KR20060031561A - 전자 종이 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 종이 표시장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 구동전압을 낮춰 구동효율을 향상시킬 수 있는 전자 종이 표시장치에 관한 것이다.
제 1 전극이 형성된 전면기판, 제 2 전극이 형성된 후면기판 및 격벽을 포함하는 전자 종이 표시장치에 있어서, 격벽 내부에 보조전극을 삽입하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전자 종이 표시장치의 전면기판과 후면기판에 사이에 형성된 격벽 내부에 보조전극을 삽입하여 저전압이 인가되더라도 커다란 필드를 형성시켜 향상시키는 효과가 있다.

Description

전자 종이 표시장치{Electronic Paper Display}
도 1은 종래 전자잉크(Electronic Ink)를 이용한 전자종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 전자 종이 표시장치의 전극 구조를 나타낸 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 전극구조에 따른 전기장의 분포를 나타낸 것이다.
본 발명은 전자 종이 표시장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 구동전압을 낮춰 구동효율을 향상시킬 수 있는 전자 종이 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 페이퍼 디스플레이(Digital Paper Display)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계발광(Electro Luminescence)소자를 뒤이을 차세대 표시소자로 각광받고 있으며, 반사형 디스플레이소자로서 최적의 이상적인 소자로 평가되고 있다.
특히, 전자 종이(Electronic Paper)는 수백만개의 구슬이 기름 구멍안에 뿌려져 있는 박형의 플라스틱과 같은 유연한 기판과 문자나 영상을 표시할 수 있도록 한 디스플레이 소자로서, 수백만번을 재생해 쓸 수 있으며 장래에 책, 신문, 잡지 등 기존의 인쇄매체를 대체할 재료로 기대된다. 또한, 전자 종이는 기존의 평면 디스플레이 패널(Flat Display Panel)에 비하여 생산단가가 훨씬 저렴하며 정화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동 될 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 전자 종이 표시장치는 그 구조에 따라 전기 영동형, 자일리콘형, 토너형으로 나뉘어지고, 통상적으로는 전기 영동형인 전자잉크(Electronic Ink ; 이하 'E-Ink'라 함)를 이용한 전자 종이 표시장치를 애용되고 있다.
도 1은 종래 전자잉크(Electronic Ink)를 이용한 전자 종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전자잉크를 이용한 전자 종이 표시장치는 전면기판(10)과 후면기판(14)이 일정한 거리를 두고 평행하게 설치된다. 전면 및 후면기판(10, 14)은 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 전면기판(10)의 배면에는 전면 투명전극쌍(12a, 12b)이 나란하게 형성된다. 후면기판(14)의 전면에는 후면 투명전극쌍(16a, 16b)이 상기 전면 투명전극쌍(12a, 12b)과 대응되도록 나란하게 형성된다. 상기 투명전극쌍들에는 외부 구동부의 제어된 극성 제어신호가 공급된 다. 이러한 투명전극쌍들(12a, 12b, 16a, 16b) 사이에는 직경 약 150 ㎛ 이상 200㎛ 이하 정도의 유기물 캡슐들(Capsule, 18a, 18b)이 균일하게 분산된 필름이 형성된다. 유기물 캡슐(18a, 18b) 내의 현탁액에는 직경 0.5 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하 크기의 파티클로 구성된 블랙 및 화이트 안료(pigment)가 분산된다.
이와 같은 구조를 갖는 전자 종이 표시장치의 동작방법을 살펴보면, 먼저 부극성 전계가 투명전극에 인가되면 (+) 하전입자인 화이트 파티클(20a)은 캡슐(18a)의 상면 즉, 사용자들이 볼 수 있는 방향으로 이동된다. 이 때 화이트 파티클이 이동된 곳에서는 표면에 화이트 색이 표시된다. 동시에 반대쪽 정극성 전계는 (-) 하전입자인 블랙 파티클(20b)을 숨겨진 캡슐(18a)의 하면으로 끌어 당긴다. 이 과정을 서로 반대로 전환하면, 블랙 파티클은 표면의 표시점에 블랙을 표시하게 하는 캡슐의 상면에 나타난다.
한편, 이와 같이 동작되는 종래 전자 종이 표시장치는 캡슐안에 있는 하전된 파티클들이 표시면으로 이동되어 화상을 표현하기 위해서는 충분한 전압을 인가하여야 한다. 즉, 전자 종이 표시장치는 색을 띤 하전입자들을 표시하고자 하는 방향으로 끌어당겨 화상을 표현하기 위해서는 강한 전계를 형성하도록 고전압을 인가하여야 하는 문제점이 있다.
이와 같은 이유는 종래 전자 종이 표시장치의 전면기판과 후면기판에 전압이 공급되는 투명전극은 스트라이프 면 형태로 패터닝 되어 있어 전자 종이 표시장치를 구동하기 위한 구동전압을 낮추는데는 일정한 한계가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 전자 종이 표시장치의 전면기판과 후면기판에 사이에 형성된 격벽 내부에 보조전극을 삽입하여 구동전압을 낮춰 구동 효율을 향상시킬 수 있는 전자 종이 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 전극이 형성된 전면기판, 제 2 전극이 형성된 후면기판 및 격벽을 포함하는 전자 종이 표시장치에 있어서, 격벽 내부에 보조전극을 삽입하는 것을 특징으로 한다.
보조전극은 복수개 형성하는 것을 특징으로 한다.
제 1 전극에 제 1 전압이 인가될 때 후면기판에 근접한 보조전극에는 제 2 전압이 인가되며, 제 1 전압이 제 2 전압보다 큰 것을 특징으로 한다.
제 2 전극에 상기 제 1 전압이 인가될 때 전면기판에 근접한 보조전극에는 상기 제 2 전압이 인가되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 전자 종이 표시장치의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 전자 종이 표시장치는 종래 기술과 마찬가지로 일정 거리를 두고 전면기판(100)과 후면기판(200)이 평행하게 설치되어 결합된다. 이때, 전면기판(100) 및 후면기판(200)은 플라스틱이나 유리와 같은 재질로 이루어진다.
또한, 전면기판(100)과 후면기판(200) 각각에는 전압이 공급되는 투명전극(102, 104)이 형성되고, 투명전극들(102, 104) 사이에는 블랙과 화이트 색을 띤 파티클을 포함한 유기물 캡슐(106, 108)이 균일하게 분산되어 형성된다.
전면기판(100)과 후면기판(100) 사이에 방전 셀을 구획하기 위하여 일정간격으로 격벽(110)이 형성된다.
격벽(110) 내부에는 보조전극(112)을 삽입한다. 보조전극(112)은 복수개 삽입한다.
제 1 전극(102)에 제 1 전압이 인가될 때 후면기판(200)에 근접한 보조전극(112)에는 제 2 전압이 인가되며, 제 1 전압이 제 2 전압보다 커야한다.
또한, 제 2 전극(104)에 제 1 전압이 인가될 때 전면기판(100)에 근접한 보조전극(112)에는 제 2 전압이 인가되며, 제 1 전압이 제 2 전압보다 커야한다.
제 1 전압이 제 2 전압보다 커야하는 이유는 제 2 전압을 인가하면, 제 2 전기장(130)이 생성되는데 이 제 2 전기장(130)이 근접한 기판상에 블랙과 화이트 색을 띤 파티클을 포함한 유기물 캡슐(106, 108)과 반대 극성으로 대전되어 보조전극(112)쪽으로 이동을 하려 할 것이다.
이때, 동시에 가해준 제 1, 2 전극(102, 104)에 인가된 제 1 전압에서 발생한 제 1 전기장(120)이 보조전극(112)에 인가된 제 2 전압에서 발생한 제 2 전기장(130)보다 크므로, 하전된 토너 입자(106, 108)들은 전기장의 세기가 더 큰 제 1, 2 전극(102, 104)쪽으로 이동을 하게된다.
종래 기술은 전압이 인가되는 전극(102, 104) 간의 간격이 크기 때문에 고전압을 발생시켜 하전된 토너 입자들을 이동을 시켰다.
그러나 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 보조전극(112)에서 인가된 전압에 의하여 제 2 전기장(130)이 형성되어 적은 전압을 가해주더라도 근접한 기판상에 분산되어 있는 하전된 토너 입자(106, 108)들과 대전되어 부양(浮揚)되었을 때, 제 1, 2 전극(102, 104)에 인가된 더 큰 제 1 자기장(130)이 형성되므로 부양되어 있는 하전된 토너 입자(106, 108)들이 쉽게 제 1, 2 전극(102, 104)쪽으로 이동을 하게 된다.
일반적으로 토너형 전자 종이 표시장치에서는 주로 전기장의 변화가 제 1 전극(102)과 제 2 전극(104)에 인가된 전압 차에 의해 형성되어진 전기장에 의해 입자가 이동하게 되지만 보조전극(112)이 격벽(110) 내부에 삽입된 삼전극(102, 104, 112) 전자 종이 표시장치에서는 주로 전기장의 변화가 제 1 전극(102) 또는 제 2 전극(104)에 근접한 보조전극(112)에 의해 좌우되므로, 작은 전압으로도 충분한 전기장을 만들 수 있어 상대적으로 구동전압이 낮아지게 된다.
종래 기술의 전자 종이 표시장치는 전면기판과 후면기판에 전압이 공급되는 투명전극이 스트라이프 면 형태로 패터닝 되어 있어 전자 종이 표시장치를 구동하기 위한 구동전압을 낮추는데는 일정한 한계가 있었다.
그러나 본 발명은 전자 종이 표시장치의 전면기판(100)과 후면기판(200)에 사이에 형성된 격벽(110) 내부에 보조전극(112)을 삽입하여 저전압이 인가되더라도 커다란 필드를 형성시켜 향상시키는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이와같이, 본 발명은 전자 종이 표시장치의 전면기판과 후면기판에 사이에 형성된 격벽 내부에 보조전극을 삽입하여 저전압이 인가되더라도 커다란 필드를 형성시켜 향상시키는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 제 1 전극이 형성된 전면기판, 제 2 전극이 형성된 후면기판 및 격벽을 포함하는 전자 종이 표시장치에 있어서,
    상기 격벽 내부에 보조전극을 삽입하는 것을 특징으로 하는 전자 종이 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조전극은 복수개 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 종이 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 전극에 제 1 전압이 인가될 때 후면기판에 근접한 보조전극에는 제 2 전압이 인가되며, 상기 제 1 전압이 상기 제 2 전압보다 큰 것을 특징으로 하는 전자 종이 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    제 2 전극에 상기 제 1 전압이 인가될 때 전면기판에 근접한 보조전극에는 상기 제 2 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 전자 종이 표시장치.
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