KR20010072719A - 광 산란 기재 물질로 제조된, 전기적으로 스위칭 가능한광학 특성을 갖는 복합체 시트 - Google Patents

광 산란 기재 물질로 제조된, 전기적으로 스위칭 가능한광학 특성을 갖는 복합체 시트 Download PDF

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페터스,슈베르트페거
크레아피스 게젤샤프트 퓌르 테흐놀로기 운트 인노파티온 엠베하
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Abstract

본 발명은 2개의 대조 전극, 및 현탁 유체중의 전기영동적으로 이동성인 입자를 함유하는 공동을 갖는 광 산란 미소 구획 시트(여기서, 당해 시트는 광 산란 물질로 제조된다)을 포함하는 전기적으로 스위칭가능한 광학 특성을 갖는 복합체 시트에 관한 것이다. 당해 전기적으로 스위칭가능한 광학 특성을 갖는 복합체 시트는 디스플레이 패널, 컴퓨터 디스플레이 또는 편평한 스크린으로서 사용될 수 있다.

Description

광 산란 기재 물질로 제조된, 전기적으로 스위칭 가능한 광학 특성을 갖는 복합체 시트{Composite sheets with electrically switchable optical properties made of light-scattering base material}
본 발명은 현탁액 중의 전기영동적으로 이동성인 입자(electrophoretically mobile particle)를 기본으로 하는 광 산란 기재 물질로부터 제조된 전기영동 디스플레이(electrophoretic display)에 관한 것이다.
예를 들면, 간판, 광고판, 가격 표시기, 시간표 디스플레이, 컴퓨터 디스플레이 또는 평편한 패널 디스플레이 스크린과 같은 정보 시스템은 일반적으로 문장, 기호 또는 그래픽을 나타내는 데 사용된다. 정보 시스템은 정면 광에서도 높은 콘트라스트를 가져야 하고, 예각에서도 판독가능해야 하며, 충분한 고유 발광도 또는 상응하는 외부 조명을 가져야 한다. 디스플레이된 정보는 예를 들면, 광고판과 같이 고정시킬 수 있거나, 예를 들면, 컴퓨터 디스플레이와 같이 전자적으로 변할 수 있다.
이들 정보 시스템의 다수는 고유한 발광성을 갖지 않으며, 정상의 일광 또는 실내 광에 의해 외부에서 빛나고, 정면 광은 종종 반사가 없는 조명 때문에 바람직하다.
특히 현저한 상업적으로 중요한 정보 시스템은, 예를 들면, 휴대용 컴퓨터에서 사용되는 바와 같이 편평한 패널 디스플레이 스크린에 적용하는 것이다. 편평한 패널 디스플레이 스크린은 조명 시스템을 필요로하지 않는 자가 조명 디스플레이(self-illuminating display)를 사용하거나, 예를 들면, 액정 또는 전기영동 시스템을 기저로 하여 작동하는 비자가 조명 디스플레이를 사용하여 제조된다. 비자가 조명 디스플레이는 간략히 말해 2개 이상의 층으로 구성된다; 가시화 층으로서 본원에 언급되는 조명 유닛(illumination unit) 및 전자적으로 변할 수 있는 정보를 나타낼 수 있는 층. 조명 유닛은 후면 또는 정면 광으로서 사용될 수 있다. 조명 유닛의 유형은 가시화 층의 투명도 및/또는 반사율에 따라 선택된다.
조명 유닛의 설명:
조명 유닛은 시야의 전체 범위의 조명을 우수하게 하기 위해 가능한 최고의 콘트라스트를 보장해야 한다. 이는 종종 매우 강력한 조명 유닛을 사용하여서만 성취될 수 있다. 그러나, 후자에 필요한 에너지의 공급은 전체 중량이 상당히 증가하는 것과 일반적으로 여전히 관련된, 상응하는 매우 강력한 배터리를 필요로한다.
현대 컴퓨터 디스플레이의 조명 유닛은 종종 전체 스크린에 필요한 에너지의 90% 이상을 소모한다. 액정 디스플레이(LCD)용 후면 광(back-lighting) 시스템에 있어서, 발생된 광의 상당 부분은, 예를 들면, 편광 층에 의해 여과되고, 따라서 조명에 유용하지 않다.
다수의 경우, 편평한 램프 또는 상응하는 광 확산기 스크린 또는 메쉬를 갖춘 다수의 램프는 액정 디스플레이(LCD)의 후면 광 시스템으로 사용되고; 기타 시스템은 도파관 판(waveguide plate)으로 광을 측면 도입한 조명 유닛 및 하부에서 상응하는 반사 유닛 또는 도파관 판의 상부에서 여기 출력 포인트에서 상응하는 반사 유닛을 기재로 한다. 이러한 기술은 후면 광 시스템에서만 사용될 수 있고, 가시화 층과 관측자 사이에 배열된 후면 광 시스템에서는 사용될 수 없는데, 이는 방출광이 관측자의 방향과 가시화 층 둘 다로 방출되기 때문이며, 따라서, 가시화 층에서 디스플레이된 정보를 구별하는 것은, 가능한 경우, 전혀 어렵다.
기타 디스플레이 기술은 편평하고 얇은 전기 발광 램프 또는 확산기 장치를 갖춘 작은 형광 유닛을 사용한다. 전기 발광 램프가 형광 후면 광 시스템보다 에너지를 덜 소모할지라도, 이는 착색된 디스플레이 스크린의 작동에 필요한 전체 광 스펙트럼에 걸쳐 방출되지 않을 만큼 강력하고 통상적이지 않다. 또한, 전기 발광 램프의 수명은 만족스럽지 않다.
가시화 층의 설명
전자적으로 변할 수 있는 정보 디스플레이용으로 신규하게 개발한 것은 제이. 야콥슨(J. Jacobson) 교수 등의 "전자 잉크"이다. 이러한 기술은 이미지 정보의 디스플레이용 전기장에서 단색 또는 다색 안료 입자의 정렬을 사용한다. 상세한 것은, 예를 들면, 문헌[참조: J. Jacobson et al., IBM System Journal 36(1997), pages 457-463, 또는 B. Comiskey et al., Nature, Vol. 394, July1998, pages 253-255]에서 수득할 수 있다.
상응하는 이극성인, 다양한 양태의 단색 또는 두가지 색상의 입자의 제조 및 전기영동 디스플레이에서 이들의 용도에 대해서는, 예를 들면, 국제공개공보 제WO 98/03896호를 참조하는데, 여기에는 어떻게 이들 입자가 불활성 액체에 현탁되어 있으며 현탁 물질의 작은 버블에서 봉입되는지가 기재되어 있다. 이러한 기술은, 적용한 전기장에 따라 두 가지 색상의 입자를 회전시킴으로써 두 가지 색상의 초소형 디스플레이를 가능케 한다.
국제공개공보 제WO 98/19208호에는 임의로 착색된 액체에서 전기영동적으로 이동성인 입자가 전기장에 의해한 마이크로캡슐 내로 이동할 수 있는 유사한 전기영동 디스플레이가 기재되어 있다. 가한 전기장에 따라, 입자를 정렬시켜 전극이 형성되고, 따라서 초소형의 디스플레이 예스/노우 색상 정보(입자의 색상을 육안으로 볼 수 있거나 액체의 색상을 육안으로 볼 수 있음)를 형성한다.
국제공개공보 제WO 98/41899호에는, 위에서 기재한 원리를 기본으로 할지라도, 형광 입자와 반사 입자를 함유하지 않는 전기영동 디스플레이가 기재되어 있다. 또한, 액정 작용을 하는 현탁액을 사용하는 것도 기재되어 있다. 액정은 적용한 전기장에 따라 입자의 전기영동 이동을 방해하거나 촉진시킨다.
국제공개공보 제WO 98/41898호에는 또한, 이의 특정 정렬 때문에 인쇄 공정, 특히 잉크-제트 인쇄법에 의해 제조될 수 있는 이러한 유형의 전기영동 디스플레이 시스템이 기재되어 있다. 전극 및 전기영동 디스플레이 둘 다는 그 자체가 유리하게는 연속적인 인쇄 단계에서 제조될 수 있다.
이러한 기술의 공통적인 특징은 현탁액 및 입자가 중합성 물질의 캡슐, 버블 또는 기타 공동에 매봉된다는 점이다. 입자는 또한 현탁액을 사용하여 캡슐화 될 수 있다; 이어서, 이들 캡슐을 조립된 형태로 지지체 물질 중합 공정내로 도입될 수 있거나 착체 에멀젼 중합중에 기저 물질과 함께 형성될 수 있다. 어떤 경우에도 캡슐 또는 공동의 크기 또는 정렬은 균일하지 않다. 기저 물질에서 마이크로캡슐 또는 공동의 크기 및 조절하기 어려운 2차원 또는 3차원 분포 둘 다를 분산시켜, 첫째로 어드레싱 화상이 불균등해지고, 둘째로 높은 콘트라스트를 성취하기 어렵게 만든다.
이러한 유형의 시스템은, 이들의 디자인 때문에 이들이 실질적으로 불투명하므로, 특히 후면 광에 적합하지 않다. 가시 입사광(전면 광)을 사용하는 간단한 조명의 경우, 콘트라스트는 종종 만족스럽지 않다. 게다가, 입사광 시스템, 즉 가시광을 갖는 외부 광원을 사용하면 균등한 조명와 동시에 연속적인 우수한 콘트라스트를 성취하기 어렵게 된다.
본 발명의 목적은 색상이나 정보를 표시하기 위한 전기영동 디스플레이 시스템을 제공하는 것으로, 높은 발광도와 높은 콘트라스트를 가지면서 편평한 디자인을 갖는다. 이 시스템을 3차원 물체에 설치할 수 있도록 얇고 가요성을 갖는다.
광 산란 미소 구획(microcompartment) 필름의 공동에서 전기영동적으로 이동성인 입자를 사용하는 디스플레이 스크린은 특히 높은 발광도를 갖는다고 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 조명 유닛, 2개의 대조 전극, 및 현탁액 중의 전기영동적으로 이동성인 입자를 함유하는 공동을 갖는 미소 구획 필름(여기서, 미소 구획 필름은 광 산란 물질로 이루어진다)으로부터 구성된 전기영동 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이의 구성은 도 1에 도시되어 있다:
a)는 투명한 전방 전극(대조 전극)을 나타낸다.
b)는 투명한 커버 필름을 나타낸다.
c)는 광 산란 미소 구획 필름을 나타낸다.
d)는 현탁액을 함유하는 공동을 나타낸다.
e)는 전기영동적으로 이동성인 입자를 나타낸다.
f)는 도파관 판/필름(조명 유닛)을 나타낸다.
g)는 어드레싱 전극(대조 전극)을 나타낸다.
투명한 전방 전극(a) 및 커버 필름(b)은 동일하거나 역 순서로 정렬될 수 있다. 어드레싱 전극(g)이 광학적으로 투명한 경우, (g) 및 도파관 판(f)를 또한 교환할 수 있다.
본 발명에 따르는 디스플레이의 작동원리는 다음과 같다:
도파관 판(f)으로부터의 광을 미소 구획 필름(c)을 통해 공동으로 도입시킨다. 전기영동적으로 이동성인 입자가 (a) 및 (g) 사이에 적용한 전기장에 의해 커버 시트(b)[예: 공동(h)]에서 국부화되는 경우, 광은 공동으로부터 누출되지 않는다. 입자가 도파관 판[예: 공동(d)]에서 국부화되는 경우, 광은 공동으로부터 방해받지 않고 방출된다.
본 발명에 따른 디스플레이의 고광도는 전체 내부 반사 때문에 광 손실을 방지하는 미소 구획 필름의 광 산란 물질 때문이다.
미소 구획 필름의 광 산란 특성은 유럽 특허 제0 645 420호 및 유럽 특허 제0 590 471호에 기재되어 있는 바와 같이 매봉된 산란 입자를 사용하여 성취될 수 있다. 미소 구획 필름을 제조하는 데 특히 적합한 물질은 다름스타트 소재의 룀 게엠베하(Rohm GmbH)의 플렉시글라스 지에스 클리어(FLEXIGLAS GS Clear) 1001 또는 2458이다.
미소 구획 필름내의 공동의 정렬은 엄격하게 조절되어야 한다. 열 또는 행의 정렬이 적합하다. 그러나, 이러한 정렬은 정사각형은 말할것도 없이 반드시 직각일 필요는 없는데, 예를 들면, 행 또는 열의 입사 정렬 또는 공동의 6각 정렬도 가능하다. 도 2는 선택의 예를 나타낸다.
공동은, 예를 들면, 니들, 엠보싱, 3D 인쇄, 부식, 에칭, 주조 조성물을 사용하는 주조, 사출성형, 사진 또는 석판인쇄술 공정 또는 간섭법을 사용하여 지지체 물질 또는 미소 구획 시트으로 도입할 수 있다. 이러한 형태의 미소 구조의 표면을 제조하는 방법은, 예를 들면, 독일 특허 제29 29 313호, 국제공개공보 제WO 97/06468호, 미국 특허 제4,512,848호, 독일 특허 제41 35 676호, 국제공개공보 제 WO 97/13633호 및 유럽 특허 제0 580 052호에 기재되어 있다. 작은 구조를 제조하기 위한 추가의 방법은 문헌[참조: Younan Xia and George M. Whitesides inAngew. Chem, 1998,110, 568-594]에 기재되어 있다. "소프트 석판술"로서 공지되어 있는 이러한 방법으로 1㎛ 내지 35nm의 범위의 매우 작은 구조를 제조할 수 있다. 추가의 방법은 목적하는 미소 구조를 갖는 판 또는 필름을 제조할 수 있는 마스터(master)를 마이크로밀링시키는 것이다. 마스터는 융형(negative mold)이다. 이어서, 복사본을 엠보싱, 주조 또는 사출성형 공정으로 성형한다.
또한, 구조화되지 않은 필름은 목적하는 차원 및 형태의 공동을 가질 수도 있다. 레이저 방사 또는 드릴링/밀링과 같은, 예를 들면, CNC 기계를 사용하는 부식법 또는 절단법도 본 발명에 적합하다.
공동의 기저 물질은 광학적으로 투명해야 하고, 무색일 수 있거나 착색될 수 있다. 대조 전극은 각각의 경우 공동의 상부 및 하부의 미소 구획 필름에 적용하며, 여기서 공동의 상부, 즉 관찰자와 공동 사이에 정렬된 전극(도 1의 a)는 기저 물질과 같은 동일한 투명성을 가져야 한다. 공동의 하부에 적용한 대조 전극(도 1의 g)은 또한 전극 전압을 낮게 유지하기 위해 조명 유닛(도 1의 f)과 공동 사이에 적용해야 하며, 광학적으로 투명해야 한다.
미소 구획 시트용으로 적합한 기저 물질은 단독중합체 또는 공중합체이든지 중합체 블렌드의 혼합 성분이든지 기계적으로나 석판술로 구조화할 수 있는 모든 중합체로, 예를 들면, 열가소성 물질, 폴리카보네이트, 폴리우레판, 폴리실록산, 폴리올레핀, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, COC(사이클로올레핀성 공중합체), 폴리스티렌, ABS 중합체, PMMA, PVC, 폴리에스테르, 폴리아미드, 열가소성 엘라스토머 또는 가교결합 물질, 예를 들면, UV 경화 아크릴레이트 피복물이지만, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 퍼플루오로알콕시 화합물의 중합체는 제외된다. 미소 구획 시트용의 가요성 물질을 사용함으로써, 본 발명에 따르는 디스플레이의 가요성 디자인을 제조할 수 있다.
미소 구획 시트의 공동은 도면에서 깊이 프로파일(depth profile)과는 별개로 목적하는 형상을 갖는다. 도 2는 선택을 나타낸다. 공동은 유리하게는 관찰자의 눈과 면하는 측면 위에 원형, 타원형, 삼각형, 직사각형, 사각형, 육각형 표면 또는 팔각형 표면(가시 표면)을 갖는다.
공동의 가시 영역은 10,000㎛2이상, 바람직하게는 40,000 ㎛2이상, 특히 바람직하게는 62,500㎛2이상, 매우 특히 바람직하게는 250,000㎛2이상이다.
공동의 깊이는 가시 영역과 무관할 수 있는데, 20 내지 250㎛, 바람직하게는 30 내지 200㎛, 매우 특히 바람직하게는 50 내지 100㎛이다.
공동의 깊이 프로파일은 균일할 수 있는데, 즉 공동의 폭은 어떤 지점에서 동일할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 공동은 원뿔형 깊이 프로파일을 갖는데, 여기서, 기저 영역에 대한 공동의 가시 영역의 비는 1.5 이상이다.
공동의 원뿔형 깊이 프로파일은 도 3에 도시하였다. 본 발명의 이러한 양태의 특정한 특색은 관찰자의 눈과 면하는 공동의 측면("가시 표면", 도 3의 a)이 관찰자의 눈으로부터 떨어져 면하는 측면("기재 표면", 도 3의 b)보다 크다는 점이다. 가시 영역과 공동의 기재 영역 사이의 비는 1.5 이상, 바람직하게는 25 이상,특히 바람직하게는 100 이상, 매우 특히 바람직하게는 250 이상이다. 도 3의 c는 깊이 프로파일의 실례가 되는 선택을 나타낸다.
미세 구획 시트의 상부 측면에서 각각의 공동 사이의 영역의 폭은 가능한 작게 유지되어야 한다; 영역의 폭이 2 내지 50㎛, 특히 바람직하게는 5 내지 25㎛인 것이 바람직하다. 영역의 상부 측면은 불투명한 피복물을 가질 수 있다. 이는, 공동을 통한 광의 출구가 입자에 의해 차단되는 경우, 당해 영역으로부터의 광의 바람직하지 않는 출구를 막는다.
광 손실을 막기 위해, 당해 영역의 상부 측면 및/또는 도파관 판은 반사 물질로 반사시키거나 피복시킬 수 있다. 따라서, 예를 들면, 알루미늄 적층, 금속 증착 또는 TiO2피복을 수행할 수 있다.
미세 구획 필름이 목적하는 공동을 갖춘 후, 공동을 전기영동적으로 이동성인 입자 및 현탁액으로 충전시킨다. 이는, 예를 들면, 슬러리를 도입시키거나 나이프 피복기를 사용하여 과량의 현탁액을 제거하거나, 나이프 피복기/스프레더를 사용하여 현탁액을 직접 적용하거나, 잉크-젯 인쇄법을 사용하거나, 모세관력을 사용하여 자가 충전시킴으로써 수행할 수 있다. 이러한 측정법에 의해, 입자 현탁액을 공동내에 직접적으로 도입시킨다. 공동은 실질적으로 캡슐화 되거나 밀봉되어야 한다. 모세관력을 사용하여 충전시키는 경우, 캡슐은 충전 작업 전에 반드시 밀봉시킨다. 이는 미세 구획 필름 또는 누수 시험법으로 공동의 영역에 연결되어 있는 커버 필름을 사용하여 수행하는 것이 유리하다. 다른 가능성은 공동을 밀봉시키는데 사용할 수 있는데, 예를 들면, 다음과 같다:
- 접착 결합 또는 열 용융(극초단파, 접촉 또는 마찰 용점, 가열 용융 접착 및 가열 적층)
- 반응성 수지, 특히 UV 경화(예: 아크릴레이트 분산액) 또는 안료 현탁액과 불혼화성인 2성분 시스템(예: 폴리우레탄 피복 시스템)
- 계면 중합, 계면 중축합 및 예를 들면, 문헌[참조: "Microencapsulation: Methods and Industrial Applications", Ed. S. Benita, Marcel Dekker, Inc., NY, 1996]에 기재되어 있는, 구형 입자를 캡슐화시키기 위한 마이크로캡슐 기술 분야에서 사용되는 기타 공정.
전기영동적으로 이동성인 입자, 즉 제조된 캡슐의 예비 캡슐화된 현탁액을 사용할 수도 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이 이러한 제조된 캡슐은 미소 구획 필름의 공동내로 가압할 수 있다. 이러한 방식으로 충전된 공동은 그 다음, 위에서 기재한 바와 같이 커버 필름을 사용하여 재밀봉되어야 한다. 이러한 기술은, 캡슐이 미소 구획 필름의 영역에 의해 둘러싸이기 때문에, 캡슐 크기 및 미소 구획 크기 사이의 주어진 조화된 비를 실질적으로 사용하기 위한 캡슐 벽 물질의 안정성에 있어서 필요성을 상당히 감소시킨다. 게다가, 제조된 공동에서 캡슐의 정렬은 캡슐이 규칙적으로 정렬되게 한다.
밀봉 동안 가능하다면 공기 또는 기타 기체 함유물이 전혀 발생하지 않고, 현탁액 매질 또는 현탁액의 미소 입자와 캡슐 층 사이에 어떠한 반응도 발생하지 않으며, 각각의 공동 사이에 환경 또는 연결 부분에 대해 누수가 전혀 없는 변형이중요하다.
공동 또는 제조된 캡슐은 단일 현탁액 또는 다수의 현탁액, 예를 들면, 적용한 전기장의 역전시 상이한 색상을 갖는 현탁액을 사용하여 현탁시킬 수 있다.
게다가, 현탁액에 의해 착색을 생략할 수 있는데, 즉 입자 이외의 광학적으로 투명하고 무색인 현탁액을 사용하여 공동을 충전시킬 수 있다. 광학적으로 투명한 액체의 적합한 예는 비극성 유기 액체(예: 파라핀 또는 이소파라핀 오일, 또는 저분자량 또는 저점도 실리콘 오일)이다.
현탁액은 게다가 광학적으로 투명할 수 있거나 착색될 수 있다. 여러번 착색 디스플레이를 제조하기 위해, 3개의 인접한 공동은 상이하게 착색(예: 적색, 청색 및 황색)된 현탁액을 함유할 수 있다.
착색된 현탁액은 내광성 색상을 가져야하며 미소 구획 시트의 물질 또는 커버 층의 물질과 어떠한 반응도 진행되어서는 안된다. 착색된 현탁액은 게다가 형광 또는 인광 물질을 함유할 수 잇다. 형광 또는 인광 물질의 용도는 광 수율을 더 높게 하고/하거나 UV 방사선 함유물을 갖는 광원을 사용할 수 있게 한다. 적합한 물질은, 예를 들면, 문헌[참조: Cumarin 314T(Acros Organics) 또는 Pyromethene 580]에 기재되어 있다.
직경이 0.1 내지 20㎛, 바람직하게는 0.3 내지 10㎛, 특히 바람직하게는 0.4 내지 5㎛인 전기영동적으로 이동성인 입자는 제WO 98/41898호, 제WO 98/41899호 및 제WO 98/0396호에 따라 제조할 수 있다. 당해 특허에는 유기 및/또는 중합체성 물질을 사용하는 안료의 피복물 및/또는, 예를 들면, 하전 조절 첨가제를 사용하여처리함으로써 전기 하전을 갖는 순수한 안료의 용도(참조: 특히 제WO 98/41899호)가 포함된다.
입자가 현탁액에서 자유롭게 이동함으로, 입자는 적용한 전기장에 따라 이들의 하전 때문에 전극의 한쪽으로 이동할 수 있다. 따라서, 공동의 "오프/온(off/on)" 상태 또는 공동의 거시적으로 지각 가능한 색상은 입자의 공간 정렬에 의해 결정되고 전기장에 의해 조절될 수 있다.
입자가 관찰자로부터 떨어져 면하는 공동의 측면에서 전기장에 의해 국부화되는 경우(기저 측면, 도 3의 "b"), 입자는 보이지 않거나 실질적으로 관찰자에게 보이며, 조명 유닛으로부터의 광은 실질적으로 방해받지 않는 현탁액을 통해 통과시킬 수 있다[예: 도 1, 공동(d)]. 접촉시킴으로써, 입자가 관찰자와 접하는 공동의 측면에 국부화되는 경우(가시 측면, 도 3의 "a"), 이들은 조명 유닛으로부터 광을 가려낸다[예: 도 1, 공동(h)]. 그 결과, 어두운 영역은 광만을 사용하여 기저 물질의 영역을 통해 방출시킬 수 있다. 따라서, 미소 구획 필름의 영역은 가능한 얇게 디자인되어야 하고/하거나 불투명하거나 반사된 피복물을 가져야 한다.
공동 또는 입자를 어드레싱시키기 위해, 2개의 전극(도 1의 b 및 g)이 필요한데, 기재 영역 위의 전극(도 1의 g)은 적어도 실질적으로 조명 층으로부터 광에 대해 투명해야 한다.
전극 어드레싱은, 즉 극단적인 경우 각각의 공동의 어드레싱은, 예를 들면, 제WO 97/04398호에 기재되어 있는 바와 같은 스위치 유닛의 열/횡 정렬에 의해 수행될 수 있다. 공동이 각각의 어드레싱에 있어 너무 작은 경우, 다수의 공동은 각각의 스위치 유닛에 의해 스위칭된다.
조명 유닛(도 1의 f)은 디스플레이의 균일한 조명을 촉진시킬 것이지만, 그럼에도 불구하고 편평할 것이다. 광이 도파관 판에 의해 시야의 전체 영역에 걸쳐 분포되어 있는, 측면에 설치된(side-mounted) 광원의 용도는 본 발명에 적합하다. 고도의 광산란 플라스틱 판은, 예를 들면, 유럽 공개특허공보 제0 645 420호에 기재되어 있다. 이들 판은 입사 광의 전체 내부 반사가 방지되고 판 또는 미소 구획 필름으로부터 광의 회절 대신 필름이 촉진되는 방식으로 구성된다. 도파관 판의 추가의 실례가 되는 양태는 유럽 특허 제0 645 420호 및 유럽 특허 제0 590 471호에 제공되어 있다. 이들 조명 시스템은, 예를 들면, 후면이 빛나는 신호에 사용된다. 본 발명의 특정 양태에 있어서, 도파관 판의 물질 및 미소 구획 필름이 이상적이다.
디스플레이를 조명된 배경 위에 배치하면 그 배경이 광원으로 이용될 수 있어(후면 광 장치) 선택적인 조명 유닛은 생략될 수 있다(도 5). 디스플레이를 감광 장치로서, 즉 투명 상태를 불투명 상태로 전환하는데 이용하면 조명 유닛은 역시 필요하지 않다.
적합한 도파관 판 또는 확산기 판은 무색 매트릭스 물질에서 무색이지만 굴절률이 상이한 입자를 함유한다. 판에 도입되는 광선의 전달 방향은 이 때문 약간 일정하게 변하고, 광은 판 표면에 걸쳐 균일하게 분포된 매우 작은 각에서 방출된다. 이러한 도파관 판은 유리하게는 하나의 말단으로부터 조명되어, 판 표면에 걸쳐 균일한 광 방출은 광 굴절 때문에 성취된다.
균일한 발광 밀도를 성취하기 위해, 광은 조명 유닛의 다수의 가장자리에서 빛날 수 있다.
본 발명에 따르는 디스플레이는 편평한 스크린 및/또는 높은 발광도가 중요한 모든 디스플레이 기능에 사용될 수 있다. 이러한 용도의 예는 디스플레이 보드, 휴대폰 디스플레이, 컴퓨터 디스플레이, 편평한 패널 디스플레이 스크린, 간판 및 시그널 보드이다. 전기로 스위칭가능한 광학 특성을 가진 복합체 시트은 유리창, 덮개, 온실 지붕, 포장, 섬유 제품, 안경, 탐조등 덮개, 방풍 창, 간판 또는 일광차폐 장치의 제조에 사용된다.

Claims (16)

  1. 조명 유닛, 2개의 대조 전극, 및 현탁액중의 전기영동적으로 이동성인 입자를 함유하는 공동(cavity)을 갖고 광 산란 물질로 이루어진 미소 구획 필름으로 구성된 전기영동 디스플레이.
  2. 제1항에 있어서, 현탁액이 광학적으로 투명하고 무색인 전기영동 디스플레이.
  3. 제1항에 있어서, 현탁액이 광학적으로 투명하고 착색된 전기영동 디스플레이.
  4. 제3항에 있어서, 3개의 인접한 공동이 각각 상이하게 착색된 현탁액을 함유하는 전기영동 디스플레이.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 공동이, 공동의 기저 영역에 대한 이의 가시 영역의 비가 1.5 이상인 원추형 깊이 프로파일을 갖는 전기영동 디스플레이.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 공동의 가시 영역이 10,000㎛2이상인 전기영동 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서, 공동의 가시 영역이 250,000㎛2이상인 전기영동 디스플레이.
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 공동의 깊이가 20 내지 250㎛인 전기영동 디스플레이.
  9. 제8항에 있어서, 공동의 깊이가 30 내지 200㎛인 전기영동 디스플레이.
  10. 제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 미소 구획 필름내의 공동이 2 내지 50㎛의 폭을 갖는 영역에 의해 상부 측면에서 서로 분리되는 전기영동 디스플레이.
  11. 제10항에 있어서, 미소 구획 필름내의 공동이 2 내지 25㎛의 폭을 갖는 영역에 의해 상부 측면에서 서로 분리되는 전기영동 디스플레이.
  12. 제10항에 있어서, 미소 구획 필름의 상부 측면이 불투명한 피복물을 갖는 전기영동 디스플레이.
  13. 부식 또는 절단 공정에 의해 미소 구획 필름내에서 공동을 제조하는 것을 포함하는, 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따르는 전기영동 디스플레이의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 미소 구획 필름내에서 공동이 부식 레이저 방사선에 의해 제조되는 방법.
  15. 컴퓨터 디스플레이, 편평한 패널 디스플레이 스크린, 간판, 시그널 보드 또는 디스플레이 보드에 사용하기 위한, 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따르는 전기영동 디스플레이의 용도.
  16. 유리창, 덮개, 온실 지붕, 포장, 섬유 제품, 안경, 탐조등 덮개, 방풍 창, 간판 또는 일광차폐 장치를 제조하기 위한, 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따르는 전기영동 디스플레이의 용도.
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