KR20050079116A - 전자 종이를 이용한 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하 기판에 다중 전극을 설치하여 구의 회전량을 제어하여 중간 계조를 표현할 수 있도록 하는 전자 종이를 이용한 표시장치를 제공하기 위한 것으로서, 상부기판 배면에 적어도 하나 이상 형성되어 전극을 인가하는 상부 투명전극과, 하부기판 상에 적어도 하나 이상 형성되어 전극을 인가하는 하부 투명전극과, 상기 상부 투명전극 및 하부 투명전극 사이에 형성되어 투명한 구 형태를 갖는 투명 매질과, 상기 투명 매질 내에 적어도 2가지 색 이상을 갖고 상기 상하부 투명전극에서 인가되는 전계의 극성 작용에 상응하여 회전되는 회전구를 포함하여 구성되는데 있다.

Description

전자 종이를 이용한 표시장치{display device using Electronic Paper}

본 발명은 전자 종이(Electronic Paper : E-Paper)를 이용한 표시장치에 관한 것으로, 특히 회전구 방식의 전자 종이를 이용하여 다중 계조를 표현하기 위한 표시장치에 관한 것이다.

디지털 페이퍼 디스플레이(Digital Paper Display : DPD)는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP), 유기 전계발광(Electro Luminescence) 소자를 뒤이을 차세대 표시소자로 각광받고 있으며, 반사형 디스플레이소자로서 최적의 이상적인 소자로 평가되고 있다.

특히, 전자 종이(Electronic Paper : E-Paper)는 수백만 개의 구슬이 기름 구멍 안에 뿌려져 있는 박형의 플라스틱과 같은 유연한 기판과 문자나 영상을 표시할 수 있도록 한 디스플레이 소자이다. 이는 수백만 번을 재생해 쓸 수 있으며 장래에 책, 신문, 잡지 등 기존의 인쇄매체를 대체할 재료로 기대된다.

또한 전자 종이는 기존의 평면 디스플레이 패널(Flat Display Panel : FDP)에 비하여 생산단가가 훨씬 저렴하며 정 화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어 에너지 효율도 월등히 앞선다.

이와 아울러, 전자 종이는 매우 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있어 공공 게시판, 광고물, 전자북 등에 폭넓게 사용될 가능성이 있다.

이와 같은 종래의 전자 종이는 대표적으로 전기영동 방식과 자이리콘사의 회전구 방식을 들 수 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 나타낸 구성도이다.

도 1과 같이, 회전구 방식의 전자 종이는 셀 내부가 투명 매질(50)로 채워져 있고, 상기 투명 매질(50) 내에는 흑과 백으로 착색되고 각각 반구는 정의 대전상태와 부의 대전상태를 가지는 회전구(60)를 구비한다. 그리고 기판 상하부(30)(10)에는 상하 투명전극(40)(20)이 형성되어 있다.

이러한 구조에서 상하 투명전극(40)(20)에 전압이 인가되면 인가된 전압 방향에 따라 둥근 회전구(60)는 인가된 하전부호의 극성이 작용하여 서로 반대되는 극성이 전극면을 향하도록 하여 흑백을 표시하게 된다.

그러나 이러한 구조는 상하 투명전극(40)(20)에서 전압이 인가되기 때문에 인가된 전압 방향에 따라 회전구(60)에 형성된 하전상태가 평형이 되도록 회전하게 된다. 이에 따라 항상 흑과 백의 두 가지 상태만 표현하게 되어 계조 표시에 한계가 있으며, 또한 저 계조의 표시에 있어서 휘도가 현저히 감소되는 문제점이 있다.

또한, 회전구(60)는 투명 매질(50) 내에서 회전 운동이 이루어지기 때문에 상기 투명 매질(50)의 저항에 의해 일정속도 이상 증가하기 어렵고 전압을 너무 크게 인가하게 되면 회전 속도가 너무 빨라져서 회전운동이 불안정하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 상하판에 다중 전극을 설치하여 구의 회전량을 제어하여 중간 계조를 표현할 수 있도록 하는 전자 종이를 이용한 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 중간 계조의 표현이 가능하게 됨에 따라 디스플레이 기간이 늘어나게 되어 계조 표현시 휘도가 감소되는 문제를 해결함으로써, 동영상 구현이 가능한 전자 종이를 이용한 표시장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 이용한 표시장치의 특징은 상부기판 배면에 적어도 하나 이상 형성되어 전극을 인가하는 상부 투명전극과, 하부기판 상에 적어도 하나 이상 형성되어 전극을 인가하는 하부 투명전극과, 상기 상부 투명전극 및 하부 투명전극 사이에 형성되어 투명한 구 형태를 갖는 투명 매질과, 상기 투명 매질 내에 적어도 2가지 색 이상을 갖고 상기 상하부 투명전극에서 인가되는 전계의 극성 작용에 상응하여 회전되는 회전구를 포함하여 구성되는데 있다.

이때, 상기 회전구는 제 1 색의 양으로 대전된 반구체와, 제 2 색의 음으로 대전된 반구체로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 상부 투명전극과 상기 하부 투명전극의 개수 합은 적어도 3개 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 이용한 표시장치의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 나타낸 구성도이다.

도 2와 같이, 상부 기판(30)과 하부 기판(10)이 일정한 거리를 두고 평행하게 설치된다. 이때, 상기 상부 및 하부기판(30)(10)은 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

이어 상기 상부 기판(30)의 배면에 다수개의 상부 투명전극(40a)(40b)이 나란하게 형성된다. 그리고 상기 하부 기판(10)의 전면에는 다수개의 하부 투명전극(20a)(20b)이 상기 상부 투명전극(40a)(40b)과 대응되도록 나란하게 형성된다.

이때, 상기 상부 투명전극(40a)(40b)의 개수가 적어도 1개 이상이며, 또한 상기 하부 투명전극(20a)(20b)의 개수도 적어도 1개 이상으로 구성되며, 특히 상기 상부 투명전극(40a)(40b)과 상기 하부 투명전극(20a)(20b)의 개수 총합은 적어도 3개 이상인 것이 바람직하다.

그리고 상기 상부 투명전극(40a)(40b) 및 하부 투명전극(20a)(20b)은 인듐틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 물질로 각각 수 천 Å의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 상부 및 하부 투명전극(40a,40b)(20a,20b)은 외부 구동부의 제어된 극성 제어신호가 공급된다.

이와 같이 구성되는 상기 상부 투명전극(40a)(40b)과 하부 투명전극(20a)(20b) 사이에는 직경 약 150~200㎛ 정도의 구 형태의 투명 매질(50)이 형성되어 있다. 이때, 상기 투명 매질(50)은 유기물로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 투명 매질(50) 내에 검정색의 양으로 대전된 반구체와, 흰색의 음으로 대전된 반구체를 갖는 회전구(60)를 구비한다. 이때, 상기 회전구(60)는 검정색과 흰색으로 한정되지 않으며, 또한 회전구가 갖는 색에 있어서도 2가지색으로 한정되지 않는다.

그러면, 상기 투명 매질(50)의 상부 및 하부에 적어도 3개 이상 형성된 상부 투명전극(40a)(40b) 및 하부 투명전극(20a)(20b)을 통하여 회전구(60) 사이에 전계를 인가하면, 인가되는 전계에 상응하여 회전구(60) 체가 회전하게 되어 외부로 색을 표시하게 된다.

이때, 상기 다수개의 상하부 투명전극(40a,40b)(20a,20b)에 전극이 인가되게 되는데, 이때, 각 전극에 서로 다른 전압을 인가함에 따라 구의 회전량을 제어할 수 있다.

실시예로, 제 1 상부 투명전극(40a)과 제 2 하부 투명전극(20b)에 전극을 인가하고, 제 2 상부 투명전극(40b)과 제 1 하부 투명전극(20a)에는 전극을 인가하지 않게 되면, 도 2에서 도시되어 있는 것과 같이, 투명 매질(50) 내에 형성된 회전구(60)는 비스듬한 형태를 유지하게 될 것이다.

또한, 상기 제 1, 2 상부 투명전극(40a)(40b) 및 제 1, 2 하부 투명전극(20a)(20b)의 전압을 조절하게 되면, 비스듬한 형태를 유지하고 있는 회전구(60)의 회전을 더욱 정밀한 형태로 유지시킬 수 있다.

따라서, 이와 같이 상기 회전구(60)의 상하부에 다수개의 전극을 형성함으로서, 회전구에 인가되는 전계를 변화시켜 회전구의 회전량을 다양하게 조절할 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 회전구(60) 내에 형성되어 표시되는 제 1, 2 색 레벨을 적절히 조합할 수 있게 되어 중간 계조를 표시할 수 있게 된다.

상기와 같은 공정을 통하여 회전구 방식의 전자 종이를 이용한 표시장치를 구성하게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 이용한 표시장치는 상하 기판에 다중 전극을 설치하여 회전구의 회전량을 조절하여 중간 계조 표현이 가능하다. 또한 이에 의해 어드레스 회수를 줄여 충분한 계조를 표현하고 디스플레이 기간이 확대됨으로서 충분한 휘도를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 나타낸 구성도

도 2 는 본 발명에 따른 회전구 방식의 전자 종이를 나타낸 구성도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하부 기판 20, 20a, 20b : 하부 투명전극

30 : 상부 기판 40, 40a, 40b : 상부 투명전극

50 : 투명 매질 60 : 회전구

Claims (5)

1. 상부기판 배면에 적어도 하나 이상 형성되어 전극을 인가하는 상부 투명전극과,

   하부기판 상에 적어도 하나 이상 형성되어 전극을 인가하는 하부 투명전극과,

   상기 상부 투명전극 및 하부 투명전극 사이에 형성되어 투명한 구 형태를 갖는 투명 매질과,

   상기 투명 매질 내에 적어도 2가지 색 이상을 갖고 상기 상하부 투명전극에서 인가되는 전계의 극성 작용에 상응하여 회전되는 회전구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 종이를 이용한 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 매질은 유기물인 것을 특징으로 하는 전자 종이를 이용한 표시장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전구는 제 1 색의 양으로 대전된 반구체와, 제 2 색의 음으로 대전된 반구체로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 종이를 이용한 표시장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 투명전극과 상기 하부 투명전극의 개수 합은 적어도 3개 이상인 것을 특징으로 하는 전자 종이를 이용한 표시장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부 투명전극 및 하부 투명전극은 인듐틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO) 물질로 각각 수 천 Å의 두께로 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 종이를 이용한 표시장치.