리소그래피 공정 또는 몰드 프린팅공정을 통해 형성될 수 있다.
전기영동 유체(140)는 격벽(130)에 의해 정의된 영역내에 배치될 수 있다.
전기영동 유체(140)는 분산매(143) 및 분산매(143) 내에 분산된 전기영동 입자를 포함할 수 있다. 전기영동 입자는 청색 전기영동 입자(141)와 흑색 전기영동 입자(142)를 포함할 수 있다.
청색 전기영동 입자(141)와 흑색 전기영동 입자(142)는 서로 상반된 전하로 대전되어 있을 수 있다. 예컨대, 청색 전기영동 입자(141)는 음의 전하로 대전되어 있을 수 있으며 흑색 전기영동 입자(142)는 양의 전하로 대전되어 있을 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 전극(120, 150)에 서로 다른 극성의 전압이 인가될 경우, 전기장에 의하여 청색 전기영동 입자(141)와 흑색 전기영동 입자(142)는 특정한 방향으로 이동하게 되어 표시를 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(120)에 음의 전압이 인가되고 제 2 전극(150)에 양의 전압이 인가될 경우, 제 1 전극(120)을 향해 흑색 전기영동 입자(142)가 이동하고 제 2 전극(150)을 향해 청색 전기영동 입자(141)이 이동할 수 있어, 표시면에는 청색이 보일 수 있다.
청색 전기영동 입자(141)는 무기 산화물로 형성된 코어부와 코어부의 외피에 형성된 쉘부로 이루어질 수 있다. 여기서, 쉘부는 착색제 및 착색 증진제를 포함할 수 있다. 이때, 착색제는 전기영동 입자를 청색으로 착색할 수 있다. 또한, 착색 증진제는 단파장에서의 발광 특성을 향상시켜 청색 전기영동 입자(141)의 반사율을 높이고 색면적을 증가시키는 역할을 할 수 있다. 여기서, 착색 증진제는 상기 화학식 1로 표시된 화합물로 이루어질 수 있다.
이에 더하여, 쉘부는 전하조절제, 계면활성제 및 고분자 수지를 더 포함할 수 있다. 이때, 청색 전기영동 입자(141)에 대전된 전하는 전하조절제에 의해 조절될 수 있다. 즉, 청색 전기영동 입자(141)는 전하조절제를 통해 음의 전하로 대전되어 있을 수 있다.
청색 전기영동 입자(141)는 반사율 및 이동성을 고려하여 150nm 내지 1㎛의 입경을 가질 수 있다. 더 바람직하게, 청색 전기영동 입자(141)는 250nm 내지 400nm의 입경을 가질 수 있다.
흑색 전기영동 입자(142)는 코어부와 쉘부를 포함할 수 있다. 여기서, 코어부는 흑색의 카본 블랙, 산화구리, 산화아연, 아닐린 블랙 및 활성탄 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 쉘부는 별도의 착색제 및 착색증진제는 포함되지 않으며 전하조절제, 계면활성 및 고분자 수지를 포함할 수 있다.
흑색 전기영동 입자(142)는 흑색 표현의 적절성 및 이동성을 고려하여 150nm 내지 1㎛의 입경을 가질 수 있다. 더 바람직하게, 흑색 전기영동 입자는 250nm 내지 400nm의 입경을 가질 수 있다.
분산매(143)는 비극성 용매로 이루어질 수 있다. 분산매는 할로카본(Halocarbon)계 오일, 파라핀계 오일 및 이소프로필 알콜 중 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 파라핀계 오일의 예로서는 아이소파지(Isopar G, 상품명) 및 아이솔지(ISOL G, 상품명)중 어느 하나를 선택할 수 있다.
이에 따라, 청색 전기영동 입자(141)와 흑색 전기영동 입자(142)를 포함한 전기영동 유체(140)가 충진된 화소는 청색과 흑색을 구현할 수 있는 청색 화소일 수 있다. 여기서, 전기 영동 표시소자는 컬러를 구현하기 위해, 청색 화소외에 적색 화소 및 녹색 화소를 더 포함할 수 있으며, 이에 더하여 백색 화소를 더 포함할 수 있다. 이때, 적색 화소는 적색 전기영동 입자와 흑색 전기영동 입자를 포함한 전기영동유체가 형성되어 있을 수 있다. 또한, 녹색 화소는 녹색 전기영동 입자와 흑색 전기영동 입자를 포함한 전기영동유체가 형성되어 있을 수 있다. 또한, 백색 화소는 백색 전기영동입자와 흑색 전기영동 입자를 포함한 전기영동유체가 형성되어 있을 수 있다.
전기영동 유체(140)는 1 내지 100,000cp의 점도를 가질 수 있다. 여기서, 전기영동 유체(140)가 1cp 미만일 경우, 공정상 격벽에 의해 정의된 영역 내로 전기영동 유체(140)를 주입하기 어려울 수 있으며, 전기영동 유체(140)가 100,000cp를 초과할 경우 전기영동입자들의 이동의 어려울 수 있어 소비전력이 증대될 수 있다.
전기영동 유체(140)를 격벽(130)에 의해 정의된 영역내에 형성하기 위한 방법의 예로서는 스크린 인쇄방식, 그라비아 인쇄방식, 옵셋 인쇄방식, 다이 코팅 방식, 캐스팅 방식, 바 코팅 방식, 슬릿 코팅 방식, 디스펜스 방식, 스퀴징 방식 및 잉크젯 프린팅 방식등일 수 있다.
제 2 전극(150)은 전기영동 유체(140)를 포함한 격벽(130) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 제 2 전극(150)은 투명한 도전물질, 예컨대 ITO 또는 IZO로 형성될 수 있다.
여기서, 제 2 전극(150)은 상부 기재층(160)에 형성되어 있을 수 있다. 이때, 제 2 전극(150)을 포함한 상부 기재층(160)이 격벽(130) 상에 부착되어 제 2 전극(150)이 형성될 수 있다.
상부 기재층(160)은 플라스틱 필름, 금속 포일, 플라스틱 기판, 금속 기판 및 유리 기판 중 어느 하나로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.
이에 더하여, 상부 기재층(160)상에 광학시트(170)가 더 구비될 수 있다. 광학 시트(170)는 전자영동 표시소자의 광학적 특성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실험예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 하기의 실험예를 통해 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명에 한정되는 것은 아니다.
전기영동 유체의 제조:
실험예 1
백색 안료로 티타늄 산화물(R104, 듀폰사제) 12g, 폴리에스테르 수지(ET6000, SK 케미컬 사제) 8g 및 디메틸 클로라이드 130g을 250㎖ 광구 튜브에 넣은 후, 2㎜ 내지 10mm 크기의 지르코니아 볼을 50%에서 60%의 부피비로 채웠다. 이후, 볼밀 분산을 이용하여 일정 시간동안 분산을 진행하여 평균 입도가 200nm인 백색 안료액을 제조하였다.
이후, 상기와 같이 제조된 나노 크기의 백색 안료 분산액에서 지르코니아볼을 제거한다. 이후, 하기 화학식 3으로 표시된 청색 착색제 1.6g과 상기 화학식 2로 표시된 착색 증진제 0.08g, 음의 전하를 갖는 전하조절제로써 3,5-디터티어리 부틸 살리실산 징크 솔트(3,5 di-tertiary butyl salicylic acid zinc salt) 0.03g, 계면활성제로써 폴리이소부틸렌 숙신 이미드(Polyisobutylene Succinimide) 1.8g 및 디메틸 클로라이드 1080g을 첨가하여 내상(inner phase)의 용액을 제조하였다. 이후, 상기와 같이 제조된 내상의 용액을 이소파라핀계 용매(Isopar G) 3000g을 적하하여 입자를 제조하였고, 수회의 원심분리 공정을 거친 후 할로카본 용액과 이소파라핀계 용액을 40:60의 비율로 혼합된 용액을 이용하여 20중량 퍼센트인 청색 전기영동 유체를 형성하였다.
Figure 112012026287833-pat00004
실험예 2
착색 증진제 0.16g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
실험예 3
착색 증진제 0.24g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
실험예 4
착색 증진제 0.32g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
실험예 5
착색 증진제 0.4g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
실험예 6
청색 착색제 1.2g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
실험예 7
청색 착색제 1.2g을 사용하고 착색 증진제 0.16g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
실험예 8
청색 착색제 1.2g을 사용하고 착색 증진제 0.32g을 사용하는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
비교 실험예 1
착색 증진제를 추가하지 않는 것을 제외하고 앞서 설명한 실험예 1과 동일한 방법으로 청색 전기 영동 유체를 형성하였다.
이하, 제조예 및 비교예에 따른 전기 영동 유체들을 각각 이용하여 하기와 같이 전기영동 표시소자를 제조하였다.
전기영동 표시소자의 제조예
실험예들 및 비교예들에서 제조된 청색 전기 영동 유체와 같은 농도로 흑색 전기 영동 유체를 형성한 후, 청색 전기영동 유체와 흑색 전기영동 유체를 3:1의 부피비로 혼합하여 전기영동 유체를 형성하였다.
이후, 기재층상에 제 1 전극과 격벽을 형성한 후, 격벽에 의해 정의된 기재층, 즉 제 1 전극상에 상기와 같이 제조된 전기영동 유체를 주입하고 제 2 전극이 형성된 상부 기재층으로 밀봉하여, 전기영동 표시소자를 형성하였다. 여기서, 기재층과 상부 기재층은 가로와 세로가 각각 2인치인 유리 기판으로 이용하였다. 제 1 및 제 2 전극은 인듐 틴 옥사이드로 형성하였다. 격벽은 감광성 수지로 형성하였으며, 두께는 24 ㎛로 형성하였다.
상술한 전기영동 표시소자의 제조예를 이용하여 실험예 1 내지 8 및 비교 실험예 1에서 얻은 청색 전기영동유체를 각각 적용한 실시예 1 내지 8 및 비교예 1의 전기영동 표시 소자를 형성하였다.
이하, 실시예 1 내지 8 및 비교예 1에 따른 전기영동 표시소자들의 색좌표 및 광반사율을 다음과 같이 측정하였고, 그 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1에 따른 전기영동 표시소자 각각에 15V의 전압을 350㎳간격으로 200회 가하여 에이징 시킨후, D65 표준 광원을 이용하여 10분 동안 연속 조사하였다. 그 결과는 분광측정장비(CM-5, 코니카미놀타)를 사용하여 색좌표와 광반사율을 측정하였다.

 색 좌표 반사율
x y
실시예 1 0.212 0.221 13.2
실시예 2 0.209 0.219 13.2
실시예 3 0.207 0.218 13.2
실시예 4 0.201 0.211 13.2
실시예 5 0.202 0.205 13.1
실시예 6 0.230 0.235 20.0
실시예 7 0.221 0.221 19.8
실시예 8 0.215 0.213 20.0
비교예 1 0.213 0.223 13.2
상기 표 1에서와 같이, 비교예와 실시예 1에서와 같이, 착색 증진제의 첨가 에 따라 y좌표값이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 착색 증진제의 첨가에 의해 색면적이 증대되어 색재현율이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.
이에 더하여, 실시예 1 내지 실시예 5에서와 같이 착색 증진제의 함량이 증가할수록 청색의 진하기를 나타내는 y좌표가 0.02정도 낮아지지만 반사율의 변화는 거의 없는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 착색 증진제의 함량이 증가함에 따라 색상의 농도가 높아지는 반면 반사율의 큰 변화는 없는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 6 내지 실시예 8에서와 같이, 실시예 1 내지 실시예 5와 대비하여 착색제의 함량이 감소시킨 상태에서 착색 증진제의 함량이 증가할 수록 색좌표의 y좌표의 감소와 함께 반사율이 증가하여, 반사율 및 색면적이 증대되는 것을 확인할 수 있었다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에서와 같이, 전기영동 입자는 착색 증진제를 포함함에 따라, 반사율을 높이고 색면적을 증가시킬 수 있었다.
10 : 전기영동 입자 11 : 코어부
12 : 쉘부
110 : 기재층 120 : 제 1 전극
130 : 격벽 140 : 전기영동 유체
141 : 청색 전기영동 입자 142 : 흑색 전기영동 입자
143 : 분산매 150 : 제 2 전극
160 : 상부 기재층 170 : 광학 필름

Claims (12)

  1. 무기 산화물로 형성된 코어(core)부; 및
    상기 코어부의 외피를 감싸도록 형성되며, 착색제 및 착색증진제를 포함하는 쉘(shell)부를 포함하며,
    상기 무기산화물은 백색의 반사체로 이루어지고,
    상기 착색제는 청색계열의 염료 또는 안료로 이루어지며,
    상기 착색증진제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물로 이루어지고,
    입경이 150 nm 내지 1 ㎛인 청색 전기영동입자.
    [화학식 1]
    Figure 112018095437113-pat00011

    여기서, R1, R2 및 R3 각각은 알킬기, 케톤기, 아크릴기, 메타크릴기, 아릴기, 할로겐기, 아미노기, 머캡토기, 에테르기, 에스테르기, 알콕시기, 술폰기, 니트로기, 하이드록시, 사이클로부텐기, 카보닐기, 카르복실기, 우레탄기, 비닐기, 니트릴기, 수소, 치환되거나 치환되지 않은 방향족기 및 독립적으로 헤테로 원자를 갖는 치환기 중 어느 하나이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 착색증진제는 상기 착색제 100 중량부에 대해 1 내지 75중량부로 포함되는 청색 전기영동입자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 청색 전기영동입자.
    [화학식 2]
    Figure 112018095437113-pat00012

  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉘부는 전하조절제, 계면활성제 및 고분자 수지를 더 포함하는 청색 전기영동입자.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 기재층;
    상기 기재층상에 배치된 제 1 전극;
    상기 제 1 전극 상에 배치된 격벽;
    상기 격벽에 의해 정의된 영역내에 형성되며, 분산매 및 상기 분산매 내에 분산된 전기영동입자를 포함하는 전기영동유체; 및
    상기 격벽 및 상기 전기영동유체상에 배치된 제 2 전극을 포함하며,
    상기 전기영동입자는 제 1 항에 따른 청색 전기영동입자를 포함하는 전기영동표시소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    15V의 전압을 350 ms간격으로 200회 가하여 에이징 시킨 후, D65 표준 광원을 이용하여 10분 동안 연속 조사하고, 분광측정장비를 사용하여 색좌표와 광반사율을 측정한 때,
    색좌표의 y 좌표값의 감소와 함께 반사율이 증가하는 전기영동표시소자.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기영동유체는 흑색 전기영동입자를 더 포함하고,
    상기 흑색 전기영동입자는 흑색의 코어부 및 쉘부를 포함하며,
    상기 쉘부는 착색제 및 착색증진제를 비포함하는 전기영동표시소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006516765A (ja) * 2003-01-30 2006-07-06 シピックス・イメージング・インコーポレーテッド 電気泳動ディスプレー用高性能カプセル
JP2009544052A (ja) * 2006-07-13 2009-12-10 イー インク コーポレイション 電気泳動ディスプレイに使用するための粒子

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0720605A (ja) * 1993-07-05 1995-01-24 Fuji Photo Film Co Ltd 黒白用ハロゲン化銀写真感光材料
KR20060124035A (ko) * 2005-05-30 2006-12-05 엘지전자 주식회사 전기영동 디스플레이용 컬러 마이크로캡슐 및 그 제조방법
KR20070009015A (ko) * 2005-07-14 2007-01-18 삼성전자주식회사 전기영동표시장치와 전기영동표시장치의 구동방법
KR100872135B1 (ko) * 2007-04-18 2008-12-08 한국생산기술연구원 유동성 입자 및 이를 포함하는 충돌 대전형 전자 종이 표시장치
US7502162B2 (en) * 2007-05-25 2009-03-10 Xerox Corporation Core-shell particles containing fluorescent components for electrophoretic displays

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006516765A (ja) * 2003-01-30 2006-07-06 シピックス・イメージング・インコーポレーテッド 電気泳動ディスプレー用高性能カプセル
JP2009544052A (ja) * 2006-07-13 2009-12-10 イー インク コーポレイション 電気泳動ディスプレイに使用するための粒子

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