KR102597057B1 - Optical characteristics color-tunable device, and manufacturing method and control method - Google Patents
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Abstract
색가변소자 및 그 제조방법과 제어방법이 개시된다. 색가변소자는 제1 전극과 제2 전극 및 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치한 전기영동층을 포함하고, 전기영동층은 전하로 코팅된 판상형의 제1 입자와 분산매를 포함한다. 색가변소자는 전압세기를 이용하여 제1 입자의 위치를 제어하고, 펄스신호를 이용하여 제1 입자의 회전각도를 제어할 수 있다.A color variable element and its manufacturing method and control method are disclosed. The color variable element includes a first electrode, a second electrode, and an electrophoresis layer located between the first electrode and the second electrode, and the electrophoresis layer includes first plate-shaped particles coated with an electric charge and a dispersion medium. The color variable element can control the position of the first particle using voltage intensity and control the rotation angle of the first particle using a pulse signal.
Description
본 발명의 실시 예는 색가변소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기장에 의해 색이 가변하는 소자 및 그 제조방법과 제어방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to color-variable devices, and more specifically, to devices whose colors change by electric fields and methods of manufacturing and controlling the same.
자기장을 인가하면 입자가 자기장을 따라 이동하고, 이에 따라 입자에 의하여 반사되는 광의 파장이 변경되어 색상이 가변되는 소재가 존재한다. 등록특허공보 제10-2187266호 '위조 및 변조 방지장치의 제조방법'에는 제1 입자와 제2 입자를 포함하고, 외부 자기장이 인가되면 제2 입자가 이동하고, 제2 입자의 이동에 의해 제1 입자가 이동되어 색상 등이 가역적으로 변하는 구조가 개시되어 있다. 그러나 종래의 색가변장치는 자기장에 의하여 색상이 변경되므로 이동하는 입자는 자성체로 한정되어 다양한 색상 등을 구현하는데 한계가 존재한다. When a magnetic field is applied, the particles move along the magnetic field, and as a result, the wavelength of the light reflected by the particles changes, so there are materials whose color changes. Registered Patent Publication No. 10-2187266, 'Method for manufacturing a counterfeit and tamper prevention device', includes first particles and second particles, and when an external magnetic field is applied, the second particles move, and the movement of the second particles causes 1 A structure is disclosed in which particles are moved and the color, etc., changes reversibly. However, since the color of the conventional color changing device is changed by a magnetic field, the moving particles are limited to magnetic materials, so there are limitations in realizing various colors.
본 발명의 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 색상 구현에 사용되는 입자의 종류에 제한이 없고 전기장을 통해 입자의 위치 및 각도를 다양하게 조절하여 색상이나 반사특성 등을 다양하게 변화할 수 있는 색가변소자 및 그 제조방법과, 제어방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the embodiments of the present invention is to provide color changeability in which there is no limitation on the type of particles used to implement color and the color or reflection characteristics can be varied in various ways by variously controlling the position and angle of the particles through an electric field. The purpose is to provide devices and their manufacturing methods and control methods.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 일 예는, 제1 전극; 제2 전극; 및 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치한 전기영동층;을 포함하고, 상기 전기영동층은, 전하로 코팅된 판상형의 제1 입자; 및 분산매;를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, an example of a color variable device according to an embodiment of the present invention includes a first electrode; second electrode; and an electrophoresis layer located between the first electrode and the second electrode, wherein the electrophoresis layer includes: first plate-shaped particles coated with electric charges; and a dispersion medium.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 제어방법의 일 예는, 전하로 코팅된 판상형의 제1 입자를 포함하는 색가변소자의 제어방법에 있어서, 전압세기를 이용하여 상기 제1 입자의 위치를 제어하는 단계; 및 펄스신호를 이용하여 상기 제1 입자의 회전각도를 제어하는 단계;를 포함한다.An example of a method for controlling a color variable device according to an embodiment of the present invention to achieve the above technical problem is a method for controlling a color variable device including plate-shaped first particles coated with electric charges, wherein the voltage intensity Controlling the position of the first particle using; and controlling the rotation angle of the first particle using a pulse signal.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 제조방법의 일 예는, 플레이크 입자를 전하를 가진 물질로 코팅한 제1 입자를 생성하는 단계; 상기 제1 입자가 분산된 전기영동물질을 생성하는 단계; 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 상기 전기영동물질로 구성되는 전기영동층을 형성하는 단계;를 포함한다.An example of a method for manufacturing a color variable element according to an embodiment of the present invention to achieve the above technical problem includes generating first particles by coating flake particles with a charged material; generating an electrophoretic material in which the first particles are dispersed; and forming an electrophoretic layer composed of the electrophoretic material between the first electrode and the second electrode.
본 발명의 실시 예에 따르면, 전하 코팅을 한 입자를 사용하므로 입자 그 자체의 소재에 제한이 없어 다양한 색상이나 반사특성을 가진 입자를 사용할 수 있다. 또한 판상형의 입자를 통해 다양한 색상 뿐만 아니라 다양한 반사특성을 구현할 수 있다. 본 실시 예의 색가변소자는 디스플레이 장치, 위변조 장치 등 색가변 효과를 이용하는 다양한 분야에 적용될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, since charge-coated particles are used, there is no limitation on the material of the particles themselves, so particles with various colors or reflective characteristics can be used. In addition, plate-shaped particles can be used to achieve not only various colors but also various reflective characteristics. The color variable element of this embodiment can be applied to various fields that utilize the color variable effect, such as display devices and forgery devices.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 일 예의 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 전기장에 의해 영동하는 입자의 일 예의 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 제어방법의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 회전각도에 따른 색상 변화의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 위치변화에 따른 반사특성 변화의 일 예를 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 전기영동층의 갭 유지를 위한 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 다른 일 예의 구조를 도시한 도면, 그리고,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 제조방법의 일 예를 도시한 도면이다. 1 is a diagram showing the structure of an example of a color variable element according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a diagram showing an example structure of a particle moving by an electric field according to an embodiment of the present invention;
Figure 3 is a diagram showing an example of a method for controlling a color variable element according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a diagram showing an example of color change according to the rotation angle of the color variable element according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a diagram showing an example of a change in reflection characteristics according to a change in the position of a color variable element according to an embodiment of the present invention;
Figures 6 and 7 are diagrams showing an example of a structure for maintaining a gap in the electrophoresis layer of a color variable device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram showing the structure of another example of a color variable element according to an embodiment of the present invention, and
Figure 9 is a diagram showing an example of a method of manufacturing a color variable element according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자, 그 제조방법 및 제어방법에 대해 상세히 살펴본다.Hereinafter, the color variable element, its manufacturing method, and its control method according to an embodiment of the present invention will be examined in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 일 예의 구조를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the structure of an example of a color variable element according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 색가변소자(100)는 제1 전극(110), 제2 전극(120) 및 전기영동층(130)을 포함한다. 전기영동층(130)은 제1 입자(140) 및 분산매(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the color
제1 전극(110) 및 제2 전극(120)은 평면 형태의 전면 전극으로 서로 마주보도록 형성된다. 제1 전극(110) 및/또는 제2 전극(120)은 금속 또는 ITO(Indium Tin Oxide) 등으로 구현될 수 있다. 또한 제1 전극(110) 및/또는 제2 전극(120)은 글라스(glass) 또는 필름 소재 등으로 구현될 수 있다. 일 실시 예로, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)은 투명 소재의 투명전극으로 구현될 수 있다. 다른 실시 예로, 제1 전극(110)은 투명전극으로 구현하고, 제2 전극(120)는 불투명전극으로 구현할 수 있다. 또는 반대로, 제1 전극(110)을 불투명전극으로 구현하고, 제2 전극(120)을 투명전극으로 구현할 수 있다. 또는 제1 전극(110) 및 제2 전극(120) 중 적어도 하나 이상의 반투명전극으로 구현할 수 있다. 이 외에도 각 전극(110,120)의 투명도는 실시 예에 따라 다양하게 변형 가능하다.The
전기영동층(130)은 제1 전극(110)과 제2 전극(120) 사이에 위치한다. 전기영동층(130)의 제1 입자(140)는 전기장이 인가되면 이동 및/또는 회전이 가능하도록 전하를 가진 입자이다. The
일 실시 예로, 제1 입자(140) 그 자체가 전하를 가진 물질로 구성될 수 있다. 그러나 전기장에 의해 움직임이 가능한 e잉크(electronic ink) 등은 원형의 형태이므로 이동을 통해 색상 변화를 구현할 수 있으나, 광학특성(예를 들어, 반사효과, 반짝임(글리터) 효과 등)을 나타내는데 한계가 있다. In one embodiment, the
본 실시 예는, 제1 입자(140)가 광학특성을 가지도록 판상형으로 구현한다. 판상형의 제1 입자(140)는 표면에서 반사되는 광에 의해 반사효과나 반짝임 효과 등의 광학특성을 나타낼 수 있다. 또한 판상형의 제1 입자가 전기장에 의해 이동 및/또는 회전하여 색상 변화 및/또는 광학특성을 나타내도록 제1 입자는 (+) 또는 (-) 전하로 대전되어야 한다. 그러나 기존에 전하를 가진 액상의 물질(예를 들어, e잉크 등)은 원형의 입자를 구현할 수는 있어도 이를 판상형의 구조로 구현하는데 어려움이 있다. 이에 본 실시 예는, 플레이크 입자에 전하를 코팅하여 판상형의 제1 입자(140)를 구현한다. 제1 입자(140)의 구조에 대해서는 도 2에서 다시 살펴본다.In this embodiment, the
분산매(150)는 투명용매, 유색용매 또는 유색안료 분산액 등 다양한 물질로 구현될 수 있다. 일 실시 예로, 제1 입자(140)가 전기영동층에 분산되어 있도록 제1 입자(140)와 분산매(150)의 비중은 기 정의된 오차범위 내에서 동일할 수 있다. The
전기장이 인가되면 제1 입자(140)는 분산매(150)에서 이동 및/또는 회전한다. 제1 전극(110)과 제2 전극(120)에 전압을 인가하여 전기영동층에 전기장을 형성할 수 있다. 인가되는 전압의 세기에 따라 제1 입자(140)의 이동속도 및/또는 이동위치 등을 제어할 수 있다. 제1 입자(140)의 회전각도는 펄스신호를 통해 제어될 수 있다. 제1 입자(140)는 얇은 판상형이므로 제1 입자(140)의 이동위치 및/또는 회전각도에 따라 표면에서의 반사효과와 반짝임 효과 등이 다양하게 나타날 수 있다. 제1 입자(140)의 전압구동의 제어방법에 대하여 도 3에서 다시 살펴본다. 또한 제1 입자의 이동 및/또는 회전에 따른 색상변화와 광학특성 변화에 대해서는 도 4 및 도 5에서 다시 살펴본다.When an electric field is applied, the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 전기장에 의해 영동하는 입자의 일 예의 구조를 도시한 도면이다.Figure 2 is a diagram showing the structure of an example of a particle moving by an electric field according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전기영동층(130)에 존재하는 제1 입자(140)는 플레이크 입자(200)에 전하를 코팅하여 제조된다. 플레이크 입자(200)는 표면에 의한 반사 또는 반짝임(글리터) 효과를 나타낼 수 있는 얇은 판상의 형태일 수 있다. 예를 들어, 플레이크 입자(200)는 적어도 일면이 입사광의 각도에 따라 색상이나 반사광이 변화되는 입자이거나, 적어도 일면이 거울(mirror) 특성을 나타내는 입자이거나, 적어도 일면이 금속 광택 특성을 나타내는 입자이거나, 또는 하나의 색상을 나타내거나 양면의 색상이 서로 다른 색상의 입자일 수 있다. Referring to Figures 1 and 2, the
플레이크 입자(200)는 원하는 색상과 원하는 광학특성을 가진 다양한 소재로 구현될 수 있다. 본 실시 예는 자기장이 아닌 전기장을 통해 제1 입자의 이동을 제어하므로, 플레이크 입자는 자기장에 의해 움직임이 가능한 자성체 등의 물질일 필요가 없다. 또한 제1 입자(140)는 플레이크 입자(200)에 전하를 코팅하여 생성되므로 플레이크 입자 그 자체가 전하를 가지는 물질로 한정될 필요도 없다. 따라서 본 실시 예의 플레이크 입자(200)는 특정 소재로 제한되지 아니하므로, 기존 안료를 이용해서는 구현하지 못하였던 색상(예를 들어, 골드, 실버 등)을 구현하거나 원하는 반사특성(글리터 효과 또는 미러 효과 등)을 구현할 수 있는 소재일 수 있다. 일 실시 예로, 제1 입자(140)는 가로길이가 5~50㎛일 수 있다. The
전기장을 인가할 때 플레이크 입자(200)가 이동 및/또는 회전이 가능하도록 플레이크 입자(200)의 표면은 전하를 가진 물질로 코팅된다. 본 실시 예는 음이온을 가진 물질로 플레이크 입자(200)의 표면을 코팅하는 예를 도시하고 있으나, 양이온을 가진 물질로 플레이크 입자(200)의 표면이 코팅될 수 있다. 전하를 가진 물질을 플레이크 입자(200)에 코팅하는 방법 그 자체는 이미 널리 알려진 구성이므로 코팅 방법 그 자체에 대한 설명은 생략한다. 본 실시 예는 전하를 가진 종래의 다양한 물질 및 다양한 코팅 방법을 사용할 수 있으며 특정 물질이나 특정 코팅 방법으로 한정되는 것은 아니다. The surface of the
다른 실시 예로, 플레이크 입자(200)의 종류에 따라 전하를 가진 물질의 코팅이 잘 안 될 수 있다. 이 경우에 플레이크 입자(200)에 무기물질(210) 또는 유기물질(220)을 코팅한 후 그 위에 다시 전하를 가진 물질을 코팅할 수 있다. In another example, depending on the type of
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 제어방법의 일 예를 도시한 도면이다.Figure 3 is a diagram illustrating an example of a method for controlling a color variable element according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 3을 참조하면, 색가변소자(100)의 전기영동층(130)의 제1 입자(140)는 전기장의 인가에 의해 이동 및/또는 회전을 한다. 예를 들어, 색가변소자(100)의 제어장치(미도시)는 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)에 인가하는 전압방향, 전압세기, 펄스전압 등을 제어하여 전기영동층(130)에 인가되는 전기장의 특성을 변화시켜 제1 입자(140)의 이동 및/또는 회전을 제어한다.Referring to Figures 1 and 3, the
일 실시 예로, 전압방향(300)의 제어를 통해 제1 입자(140)의 이동방향을 제어(302)할 수 있다. 예를 들어, 제1 입자(140)가 (-) 전하를 가진 입자이고, 제1 전극(110)에 (+) 전압, 제2 전극(120)에 (-)전압이 인가되면, 제1 입자(140)는 전기영동층(130)의 아래 방향으로 이동하고, 제1 전극(110)과 제2 전극(120)에 인가하는 전압의 방향을 반대로 하면, 제2 입자(140)는 전기영동층(130)의 윗쪽 방향으로 이동할 수 있다.In one embodiment, the movement direction of the
다른 실시 예로, 전압세기(310)의 제어를 통해 제1 입자의 이동위치를 제어(312)할 수 있다. 제1 전극(110)과 제2 전극(120) 사이에 일정 시간(예를 들어, 수ms 등) 동안 전압이 인가될 때 인가되는 전압크기가 클수록 제1 입자(140)의 이동거리가 길어질 수 있다. In another embodiment, the movement position of the first particle can be controlled (312) by controlling the voltage intensity (310). When voltage is applied between the
또 다른 실시 예로, 펄스신호(320)를 통해 제1 입자의 회전각도를 제어(예를 들어, PWM(Pulse Width Modulation) 제어)(322)를 할수 있다. 본 실시 예는 펄스전압을 인가하면 제1 입자가 회전하는 성질을 파악하였으며, 이를 통해 제1 입자(140)의 회전각도를 제어한다. 제어를 위한 펄스전압의 펄스의 폭과 크기 등은 제1 입자(140)의 크기나 종류 등에 따라 미리 실험적으로 정의될 수 있다. 펄스전압을 인가하여 제1 입자(140)를 회전시킨 이후에 다시 DC 전압을 일정 시간 인가하면 제1 입자(140)는 DC 전압에 따라 이동하면서 평편한 면이 전기장의 수직방향(즉, 도 1의 가로방향)으로 다시 배열된다. 즉, 제1 입자(140)가 회전되지 않은 원 상태로 돌아온다. 따라서 펄스전압과 DC 전압을 통해 제1 입자(140)의 위치 및 회전각도 등을 제어할 수 있다.As another example, the rotation angle of the first particle may be controlled (eg, PWM (Pulse Width Modulation) control) 322 through the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 회전각도에 따른 색상 변화의 일 예를 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing an example of color change according to the rotation angle of a color variable element according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)에 펄스전압이 인가되면, 전기영동층(130)에는 펄스전압에 따른 전기장의 변화가 발생하며, 그에 따라 제1 입자(140)는 회전운동한다. 펄스전압의 크기 또는 펄스전압이 인가되는 시간에 따라 제1 입자(140)의 회전각도는 달라질 수 있다(410,420). 또한 펄스전압이 인가될 때 제1 입자(140)는 위쪽 또는 아래쪽으로 위치 이동할 수도 있다. 예를 들어, (+)의 펄스전압이 인가되면 제1 입자(140)는 위쪽방향으로 이동하면서 제1 방향으로 회전하고, (-)의 펄스전압이 인가되면 제1 입자는 아래쪽 방향으로 이동하면서 제2 방향(제1 방향과 반대방향)으로 회전할 수 있다. Referring to FIG. 4, when a pulse voltage is applied to the
제1 입자(140)의 회전각도에 따라 제1 입자(140)의 표면에서 나타나는 광학특성이 달라질 수 있다. 예를 들어, 분산매(150)가 검은색이고 제1 입자(140)가 전기영동층에서 무작위로 분산되어 있다면(400), 색가변소자(100)는 검은색으로 나타날 수 있다. 펄스전압이 인가되어 제1 입자(140)가 제2 전극(120)쪽으로 이동하면서 시계방향으로 회전하거나(410), 반시계방향으로 회전하면(420), 제2 전극(120)쪽에서 입사되는 광은 제1 입자(140)의 표면에 의해 반사되어 제1 입자(140)의 색상과 함께 반짝임 효과를 나타낼 수 있다. 제1 입자(140)가 마름모 꼴이면, 제1 입자(140)의 시계방향회전(410) 또는 반시계반향회전(420)에 따라 제1 입자(140)에서 광을 반사하는 형태가 서로 달라 광학특성(반사효과 또는 반짝임 효과 등)이 서로 다르게 나타날 수 있다.Depending on the rotation angle of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 위치변화에 따른 반사특성 변화의 일 예를 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing an example of a change in reflection characteristics according to a change in the position of a color variable element according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 제1 전극(110) 및 제2 전극(120)을 통해 DC 전압이 인가되면, 제1 입자(140)는 전압방향 및 전압크기에 따라 전기영동층(130)의 위쪽 또는 아래쪽으로 이동한다. 제1 입자의 이동위치에 따라 색가변소자(100)의 색상이 다를 수 있다. 예를 들어, 분산매(150)가 검은색이고 제1 입자(140)가 제1 전극쪽에 위치하면(500), 색가변소자(100)는 검은색을 나타낸다. DC 전압을 인가하여 제1 입자(140)를 전기영동층의 2/3지점으로 이동시키면(510), 색가변소자(100)는 제1 입자(140)에 의해 반사되는 광에 의해 제1 입자(140)의 색상이 일부 나타난다. 제1 입자(140)를 제2 전극(120)쪽으로 완전히 이동하면(520), 색가변소자(100)는 제1 입자(140)의 색상이 뚜렷하게 나타난다. 다시 말해, 제1 입자(140)를 전기영동층(130)의 어느 지점에 위치시키는지에 따라 색가변소자(100)가 나타내는 색상이 다를 수 있다. 예를 들어, 분산매(150)가 일정 색상을 가지면, 제1 입자(140)의 위치에 따라 분산매(150)에 의해 반사되는 광과 제1 입자(140)에 의해 반사되는 광의 비율이 달라지며 그에 따라 색상이 달라진다. Referring to FIG. 5, when DC voltage is applied through the
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 전기영동층의 갭 유지를 위한 구조의 일 예를 도시한 도면이다.Figures 6 and 7 are diagrams showing an example of a structure for maintaining a gap in the electrophoresis layer of a color variable device according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 색가변소자(600)가 필름 형태로 제조되는 경우에 전기영동층(130)의 갭(gap)을 유지하기 위하여 캡슐(610)을 포함할 수 있다. 전기영동층(130)의 제1 입자(140) 및 분산매(150)는 복수의 캡슐(610) 내에 존재한다. Referring to FIG. 6, when the color
도 7을 참조하면, 색가변소자(700)는 전기영동층의 갭을 유지하기 위한 격벽(710)을 포함한다. 전기영동층(130)의 제1 입자(140) 및 분산매(150)는 각 격벽 (710)사이의 공간에 존재한다. Referring to FIG. 7, the color
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 다른 일 예의 구조를 도시한 도면이다.Figure 8 is a diagram showing the structure of another example of a color variable element according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 색가변소자(800)는 제1 전극(110), 제2 전극(120), 제1 입자(140), 분산매(150) 및 제2 입자(810)를 포함한다. 본 실시 예의 색가변소자(800)는 도 1에서 살핀 색가변소자(100)와 비교하여 제2 입자(810)를 더 포함하고, 나머지 구성은 도 1의 구성과 동일하다. Referring to FIG. 8 , the color
제2 입자(810)는 원형의 형태로 전기장에 영향을 받지 않는 입자이다. 예를 들어, 분산매(150)는 투명한 물질이고, 제2 입자(810)는 유색입자일 수 있다. 예를 들어, 제2 입자(810)는 유색용매 또는 유색안료 분산액으로 구현될 수 있다. The
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 색가변소자의 제조방법의 일 예를 도시한 도면이다. Figure 9 is a diagram showing an example of a method of manufacturing a color variable element according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 2 및 도 9를 함께 참조하면, 전하를 가진 물질로 플레이크 입자(200)를 코팅하여 제1 입자(140)를 생성한다(S900). 플레이크 입자(200)에 바로 전하를 가진 물질을 코팅하거나 플레이크 입자(200)에 무기물질(210) 또는 유기물질(220)을 코팅한 후 그 위에 전하를 가진 물질을 코팅할 수 있다. 전하 코팅을 이용하여 제1 입자(140)를 생성하는 예가 도 2에 도시되어 있다.Referring to FIGS. 1, 2, and 9 together,
제1 입자(140)와 분산매(150)를 혼합한 전기영동물질을 생성한다(S910). 분산매(150)는 투명한 물질 또는 유색물질일 수 있다. 다른 실시 예로, 도 8과 같이 분산매(150)에 제2 입자(810)를 더 포함하는 전기영동물질을 생성할 수 있다.An electrophoretic material is generated by mixing the
제1 전극(110) 및 제2 전극(120) 사이에 전기영동물질로 구성되는 전기영동층(130)을 형성한다(S920). 일 실시 예로, 제1 전극(110)과 제2 전극(120) 사이에 갭을 형성하기 위하여 도 6과 같이 전기영동물질을 포함하는 캡슐(610)을 생성하고, 그 캡슐(610)로 전기영동층(130)을 구현할 수 있다. 다른 실시 예로, 도 7과 같이 제1 전극(110)과 제2 전극(120) 사이에 격벽(710)을 형성한 후 그 격벽(710) 사이의 공간에 전기영동물질을 채워넣어 전기영동층(130)을 형성할 수 있다. An
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been examined focusing on its preferred embodiments. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.
110: 제1 전극 120: 제2 전극
130: 전기영동층 140: 제1 입자
150: 분산매110: first electrode 120: second electrode
130: electrophoresis layer 140: first particle
150: dispersion medium
Claims (12)
제2 전극; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치한 전기영동층;을 포함하고,
상기 전기영동층은,
전기장이 인가되면 이동 및/또는 회전이 가능하도록 전하로 코팅된 판상형의 제1 입자;
유색이며 전기장에 영향을 받지 않는 원형의 제2 입자; 및
분산매;를 포함하고,
상기 제1 입자는 플레이크 입자에 무기물질 또는 유기물질을 코팅한 후 전하를 가진 물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 색가변소자.first electrode;
second electrode; and
An electrophoresis layer located between the first electrode and the second electrode,
The electrophoresis layer is,
Plate-shaped first particles coated with electric charges to enable movement and/or rotation when an electric field is applied;
a second colored, circular particle that is unaffected by electric fields; and
Contains a dispersion medium;
The first particle is a color variable element characterized in that the flake particle is coated with an inorganic or organic material and then coated with a charged material.
상기 제1 입자와 상기 분산매는 서로 다른 색상을 가지는 것을 특징으로 하는 색가변소자.According to clause 1,
A color variable element wherein the first particles and the dispersion medium have different colors.
상기 제1 입자의 가로길이는 5~50㎛인 것을 특징으로 하는 색가변소자.According to clause 1,
A color variable element, characterized in that the horizontal length of the first particle is 5 to 50㎛.
상기 분산매는 유색용매 또는 유색안료 분산액인 것을 특징으로 하는 색가변소자.According to clause 1,
A color variable device, characterized in that the dispersion medium is a colored solvent or a colored pigment dispersion.
전압방향에 의해 이동방향이 제어되고,
전압세기에 의해 위치가 제어되고,
펄스신호에 의해 회전각도가 제어되는 것을 특징으로 하는 색가변소자.The method of claim 1, wherein the first particle is:
The direction of movement is controlled by the voltage direction,
The position is controlled by the voltage intensity,
A color variable element whose rotation angle is controlled by a pulse signal.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 갭을 유지하기 위한 격벽;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 색가변소자.The method of claim 1, wherein the electrophoresis layer is:
A color variable element further comprising a partition for maintaining a gap between the first electrode and the second electrode.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 갭을 유지하기 캡슐;을 더 포함하고,
상기 제1 입자 및 상기 분산매는 상기 캡슐 내에 존재하는 것을 특징으로 하는 색가변소자.The method of claim 1, wherein the electrophoresis layer is:
It further includes a capsule to maintain the gap between the first electrode and the second electrode,
The color variable element, characterized in that the first particles and the dispersion medium are present in the capsule.
전압세기를 이용하여 상기 제1 입자의 위치를 제어하는 단계; 및
펄스신호를 이용하여 상기 제1 입자의 회전각도를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.In the control method of the color variable element of claim 1,
Controlling the position of the first particle using voltage intensity; and
A control method comprising: controlling the rotation angle of the first particle using a pulse signal.
유색이며 전기장에 영향을 받지 않는 원형의 제2 입자와 상기 제1 입자가 분산된 전기영동물질을 생성하는 단계; 및
제1 전극과 제2 전극 사이에 상기 전기영동물질로 구성되는 전기영동층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 제1 입자를 생성하는 단계는,
상기 플레이크 입자에 무기물질 또는 유기물질을 1차 코팅하는 단계; 및
상기 무기물질 또는 유기물질에 전하를 가진 물질을 2차 코팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 색가변소자의 제조방법.
Generating first particles by coating flake particles with a charged material so that they can move and/or rotate when an electric field is applied;
generating an electrophoretic material in which circular second particles that are colored and unaffected by an electric field and the first particles are dispersed; and
Comprising: forming an electrophoretic layer composed of the electrophoretic material between the first electrode and the second electrode,
The step of generating the first particle is,
First coating the flake particles with an inorganic or organic material; and
A method of manufacturing a color variable element comprising a second coating of a charged material on the inorganic or organic material.
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20100091140A (en) * | 2010-07-26 | 2010-08-18 | 주식회사 나노브릭 | Display method and device using photonic crystal characteristics |
KR20170124018A (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-09 | 주식회사 나노브릭 | display cell, electrophoretic fluid, display device and manufacturing method of the same |
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