KR102174960B1 - method of forming electrophoretic particle and electrophoretic light shutter display device including electrophoretic particle - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 용기 내부에 코어 입자와, 모노머, 카운터 전하, 계면활성제, 그리고 개시제를 넣고 반응시켜 전기영동 입자와 부산물과 잔여물을 형성하는 단계와; 상기 전기영동 입자와 부산물과 잔여물을 원심분리하는 단계와; 상기 분리된 전기영동 입자를 재분산시키는 단계와; 상기 원심분리하는 단계와 재분산시키는 단계를 n회(n은 3이상의 자연수) 반복하는 단계와; 상기 재분산된 전기영동 입자를 건조시키는 단계와; 상기 건조된 전기영동 입자를 용매 내에 분산시키는 단계를 포함하는 전기영동 입자의 형성 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of: forming electrophoretic particles, by-products, and residues by adding and reacting core particles, monomers, counter charges, surfactants, and initiators into a container; Centrifuging the electrophoretic particles, by-products, and residues; Redispersing the separated electrophoretic particles; Repeating the centrifuging and re-dispersing n times (n is a natural number of 3 or more); Drying the redispersed electrophoretic particles; It provides a method of forming electrophoretic particles comprising the step of dispersing the dried electrophoretic particles in a solvent.

Description

전기영동 입자 형성 방법 및 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치 {method of forming electrophoretic particle and electrophoretic light shutter display device including electrophoretic particle}{Method of forming electrophoretic particle and electrophoretic light shutter display device including electrophoretic particle}

본 발명은 전기영동 광 셔터 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불순물을 제거하고 균일한 전하를 갖는 전기영동 입자 형성 방법 및 이에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrophoretic optical shutter display device, and more particularly, to a method for removing impurities and forming electrophoretic particles having a uniform charge, and to an electrophoretic optical shutter display device including the electrophoretic particles formed thereby. .

일반적으로, 평판표시장치는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치 및 유기발광다이오드 표시장치가 주류를 이루어 왔다. 그러나, 최근 급속도로 다양화되는 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 형태의 표시장치를 선보이고 있는 상황이다.BACKGROUND ART In general, a liquid crystal display device, a plasma display device, and an organic light emitting diode display device have been mainly used as a flat panel display device. However, in recent years, various types of display devices are being introduced to meet the rapidly diversifying needs of consumers.

최근, 평판표시장치들 중에서 전기영동 광 셔터 표시장치(electrophoretic light shutter display device)가 주목받고 있다. 전기영동 광 셔터 표시장치는 외부로부터 가해진 전기장에 의해 입자가 이동하는 전기영동(electrophoresis) 현상을 이용하여 외부로부터 입사된 광의 투과 및 차단을 제어함으로써 화상을 표시하는 장치를 말한다.Recently, among flat panel display devices, an electrophoretic light shutter display device is attracting attention. An electrophoretic optical shutter display device refers to a device that displays an image by controlling transmission and blocking of light incident from the outside by using an electrophoresis phenomenon in which particles move by an electric field applied from the outside.

여기서, 전기영동이란 전하를 띠고 있는 입자가 유체 내에 분산된 상태에서 전기장을 인가할 경우, 쿨롱력에 의해 반대의 전하를 띤 전극 쪽으로 이동하는 현상이다.Here, electrophoresis is a phenomenon in which charged particles move toward the oppositely charged electrode by the Coulomb force when an electric field is applied while the particles are dispersed in the fluid.

이러한 전기영동 광 셔터 표시장치는 투명 표시장치에서 차광판으로 이용되기도 한다.Such an electrophoretic optical shutter display device is also used as a light shielding plate in a transparent display device.

전기영동 광 셔터 표시장치의 전기영동 입자는 중합 반응을 통해 하전되어 형성되며, 하전된 전기영동 입자는 용매 내에 분산된다. Electrophoretic particles of the electrophoretic optical shutter display device are formed by being charged through a polymerization reaction, and the charged electrophoretic particles are dispersed in a solvent.

그런데, 전기영동 입자의 형성 과정에서, 반응하고 남은 잔여물들이 존재하게 되고, 이러한 잔여물은 불순물로 작용하게 되어 구동에 영향을 주게 된다.However, in the process of forming the electrophoretic particles, residues remaining after the reaction are present, and these residues act as impurities, affecting driving.

또한, 일정 농도의 원료(raw material)를 초기에 공급하더라도, 전기영동 입자의 형성 후 얻게 되는 농도는 초기에 투여한 농도와 다르게 되는데, 이는 원료가 모두 반응이 되지 않은 것이며, 전기영동 입자의 전하 형성이 균일하지 않아 구동에 영향을 주게 된다. In addition, even if a raw material of a certain concentration is initially supplied, the concentration obtained after the formation of electrophoretic particles is different from the concentration administered initially, which means that all of the raw materials have not reacted, and the charge of the electrophoretic particles. Since the formation is not uniform, driving is affected.

도 1은 종래의 전기영동 광 셔터 표시장치의 구동 안정성을 측정한 그래프로, 전기영동 광 셔터 표시장치에 인가된 온-오프 전압의 횟수를 의미하는 순차번호(sequence number)에 대한 휘도(luminance Y)를 나타낸다. 1 is a graph measuring the driving stability of a conventional electrophoretic optical shutter display device, and luminance Y versus a sequence number indicating the number of on-off voltages applied to the electrophoretic optical shutter display device. ).

도 1에 도시한 바와 같이, 온-오프 전압의 인가 횟수가 늘어날수록 휘도가 감소되어 구동 안정성이 저하되는 것을 알 수 있다.
As shown in FIG. 1, it can be seen that as the number of times of application of the on-off voltage increases, the luminance decreases and the driving stability decreases.

본 발명은, 종래의 문제점을 해결 하기 위한 것으로, 불순물을 제거하고 균일한 전하를 형성할 수 있는 전기영동 입자 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method for forming electrophoretic particles capable of removing impurities and forming a uniform charge.

또한, 본 발명은, 구동 안정성을 개선할 수 있는 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide an electrophoretic optical shutter display device comprising electrophoretic particles capable of improving driving stability.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 용기 내부에 코어 입자와, 모노머, 카운터 전하, 계면활성제, 그리고 개시제를 넣고 반응시켜 전기영동 입자와 부산물과 잔여물을 형성하는 단계와; 상기 전기영동 입자와 부산물과 잔여물을 원심분리하는 단계와; 상기 분리된 전기영동 입자를 재분산시키는 단계와; 상기 원심분리하는 단계와 재분산시키는 단계를 n회(n은 3이상의 자연수) 반복하는 단계와; 상기 재분산된 전기영동 입자를 건조시키는 단계와; 상기 건조된 전기영동 입자를 용매 내에 분산시키는 단계를 포함하는 전기영동 입자의 형성 방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention comprises the steps of: forming electrophoretic particles, by-products, and residues by adding and reacting core particles, monomers, counter charges, surfactants, and initiators into a container; Centrifuging the electrophoretic particles, by-products, and residues; Redispersing the separated electrophoretic particles; Repeating the centrifuging and re-dispersing n times (n is a natural number of 3 or more); Drying the redispersed electrophoretic particles; It provides a method of forming electrophoretic particles comprising the step of dispersing the dried electrophoretic particles in a solvent.

상기 n은 4 내지 6이다. N is 4 to 6.

상기 잔여물은 상기 모노머, 상기 카운터 전하, 상기 계면활성제, 그리고 상기 개시제를 포함한다.The residue contains the monomer, the counter charge, the surfactant, and the initiator.

상기 부산물은 미셀을 포함한다.The by-product includes micelles.

상기 용매는 분산제를 포함한다.The solvent contains a dispersant.

상기 건조시키는 단계는 섭씨 100도 이하에서 수행된다.The drying step is performed at 100 degrees Celsius or less.

상기 원심분리하는 단계는 7000 내지 15000 rpm의 속도로 5 내지 15분 동안 수행된다.
The step of centrifuging is performed for 5 to 15 minutes at a speed of 7000 to 15000 rpm.

본 발명의 전기영동 입자 형성 방법에서는, 재료의 중합 과정 후 원심분리 및 재분산시키는 과정을 3회 이상 반복하여, 잔여물이나 부산물과 같은 불순물을 제거하고 정량의 전기영동 입자를 얻을 수 있으며, 전기영동 입자의 전하 형성을 균일하게 할 수 있다. 이에 따라, 전기영동 광 셔터 표시장치의 구동 안정성을 개선할 수 있으며, 표시 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In the method of forming electrophoretic particles of the present invention, the process of centrifuging and redispersing after the polymerization process of the material is repeated three or more times to remove impurities such as residues or by-products and obtain quantitative electrophoretic particles. It is possible to make the formation of electric charges of the electrophoretic particles uniform. Accordingly, there is an effect of improving the driving stability of the electrophoretic optical shutter display device and improving the display quality.

도 1은 종래의 전기영동 광 셔터 표시장치의 구동 안정성을 측정한 그래프이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 입자의 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치의 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치의 구동 특성을 나타내는 그래프이다.1 is a graph measuring the driving stability of a conventional electrophoretic optical shutter display device.
2A to 2C are diagrams schematically illustrating a process of forming electrophoretic particles according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of an electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are diagrams schematically illustrating an operating state of an electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed according to an exemplary embodiment of the present invention.
5A and 5B are graphs showing driving characteristics of an electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기영동 표시장치에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, an electrophoretic display device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 입자의 형성 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 2A to 2C are diagrams schematically illustrating a process of forming electrophoretic particles according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a에 도시한 바와 같이, 전하를 띤 일정 농도, 예를 들면, 1wt%의 전기영동 입자를 형성하기 위해, 제1용기(110) 내에 제1용매(112)를 넣고, 1wt%의 코어 입자(122)와 모노머(monomer, 132), 카운터 전하(counter charge, 134), 계면활성제(surfactant, 136), 그리고 개시제(initiator, 138) 넣는다. 여기서, 제1용매(112)는 무극성 유체일 수 있다. 또한, 코어 입자(122)는 카본 블랙일 수 있으며, 또는 산화티타늄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화철, 산화알루미늄, 카드뮴 셀레나이드, 바륨 설페이트와 같이 빛을 차단할 수 있는 물질일 수 있다. 일례로, 카운터 전하(134)는 음(-) 전하일 수 있으나, 양(+) 전하도 사용될 수 있다.First, as shown in Fig. 2a, in order to form electrophoretic particles of a certain concentration, for example, 1 wt% with a charge, the first solvent 112 is put in the first container 110, and 1 wt% of The core particles 122, a monomer 132, a counter charge 134, a surfactant 136, and an initiator 138 are added. Here, the first solvent 112 may be a non-polar fluid. In addition, the core particles 122 may be carbon black, or may be a material capable of blocking light such as titanium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, iron oxide, aluminum oxide, cadmium selenide, and barium sulfate. For example, the counter charge 134 may be a negative (-) charge, but a positive (+) charge may also be used.

이어, 열을 가하여 중합 반응시킴으로써, 코어(122)와 코어(122)를 둘러싸는 폴리머 쉘(124)을 포함하는 전기영동 입자(120)를 형성한다. 이때, 제1용기(110) 내에는 반응에 참여하고 남은 잔여물과 반응에 의해 생성된 부산물이 존재한다. 잔여물은 모노머(132)와 카운터 전하(134), 계면활성제(136), 그리고 개시제(138)이고, 부산물은 미셀(micell 또는 micelle, 142)과 미지의 물질(144)이다. Subsequently, by applying heat to perform a polymerization reaction, electrophoretic particles 120 including a core 122 and a polymer shell 124 surrounding the core 122 are formed. At this time, in the first container 110, residues remaining after participating in the reaction and by-products generated by the reaction are present. The residues are monomer 132 and counter charge 134, surfactant 136, and initiator 138, and by-products are micelles (micells or micelles) 142 and unknown substances 144.

이러한 잔여물과 부산물, 특히 잔여물은, 전기영동 입자(120)의 특성에 나쁜 영향을 미치는 인자들이 될 수 있으며, 구동 안정성을 저하시키므로 제거한다. These residues and by-products, particularly residues, may be factors that adversely affect the properties of the electrophoretic particles 120, and are removed because driving stability is reduced.

도 2b에 도시한 바와 같이, 반응 후 존재하는 전기영동 입자(120)와 모노머(132), 카운터 전하(134), 계면활성제(136), 개시제(138), 미셀(142), 그리고 미지의 물질(144)을 원심분리기(150)에 넣고 원심분리를 실시하여 잔여물들의 질량대비 정렬을 통해 전기영동 입자(120)를 축출한다. 이어, 분리된 전기영동 입자(120)를 제2용기(160) 내의 제2용매(162)에 넣고 재분산한다. 이때, 제2용매(162)는 제1용매(도 2a의 112)와 동일한 것일 수 있다. As shown in FIG. 2B, electrophoretic particles 120 and monomers 132, counter charges 134, surfactants 136, initiators 138, micelles 142, and unknown substances present after the reaction (144) is placed in the centrifuge 150 and centrifuged to remove the electrophoretic particles 120 by aligning the residues with respect to mass. Subsequently, the separated electrophoretic particles 120 are put into the second solvent 162 in the second container 160 and re-dispersed. In this case, the second solvent 162 may be the same as the first solvent (112 in FIG. 2A).

이러한 원심분리 및 재분산 과정을 n회 반복 실시하여 잔여물 및 부산물을 물리적으로 제거한다. 원심분리 및 재분산 과정의 횟수가 적을 경우, 잔여물 및 부산물의 제거가 원활하게 이뤄지지 않으며, 횟수가 너무 많을 경우, 전기영동 입자(120) 표면의 전하나 계면활성제 등이 떨어져 나가게 된다. 따라서, 원심분리 및 재분산 과정은 바람직하게는 3회 이상 실시하며, 더욱 바람직하게는, 4회 내지 6회 실시한다. This centrifugation and redistribution process is repeated n times to physically remove residues and by-products. When the number of centrifugation and redistribution processes is small, the removal of residues and by-products is not smoothly performed, and when the number of times is too high, charges or surfactants on the surface of the electrophoretic particles 120 are removed. Therefore, the centrifugation and redistribution process is preferably carried out three or more times, and more preferably, four to six times.

한편, 원심분리시 속도는 약 7000 내지 15000 rpm이고, 시간은 약 5 내지 15분일 수 있다.Meanwhile, during centrifugation, the speed may be about 7000 to 15000 rpm, and the time may be about 5 to 15 minutes.

다음, 도 2c에 도시한 바와 같이, 재분산된 전기영동 입자(120)를 건조하여 잔여물과 부산물로부터 전기영동 입자(120)를 분리한다. 따라서, 1wt%의 전기영동 입자(120)를 얻을 수 있다. 여기서, 전기영동 입자(120)의 폴리머 쉘(124)을 보호하기 위해 건조는 섭씨 100도를 넘지 않는 것이 바람직하다. Next, as shown in FIG. 2C, the redispersed electrophoretic particles 120 are dried to separate the electrophoretic particles 120 from the residues and by-products. Therefore, 1wt% of electrophoretic particles 120 can be obtained. Here, in order to protect the polymer shell 124 of the electrophoretic particles 120, it is preferable that the drying does not exceed 100 degrees Celsius.

이어, 건조된 전기영동 입자(120)를 분산제(도시하지 않음)와 함께 제3용매(164)에 넣어 분산시킨다. 이때, 원심분리 과정에서 전하들이 떨어져 나간 전기영동 입자(120)의 표면에 다시 전하들이 결합되어, 전기영동 입자(120)의 전하 형성을 균일하게 할 수 있다. Subsequently, the dried electrophoretic particles 120 are put in the third solvent 164 together with a dispersant (not shown) to be dispersed. In this case, charges are again bonded to the surface of the electrophoretic particles 120 from which charges have been removed during the centrifugation process, so that the formation of charges of the electrophoretic particles 120 may be uniform.

여기서, 제3용매(164)는 무극성 유체로 제1용매(도 2a의 112) 및 제2용매(도 2b의 162)와 동일한 것일 수 있다. 또한, 분산제는 계면활성제 또는 전하 조절제(charge control agent, CCA)일 수 있으며, 일례로, 상품명 OLOA 1200으로 알려진 폴리부텐-석신이미드(polybutene-succinimide)계 분산제 또는 소듐 aerosol OT(AOT)로 알려진 비스(2-에틸헥실) 술포석시네이트 나트륨(sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate)의 음이온 계면활성제가 사용될 수 있다. Here, the third solvent 164 is a non-polar fluid and may be the same as the first solvent (112 in FIG. 2A) and the second solvent (162 in FIG. 2B). In addition, the dispersant may be a surfactant or a charge control agent (CCA), for example, a polybutene-succinimide-based dispersant known under the trade name OLOA 1200 or a sodium aerosol OT (AOT). Anionic surfactants of sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate may be used.

이러한 과정을 통해 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.An electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed through this process will be described with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 전기영동 광 셔터 표시장치(200)는 서로 이격되어 있는 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220)과, 제 1 및 제 2 기판(210, 220) 사이에 위치하는 전기영동층(230)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the electrophoretic optical shutter display device 200 is spaced apart from each other between the first and second substrates 210 and 220, and the first and second substrates 210 and 220. It includes an electrophoretic layer 230 located.

제 1 기판(210)의 각 화소영역(P)에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(thin film transistor, Tr)와, 박막트랜지스터(Tr)에 연결되는 화소전극(260)이 형성된다. 이때, 화소전극(260)은 서로 이격되는 다수의 바 형태를 가질 수 있다.In each pixel area P of the first substrate 210, a thin film transistor (Tr) as a switching element and a pixel electrode 260 connected to the thin film transistor Tr are formed. In this case, the pixel electrodes 260 may have a plurality of bars that are spaced apart from each other.

예를 들어, 박막트랜지스터(Tr)는 제 1 기판(210) 상에 형성되는 게이트 전극(242)과, 게이트 전극(242)을 덮는 게이트 절연막(244)과, 게이트 절연막(244) 상에서 게이트 전극(242)과 중첩하는 반도체층(246)과, 반도체층(246) 상에서 서로 이격하는 소스 전극(252) 및 드레인 전극(254)으로 구성될 수 있다.For example, the thin film transistor Tr includes a gate electrode 242 formed on the first substrate 210, a gate insulating film 244 covering the gate electrode 242, and a gate electrode ( A semiconductor layer 246 overlapping with 242, and a source electrode 252 and a drain electrode 254 spaced apart from each other on the semiconductor layer 246 may be formed.

또한, 제 1 기판(210) 상에는 게이트 전극(242)과 연결되며 제 1 방향으로 연장하는 게이트 배선(도시하지 않음)이 형성되고, 게이트 절연막(244) 상에는 소스 전극(252)과 연결되며 제 2 방향으로 연장되는 데이터 배선(도시하지 않음)이 형성된다. 따라서, 박막트랜지스터(Tr)는 게이트 배선 및 데이터 배선에 전기적으로 연결된다. 이때, 게이트 배선과 데이터 배선은 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하게 된다.Also, a gate wiring (not shown) connected to the gate electrode 242 and extending in a first direction is formed on the first substrate 210, and connected to the source electrode 252 on the gate insulating layer 244 and is connected to the second A data line (not shown) extending in the direction is formed. Accordingly, the thin film transistor Tr is electrically connected to the gate wiring and the data wiring. At this time, the gate wiring and the data wiring cross each other to define the pixel region P.

또한, 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 보호층(256)이 형성되고, 보호층(256)의 일부가 식각됨으로써 드레인 전극(254)을 노출하는 드레인 콘택홀(258)이 형성된다. 화소전극(260)은 보호층(256) 상부에 형성되어, 드레인 콘택홀(258)을 통해 드레인 전극(254)에 연결된다.In addition, the protective layer 256 is formed to cover the thin film transistor Tr, and a part of the protective layer 256 is etched to form a drain contact hole 258 exposing the drain electrode 254. The pixel electrode 260 is formed on the protective layer 256 and is connected to the drain electrode 254 through the drain contact hole 258.

한편, 제 2 기판(220) 하부에는 컬러필터(272)가 형성되고, 컬러필터(272) 하부에는 공통전극(274)이 형성된다.Meanwhile, a color filter 272 is formed under the second substrate 220, and a common electrode 274 is formed under the color filter 272.

전기영동층(230)은 용매(232)와 용매(232) 내에 분산되어 있는 전기영동 입자(234)를 포함한다.The electrophoretic layer 230 includes a solvent 232 and electrophoretic particles 234 dispersed in the solvent 232.

도 3에서는 제 1 기판(210)에는 각 화소영역(P)마다 박막트랜지스터(Tr)가 형성되고 제 2 기판(220)에는 컬러필터(272)가 형성되는 구조를 보이고 있다. 이와 같은 전기영동 광 셔터 표시장치는 풀 컬러 영상을 구현하는 표시장치로서 기능한다.3 shows a structure in which a thin film transistor Tr is formed in each pixel region P on the first substrate 210 and a color filter 272 is formed on the second substrate 220. Such an electrophoretic optical shutter display device functions as a display device implementing a full color image.

그러나, 전기영동 광 셔터 표시장치가 단순히 셔터로서 이용되는 경우에는 게이트 배선, 데이터 배선, 박막트랜지스터 및 컬러필터는 생략될 수 있다. 이러한 경우, 전기영동 광 셔터 표시장치는 빛을 차단하거나 투과시키기만 하며, 투명 표시장치에서 광 셔터로서 이용될 수 있다.However, when the electrophoretic optical shutter display device is simply used as a shutter, gate wiring, data wiring, thin film transistor, and color filter may be omitted. In this case, the electrophoretic optical shutter display device only blocks or transmits light, and can be used as an optical shutter in a transparent display device.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치의 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면으로, 도 4a는 오프(OFF) 상태를 나타내며, 도 4b는 온(ON) 상태를 나타낸다.4A and 4B are views schematically showing an operating state of an electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4A shows an OFF state, and FIG. 4B Represents the ON state.

도 4a에 도시된 바와 같이, 전기영동 광 셔터 표시장치가 오프 상태일 때, 화소전극(260)에는 음의 전압이 인가되고 공통전극(274)에는 양의 전압이 인가되어, (-) 전하로 하전된 전기영동 입자(234)는 제 2 기판(220)의 전면에 형성되어 있는 공통전극(274)으로 이동하게 된다. 따라서, 제 1 기판(20) 하부에 위치하는 광원(light source, 도시하지 않음) 또는 외부로부터의 빛은 전기영동 입자(234)에 의해 가려지고 흑색 영상의 구현된다.As shown in FIG. 4A, when the electrophoretic optical shutter display device is in the off state, a negative voltage is applied to the pixel electrode 260 and a positive voltage is applied to the common electrode 274, resulting in a negative charge. The charged electrophoretic particles 234 are moved to the common electrode 274 formed on the front surface of the second substrate 220. Accordingly, a light source (not shown) located under the first substrate 20 or light from outside is covered by the electrophoretic particles 234 and a black image is implemented.

한편, 도 4b에 도시한 바와 같이, 전기영동 광 셔터 표시장치가 온 상태일 때, 화소전극(260)에는 양의 전압이 인가되고 공통전극(274)에는 음의 전압이 인가되어, (-) 전하로 하전된 전기영동 입자(234)는 제 1 기판(210)에 서로 이격하며 형성된 화소전극(260)으로 이동하게 된다. 따라서, 제 1 기판(20) 하부에 위치하는 광원(light source, 도시하지 않음) 또는 외부로부터의 빛은 화소전극(260) 사이 공간으로 통과하고, 컬러필터층(272)에 대응하는 색의 영상이 구현된다.On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the electrophoretic optical shutter display device is turned on, a positive voltage is applied to the pixel electrode 260 and a negative voltage is applied to the common electrode 274, so that (-) The electrophoretic particles 234 charged with electric charges move to the pixel electrode 260 formed while being spaced apart from each other on the first substrate 210. Accordingly, a light source (not shown) located under the first substrate 20 or light from outside passes through the space between the pixel electrodes 260, and an image of a color corresponding to the color filter layer 272 is Is implemented.

앞서 언급한 바와 같이, 컬러필터층(272)이 생략될 경우, 전기영동 광 셔터 표시장치는, 도 4a의 오프 상태일 때 빛을 차단하고, 도 4b의 온 상태일 때 빛을 투과시키는 광 셔터로 사용될 수 있다. As mentioned above, when the color filter layer 272 is omitted, the electrophoretic optical shutter display device is an optical shutter that blocks light when in the off state of FIG. 4A and transmits light when the color filter layer 272 is on. Can be used.

본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치는, 잔여물과 부산물이 제거된 전기영동 입자만을 포함하므로, 구동 안정성을 개선할 수 있다.Since the electrophoretic optical shutter display device including the electrophoretic particles formed according to the exemplary embodiment of the present invention includes only electrophoretic particles from which residues and by-products have been removed, driving stability can be improved.

도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 전기영동 입자를 포함하는 전기영동 광 셔터 표시장치의 구동 특성을 나타내는 그래프로, 원심분리 및 재분산 과정의 실시여부에 따른 투과율 변화를 도시한다. 5A and 5B are graphs showing driving characteristics of an electrophoretic optical shutter display device including electrophoretic particles formed according to an exemplary embodiment of the present invention, and show changes in transmittance according to whether centrifugation and redistribution processes are performed. .

도 5a에 도시한 바와 같이, 원심분리 및 재분산 과정을 실시하지 않은 샘플1은 교류 전압(AC)에 대한 투과율 변화가 -15.0%이고 직류 전압(DC)에 대한 투과율 변화가 -41.2%인 반면, 원심분리 및 재분산 과정을 실시한 샘플2는 교류 전압(AC)에 대한 투과율 변화가 1.1%이고 직류 전압(DC)에 대한 투과율 변화가 -18.2%이다.As shown in FIG. 5A, sample 1 without centrifugation and redistribution process had a change in transmittance of -15.0% for alternating current voltage (AC) and -41.2% of transmittance change for direct current voltage (DC). , Sample 2 subjected to the centrifugation and redistribution process had a transmittance change of 1.1% for AC voltage (AC) and a transmittance change for DC voltage (DC) of -18.2%.

또한, 도 5b에 도시한 바와 같이, 원심분리 및 재분산 과정을 실시하지 않은 샘플3은 교류 전압(AC)에 대한 투과율 변화가 -2.0%이고 직류 전압(DC)에 대한 투과율 변화가 -41.8%인 반면, 원심분리 및 재분산 과정을 실시한 샘플4는 교류 전압(AC)에 대한 투과율 변화가 1.0%이고 직류 전압(DC)에 대한 투과율 변화가 -1.6%이다.In addition, as shown in FIG. 5B, sample 3 without performing the centrifugation and redistribution process had a change in transmittance of -2.0% for alternating current voltage (AC) and -41.8% of transmittance change for direct current voltage (DC) On the other hand, in Sample 4 subjected to centrifugation and redistribution processes, the change in transmittance to AC voltage (AC) was 1.0% and the change in transmittance to DC voltage (DC) was -1.6%.

따라서, 본 발명의 실시예에 따라 원심분리 및 재분산 과정을 실시할 경우, 전기영동 광 셔터 표시장치의 구동 안정성이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
Accordingly, it can be seen that the driving stability of the electrophoretic optical shutter display device is improved when centrifugation and redistribution are performed according to an embodiment of the present invention.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 분야의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, a person skilled in the relevant field can variously modify and change the present invention within the scope not departing from the technical spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will be able to understand.

120: 전기영동 입자 122: 코어
124: 폴리머 쉘 132: 모노머
134: 카운터 전하 136: 계면활성제
138: 개시제 142: 미셀
144: 미지의 물질 160: 원심분리기120: electrophoretic particles 122: core
124: polymer shell 132: monomer
134: counter charge 136: surfactant
138: initiator 142: micelle
144: unknown substance 160: centrifuge

Claims (10)

용기 내부의 제1용매에 코어 입자와, 모노머, 카운터 전하, 계면활성제, 그리고 개시제를 넣고 반응시켜 전기영동 입자와 부산물과 잔여물을 형성하는 단계와;
상기 전기영동 입자와 부산물과 잔여물을 원심분리하는 단계와;
상기 분리된 전기영동 입자를 제2용매에 재분산시키는 단계와;
상기 원심분리하는 단계와 재분산시키는 단계를 n회(n은 3이상의 자연수) 반복하는 단계와;
상기 재분산된 전기영동 입자를 건조시키는 단계와;
상기 건조된 전기영동 입자를 제3용매 내에 분산시키는 단계
를 포함하고,
상기 제3용매는 분산제를 포함하며, 상기 분산제는 폴리부텐-석신이미드(polybutene-succinimide)계 분산제 또는 비스(2-에틸헥실) 술포석시네이트 나트륨(sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate)의 음이온 계면활성제가 사용되는 전기영동 입자의 형성 방법.
Adding and reacting core particles, a monomer, a counter charge, a surfactant, and an initiator into a first solvent inside the container to form electrophoretic particles, by-products, and residues;
Centrifuging the electrophoretic particles, by-products, and residues;
Redispersing the separated electrophoretic particles in a second solvent;
Repeating the centrifuging and re-dispersing n times (n is a natural number of 3 or more);
Drying the redispersed electrophoretic particles;
Dispersing the dried electrophoretic particles in a third solvent
Including,
The third solvent includes a dispersant, and the dispersant is a polybutene-succinimide-based dispersant or bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate sodium (sodium bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate). A method of forming electrophoretic particles in which an anionic surfactant is used.
 제 1 항에 있어서,
상기 n은 4 내지 6인 것을 특징으로 하는 전기영동 입자의 형성 방법.
The method of claim 1,
The method of forming electrophoretic particles, characterized in that n is 4 to 6.
 제 1 항에 있어서,
상기 잔여물은 상기 모노머, 상기 카운터 전하, 상기 계면활성제, 그리고 상기 개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 입자의 형성 방법.
The method of claim 1,
Wherein the residue comprises the monomer, the counter charge, the surfactant, and the initiator.
 제 1 항에 있어서,
상기 부산물은 미셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 입자의 형성 방법.
The method of claim 1,
The method of forming electrophoretic particles, characterized in that the by-product comprises micelles.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 건조시키는 단계는 섭씨 100도 이하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 전기영동 입자의 형성 방법.
The method of claim 1,
The drying step is a method of forming electrophoretic particles, characterized in that performed at less than 100 degrees Celsius.
 제 1 항에 있어서,
상기 원심분리하는 단계는 7000 내지 15000 rpm의 속도로 5 내지 15분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 전기영동 입자의 형성 방법.The method of claim 1,
The step of centrifuging is performed for 5 to 15 minutes at a speed of 7000 to 15000 rpm. 제 1 항에 있어서,
상기 코어 입자는 산화아연, 산화지르코늄, 산화철, 산화알루미늄, 카드뮴 셀레나이드, 또는 바륨 설페이트인 전기영동 입자의 형성 방법.
The method of claim 1,
The core particles are zinc oxide, zirconium oxide, iron oxide, aluminum oxide, cadmium selenide, or barium sulfate.
 제 1 항에 있어서,
상기 제1, 제2, 제3용매는 동일한 무극성 유체인 전기영동 입자의 형성 방법.
The method of claim 1,
The first, second, and third solvents are the same non-polar fluid as a method of forming electrophoretic particles.
 삭제delete
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