KR20060090709A - 디스플레이 - Google Patents

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KR20060090709A
KR20060090709A KR1020067007489A KR20067007489A KR20060090709A KR 20060090709 A KR20060090709 A KR 20060090709A KR 1020067007489 A KR1020067007489 A KR 1020067007489A KR 20067007489 A KR20067007489 A KR 20067007489A KR 20060090709 A KR20060090709 A KR 20060090709A
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에르빈 마인더스
요하네스 위더비크
데르 마크 마르티누스 반
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 사전기록된 화상을 표시하는 디스플레이에 관한 것이다. 디스플레이는, 적어도 하나의 화상 서브적층체(13,14,15)로 이루어진 적어도 하나의 화상 적층체를 구비한다. 그 화상 서브적층체는 2개의 전극(13,15) 사이에 인가된 전위차(V1)에 광학특성이 의존하는 재료를 포함하고, 상기 화상 서브 적층체는 화상을 기록하기 위해서 국부적으로 변경될 수 있다.
디스플레이, 화상, 서브 적층체, 전극, 전위차

Description

디스플레이{DISPLAY}
본 발명은 사전 기록된 화상을 표시하는 디스플레이에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 디스플레이에 화상을 기록하는 방법과, 상기 디스플레이를 기록하는 카트리지와, 상기 디스플레이에 기록된 화상을 표시하는 카트리지에 관한 것이다.
특히, 본 발명은, 이를테면 상업광고, 포스트 카드 또는 라벨과 같은 사전기록된 화상을 표시하는 것에 관한 것이다.
요즘 사용된 모든 종류의 디스플레이 중에서, 전자착색 디스플레이는, 현재 개발중에 있다. 전자착색 디스플레이는, 전자착색 재료로 이루어진 셀을 구비한다. 각 셀은, 상기 전자착색 재료로 이루어진 층과, 전해질과 대향전극을 구비하는, 상기 디스플레이의 픽셀을 나타낸다. 상기 층과 상기 대향전극 사이에 전위차를 인가함으로써, 전자착색 재료의 색은 변경될 수 있다. 이 때문에, 각 셀의 색을 독립적으로 변화시켜서, 화상을 생성하여 표시할 수 있다. 그러나, 이것은, 각 셀에 서로 다른 전위차를 인가하여 각 셀에 독립적으로 어드레싱하는 것을 필요로 하는데, 이 것이 의미하는 것은, 상기 디스플레이가 예를 들면 백만개의 전기 콘택과 같은 아주 큰 수의 전기 콘택을 구비한다는 것이다. 또한, 각 셀을 독립적으로 어드레싱하는 것은, 복잡하고 전력을 소모하는 전자제품, 이를테면 표시되는 화상에 의존하여 적절한 셀을 어드레싱하는 마이크로프로세서를 필요로 한다. 이렇게 복잡하고 값비싼 디스플레이는, 다양한 응용, 이를테면 우편엽서, 액자 또는 상업광고에서 이롭게 사용될 수 없다.
2003년 7월 29일에 공개된 US 특허 6,598,966에는, 표시되는 화상을 전자착색 잉크에 의해 사전기록한 전자착색 디스플레이가 기재되어 있다. 상기 사전기록된 화상을 표시하기 위해서는, 상기 사전 기록된 화상을 구비한 층과 대향전극 사이에 전위차를 인가한다. 이 때문에, 필요한 콘택의 수는 감소되고, 그 필요한 전자제품은 보다 덜 복잡해져, 저가 제품용 디스플레이를 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 상기와 같은 디스플레이에 화상을 기록을 하는 것은 전자착색 잉크뿐만 아니라 컴퓨터 프린터도 필요로 한다. 더욱이, 화상 기록방법은, 그 디스플레이에서 서로 다른 층을 도포 및 조립하는 것을 필요로 한다. 이 때문에, 상기 디스플레이에 화상을 기록하는 것은 비교적 어렵다.
(발명의 요약)
본 발명의 목적은, 화상을 보다 쉽게 기록할 수 있는 디스플레이를 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명은, 사전 기록된 화상을 표시하되, 광학특성이 2개의 전 극 사이에 인가된 전위차에 의존하는 재료를 포함하는 적어도 하나의 화상 서브적층체로 이루어진 적어도 하나의 화상 적층체를 구비한 디스플레이를 제안하고, 상기 화상 서브적층체는 화상을 기록하기 위해서 국부적으로 변경될 수 있다.
본 발명에 의하면, 디스플레이에 생성된 화상은 상기 디스플레이의 서브적층체의 변경으로 생긴다. 이 때문에, 본 발명에 따른 디스플레이는, 프린터 및 전자착색 잉크의 사용을 필요로 하지 않는다. 더욱이, 본 발명의 특정 실시예에서, 디스플레이의 서로 다른 층은, 화상을 기록하기 위해서 상기 디스플레이의 서브적층체를 변경하기 전에 조립될 수 있다. 이것에 의해, 상기 디스플레이에 화상을 보다 쉽게 기록할 수 있다.
또한, 본 발명은, 사전기록된 화상을 표시하되, 광학특성이 2개의 전극 사이에 인가된 전위차에 의존하는 재료를 포함하는 적어도 하나의 화상 서브적층체로 이루어진 적어도 하나의 화상 적층체를 구비한 디스플레이를 제안하고, 상기 화상 서브적층체는 상기 2개의 전극 사이에 상기 전위차를 인가하여 표시될 수 있는 화상을 기록하기 위해서 국부적으로 변경될 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에서, 상기 재료는 전자착색 재료이다. 이러한 전자착색 재료는, 플렉시블 층에 삽입되어, 플렉시블 디스플레이가 될 수 있기 때문에, 특히 바람직하다. 더욱이, 본 발명에 따른 디스플레이의 전자착색 재료의 사용으로 채색된 화상을 기록 및 표시할 수 있다. 또한, 전자착색 재료를 사용한 디스플레이는, 이후에 보다 상세히 후술하는 것처럼, 비교적 낮게 전력을 소모한다.
전자착색 재료는, 전자를 포획 또는 방출하는 능력을 갖는다. 바람직하게는, 전자착색 재료의 전자 포획 또는 방출 능력은, 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있다. 화상은, 종래의 광 주사장치에서 사용된 레이저 등의 광빔에 의해 기록될 수 있다. 이것은, 대부분의 사람들일 경우인 광 주사장치를 갖는 사용자가 화상을 비교적 쉽게 기록하게 한다.
바람직하게는, 상기 적어도 하나의 화상 적층체는, 광학특성이 서로 다른 전자착색 재료로 이루어진 적어도 2개의 화상 서브 적층체를 구비한다. 그래서, 이후에 보다 상세히 설명할 것처럼, 비교적 큰 수의 서로 다른 색을 갖는 화상을 기록 및 표시하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 2 실시예에서, 디스플레이는, 칼라 필터를 더 구비한다. 그리고, 채색된 화상은, 기록 및 표시될 수 있다.
바람직하게는, 칼라 필터는, 색이 서로 다른 픽셀을 구비한다. 그래서, 이후에 보다 상세히 설명할 것처럼, 비교적 큰 수의 서로 다른 색을 갖는 화상을 기록 및 표시하는 것이 가능하다.
바람직한 실시예에서, 상기 디스플레이는, 적어도 2개의 화상 적층체를 구비한다. 이러한 바람직한 실시예에 의하면, 서로 다른 화상은, 상기 디스플레이에 기록될 수 있다. 화상이 서로에 독립적으로 표시될 수 있으므로, 그 화상을 교대로 표시하는 것이 가능하다. 이것은, 예를 들면 액자를 생성하는데 유용할 수도 있다. 이와는 달리, 상기 화상은 비교적 빠른 방식으로 교대로 표시될 수 있어, 이동감을 준다. 이와는 달리, 화상은, 동시에 표시될 수 있어, 3차원 느낌을 줄 수 있다.
또한, 본 발명은, 상술한 것처럼 화상을 디스플레이에 기록하되, 화상을 기 록하기 위해 상기 적어도 하나의 화상 서브 적층체를 국부적으로 변경하는 단계를 포함하는 기록방법에 관한 것이다.
바람직하게는, 상기 변경 단계는, 광빔을 적어도 하나의 정보 서브 적층체에 포커싱하는 서브단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상술한 것처럼 화상을 디스플레이에 기록하되, 상기 디스플레이를 수납하는 수단과, 선택된 화상 서브 적층체에 대한 정보를 포함한 신호를 수신하는 수단과, 상기 선택된 화상 서브 적층체의 2개의 전극 사이에 전위차를 인가하는 수단을 구비한 카트리지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상술한 것처럼 화상을 디스플레이에 표시하되, 상기 디스플레이를 수납하는 수단과, 화상 서브 적층체를 선택하는 수단과, 상기 선택된 화상 서브 적층체의 2개의 전극 사이에 전위차를 인가하는 수단을 구비한 카트리지에 관한 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 국면을, 이후 설명된 실시예로부터 명백해지고 이 실시예를 참조하여 설명할 것이다.
본 발명을 첨부도면을 참조하여 예시에 의해 보다 상세히 설명하겠다:
- 도 1a 및 1b는 화상이 기록되지 않은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이를 나타내고,
- 도 2a 및 2b는 화상을 포함한 도 1의 디스플레이를 나타내고,
- 도 3은 화상이 기록되지 않은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이를 나타내고,
- 도 4a 및 4b는 화상을 포함한 도 3의 디스플레이를 나타내고,
- 도 5는 하나의 화상 적층체 및 3개의 화상 서브 적층체를 구비한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이를 나타내고,
- 도 6은 2개의 화상 적층체를 구비한 본 발명에 따른 디스플레이를 나타내고,
- 도 7은 본 발명에 따른 디스플레이에 화상을 기록하는 카트리지를 나타내고,
- 도 8은 도 7의 카트리지의 기능을 나타내는 블록도,
- 도 9는 본 발명에 따른 디스플레이에 화상을 기록하는 카트리지를 나타낸다.
(본 발명의 상세한 설명)
도 1a는 본 발명에 따른 디스플레이를 나타낸다. 이러한 디스플레이(10)는, 화상영역(11)을 포함한다. 도 1b는 도 1a의 평면 AA에서의 디스플레이(10)의 단면이다. 화상영역(11)은, 커버(12), 전자착색층(13), 전해질층(14), 대향전극(15) 및 기판(16)을 구비한다.
도 1b의 예에서, 디스플레이(10)는, 하나의 화상 서브 적층체만을 구비한 하나의 화상 적층체만 구비한다. 이 화상 서브 적층체는, 전자착색층(13), 전해질 층(14) 및 대향전극(15)을 구비한다. 화상은, 도 2a 및 도 2b에 보다 상세히 설명된 것처럼, 상기 서브 적층체에 기록될 수 있다. 이러한 화상은, 투과적인 것이 바람직한 커버(12)를 통해 사용자에게 표시될 수 있다.
이러한 디스플레이(10)는, 반사방식에서 사용될 수 있다. 이 경우에, 커버(12)를 통해 외부로부터 입사되는 광은, 화상이 표시되는 경우에 그 서브 적층체로부터 사용자에게 반사된다. 이와는 달리, 디스플레이(10)는, 투과방식에서 사용된다. 이러한 경우에, 추가의 광은, 기판(16)을 통해 광을 제공하도록 구성된 디스플레이에 제공되는 것이 바람직하고, 그 후 광은 대향전극(15), 전해질층(14), 전자착색층(13) 및 커버(12)를 통과하여 사용자에게 도달한다. 이와는 달리, 디스플레이(10)는 반사와 투과의 조합인 반투과 방식에서 사용된다.
상기 전자착색층(13)은, 전자착색 재료로 이루어진다. 전자착색 재료는, 전자 포획 또는 손실의 결과로서 변경할 수 있는 광학특성을 갖는 재료이다. 전자착색 재료는, 당업자에게 공지되어 있다. 예를 들면, Paul M.S.Monk 등 및 1995년에 공개된 공보 "Electrochromism: Fundamentals and Applications"에는, 전자착색 재료의 특성이 개시되어 있다. 전자착색 재료의 예로는, PEDT 또는 PEDOT이라고 불리고 예를 들면, Advanced Materials 2000,12,No.7에 공개된 L.Bert Goenendaal et. al.,에 의한 "Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and Its Derivatives: Past,Present and Future"에 기재되어 있는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 등의 티오펜 유도체가 있다.
도 1b의 예시에서, 전자착색 재료는, 환원상태와 산화상태를 갖는다. 그 전 자착색 재료는, 환원상태에 있을 경우 채색되고, 산화상태에 있을 경우 투과되도록 선택된다. 물론, 산화상태에 있을 경우 채색되고 환원상태에 있을 경우 투과적인 다른 전자착색 재료를 사용할 수 있다.
대향전극(15)보다 큰 전위인 전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 전위차 V1을 인가하는 경우, 전류는 그 전자착색층(13)으로부터 대향전극(15)으로 흐르는 반면에, 전자는 대향전극(15)으로부터 전자착색층(13)으로 전송된다. 전자는, 환원되어진 전자착색 재료에 의해 흡수된다. 전기적 중립성 때문에, 전해질층(14)으로부터의 양이온은 전자착색층(13)에 의해 흡수되거나 음이온은 전자착색층(13)에 의해 방출되고, 또한, 전해질층(14)으로부터의 음이온은 대향전극(15)에 의해 흡수되거나 양이온은 대향전극(15)에 의해 방출된다. 따라서, 대향전극(15)은 이온-억셉트 및 도우너 전극이다.
필요한 전위차 V1은 전자착색 재료, 전해질, 대향전극(14) 및 정보 적층체에 서의 선택적인 추가전극에 의존한다.
이 때문에, 전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 전위차를 인가하는 것에 의해, 전자착색층(13)의 색을 변경할 수 있다. 도 1a 및 1b의 예시에서, 반사 방식으로 사용되는 경우, 디스플레이(10)는, 전위차가 인가되지 않을 때 투과적이고, 적절한 전위차가 인가될 때 전자착색 재료의 색을 갖는다. 상기 색은 전위차가 단절된 경우라도 유지된다는 것을 주목한다. 실제로, 상기 사용된 전자착색 재료는, 전위차가 인가되지 않을 경우 그 광학특성을 지속하는 것을 의미하는 쌍안정성을 표시한다. 이것은, 본 발명에 따른 디스플레이의 전력소모가 감소되기 때문에 바람 직하다.
디스플레이(10)는 추가의 전극을 구비할 수도 있다는 것을 주목한다. 예를 들면, 디스플레이(10)는, 커버(12)와 전자착색층(13) 사이에 설치된 제 1 추가전극과, 상기 대향전극(15)과 기판(16) 사이에 설치된 제 2 추가전극을 구비할 수도 있다. 이 경우에, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 전위차 V1을 인가한다. 이들 전극은, 투과적으로 선택되는 것이 바람직하다. 이러한 전극의 적절한 재료의 예로는, ITO(인듐 주석 산화물)가 있다.
전해질층(14)은 이온을 전자착색층(13)과 대향전극(15)에 제공할 수 있는 전해질을 포함한다. 바람직하게는, 고체 및 탄성 폴리머 전해질은 본 발명에 따른 디스플레이에 사용된다. 이들 전해질은, 이온 불안정기를 포함한 폴리머로 이루어지거나, 또는 용해된 소금을 갖는 폴리머로 이루어진다. 용해된 소금을 갖는 폴리머의 예는, 폴리에테르, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐 알콜 또는 폴리메틸 메타크릴레이트가 리튬 염소산염, 트리플릭산 또는 포스포릭산 등의 소금과 교차연결된다.
도 1b에 나타낸 층의 두께는 설명만을 위한 것이고 실현에 해당하지 않을 수도 있다. 예로서, 커버(12)는, 0.5 센티미터 두께일 수도 있고, 전자착색층(13)은 수백 나노미터 두께인 것이 바람직하다.
도 2a는 화상이 기록되는 디스플레이(10)를 나타낸다. 도 2a의 예시에서, 화상은, 전자착색층(13)을 패터닝하여 기록된다. 전자착색층(13)의 패터닝은, 기록되는 화상을 나타낸 마스크를 사용한 포토리소그래피 등의 종래의 수단에 의해 수행 될 수 있다. 그 패터닝된 전자착색층(13)은, 도 2a에서 화이트 직사각형으로 나타낸 홀을 구비한다. 이 홀의 깊이는, 전자착색층(13)의 두께에 해당할 수도 있거나 상기 두께보다 적을 수도 있다.
전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 전위차를 인가하지 않은 경우, 전자착색층(13)은 투과적이고, 사용자는 디스플레이(10)에서 어떠한 화상도 볼 수 없다. 전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 적절한 전위차 V1을 인가하는 경우, 전자착색층(13)은, 홀이 생성된 곳 이외는 채색되어진다. 상기 색은, 상기 선택된 전자착색 재료와, 전자착색층(13)의 두께에 의존한다. 홀의 깊이가 전자착색층(13)의 두께보다 적은 경우, 상기 홀이 생성된 색의 강도는 주변의 전자착색 재료의 색의 강도와 비교하여 감소된다.
이 때문에, 기록된 화상은 사용자에게 보여진다. 전위차를 절단하는 경우, 화상은 전자착색 재료의 쌍안정성 때문에 잔존한다. 그래서, 그 화상은, 전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 역전위차를 인가하여 제거될 수 있다. 이러한 경우에, 전자착색층(13)의 전자착색 재료는, 산화되어지고, 그 상태에서 투과적이다. 이 때문에, 전자착색층(13)은 투과적으로 되고, 사용자는 어떠한 화상도 볼 수 없다. 화상이 나중에 표시되어야 하는 경우, 전위차 V1은 다시 전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 인가될 것이다.
또한, 도 2b는 화상이 기록되는 디스플레이(10)를 나타낸다. 도 2b의 예시에서, 화상은 광빔에 의해 기록된다. 전자착색 재료의 능력은, 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 전자를 포획 또는 방출하는 것이다. 전자착색 재료의 전자 포획 또는 방출하는 능력을 국부적으로 감소시키기 위해서, 광빔의 상대적으로 높은 전력을 필요로 한다. 고전력은 상기 재료에 흡수되고 예를 들면 용해, 어닐링, 광화학 반응, 열손상 또는 저하에 의해 그 재료 특성을 변경한다.
화상을 디스플레이(10)에 기록하기 위해서는, 광빔은 전자착색층(13)에 포커싱되어, 전자착색 재료의 전자를 포획 또는 방출하는 능력을 국부적으로 감소시켜 마크를 기록한다. 도 2b에서, 전자착색 재료의 전자를 포획 또는 방출하는 능력이 감소된 마크는, 점선으로 나타내어진다. 전자착색층(13)의 마크의 깊이는, 광빔의 전력을 변화시키거나, 또는 광빔을 마크에 포커싱하는 시간을 변화시켜서 선택될 수 있다.
이것은, CD 레코더 등의 광학주사장치에 의해 수행될 수 있다. 마크는, 전자착색층(13)에 기록되고, 그 마크는 기록되는 화상을 나타낸다. 이것은, 상기 기록된 화상을 레이저 펄스의 시퀀스로 변환하는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다. 전자착색층(13)은, 상기 상대적으로 큰 전력의 광빔을 포커싱하기 전에 채색할 수도 있다. 이것은, 전자착색 재료의 전자를 포획 또는 방출하는 능력의 감소를 증가시키는, 상대적으로 높은 전력의 광빔의 흡수를 향상시킨다. 화상을 상기 디스플레이에 기록하는 것은 도 7 및 도 8에 보다 상세히 기재되어 있다.
상기 기록된 화상을 표시하기 위해서, 적절한 전압 V1은, 전자착색층(13)과 대향전극(15) 사이에 인가된다. 전자착색층(13)은, 마크가 기록된 곳을 제외하고는, 이들 마크의 전자 포획 또는 방출할 능력이 너무 작아 이들 마크의 전자착색 재료를 감소시킬 수 있기 때문에, 채색되어진다. 따라서, 화상은 표시된다.
도 2a에 설명된 것처럼, 화상은, 역전위차를 인가하여 제거될 수 있고, 전위차 V1을 인가하여 다시 표시될 수 있다.
보다 높은 전력을 갖는 광빔은 전자착색층(13)을 국부적으로 파괴할 수 있도록 사용된다는 것을 주목해야 한다. 이러한 경우에, 패터닝된 전자착색층(13)을 얻고 도 2a의 설명을 적용한다.
또한, 도 2a 및 도 2b에서 홀과 마크의 폭은 각각 설명만을 위한 것이다. 기록되는 화상에 따라, 상기 홀과 마크의 폭은 변할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들면, 기록되는 화상이 복잡한 경우, 마크의 폭은 수 마이크로미터일 수도 있는 반면에, 디스플레이의 폭은 수 센티미터 또는 미터일 수도 있다. 더욱이, 상기 기록된 화상의 픽셀은, 화상에서 마크의 적절한 크기와 원하는 픽셀의 크기에 의존하는, 백개의 마크 등의 복수의 마크를 구비할 수도 있다.
도 2a 및 도 2b의 예시에서는, 화상이 기록되는 홀과 마크를 생성한다. 화상을 기록하지 않은 홀과 마크를 생성한다는 것을 주목해야 한다. 이 경우에, 그 화상은 채색되어져 보일 것인 반면에, 그 화상은 도 2a 및 도 2b의 예시에서 투과적으로 보인다.
도 3은 본 발명에 따른 다른 디스플레이를 나타낸다. 이러한 디스플레이는, 커버(12), 편광기(21), 제 1 전극(22), 액정층(23), 제 2 전극(24) 및 기판(16)을 구비한다. 액정층(23)은, 액정재료로 이루어진다. 액정재료 대신에, 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에 적절한 전위차를 인가하는 경우 회전될 수 있는 분자로 이루어진 다른 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전위차에 의해 생성된 전류를 받는 경우 회전될 수 있는 충전된 치환기를 구비한 분자를 사용할 수 있다.
도 3의 예시에서, 디스플레이는, 하나의 화상 서브 적층체만을 구비한 하나의 화상 적층체만을 구비한다. 그 화상 서브 적층체는, 제 1 전극(22), 액정층(23) 및 제 2 전극(24)을 구비한다.
액정분자는, 예를 들면, Peter J.Collings,Jay S. Patel, Oxford University Press, New York, 1997에서 기록된 "Handbook of Liquid Crystal Research"에 기재되어 있다. 예를 들면, 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에 적절한 전위차를 인가하면, 전계가 생성되고, 그 전계의 방향은 실질적으로 제 1 및 제 2 전극(22,24)과 수직한다. 이러한 전계를 받으면, 액정층(23)의 액정분자는 전계의 방향으로 향하게 한다.
커버(12)를 통해 외부로부터 입사되는 광은, 편광기(21)에 의해 편광된다. 당업자에게 잘 알려진 것처럼, 액정층은, 액정분자의 방위에 의존하여, 편광된 광이 통과하는 경우 투과적이거나 채색되게 보인다. 본 실시예에서, 액정층(23)의 액정분자와 편광기의 초기 방위는, 액정층(23)이, 전위차가 인가되지 않은 경우 투과적이고, 적절한 전위차가 인가된 경우 채색되게 보이도록 선택된다.
편광기(21)는 도 3의 디스플레이가 투과 방식으로 사용되는 경우에, 기판(16)과 제 2 전극(24) 사이에 설치되어야 한다는 것을 주목해야 한다.
도 4a 및 4b는 화상을 기록하는 도 3의 디스플레이를 나타낸다. 도 4a 및 4b의 예시에서, 화상은 광빔에 의해 기록된다.
도 4a에서, 제 1 전극(22)은 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 전기 도전성을 갖는다. 제 1 전극(22)의 전기 도전성을 국부적으로 감소시키기 위해서는, 상대적으로 높은 전력의 광빔이 필요하다. 그 높은 전력은 상기 재료에 흡수되고, 그것의 재료특성을, 예를 들면 용해, 어닐링, 광화학 반응, 열손상 또는 저항에 의해 변경한다.
화상을 기록하기 위해서, 광빔은 제 1 전극(22)에 포커싱되어, 그 제 1 전극(22)의 전기 도전성을 국부적으로 감소시켜, 마크를 기록한다. 도 4a에서, 제 1 전극(22)의 전기 도전성을 감소시키는 마크는, 점선으로 나타내어져 있다.
상기 화상을 표시하기 위해서는, 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에 적절한 전압 V2를 인가한다. 전계는, 마크를 기록한 곳 이외는, 이들 마크의 전기 전도성이 너무 작아 전계를 생성할 수 있기 때문에, 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에서 생성된다. 따라서, 액정층(23)의 액정분자에는 제 1 전극(22)에 기록된 마크 아래에 위치된 부분 이외에, 전계가 가해진다. 이 때문에, 액정층(23)은, 기록된 마크 아래에 위치된 부분 이외에, 채색되어진다. 따라서, 화상이 표시된다.
그리고, 화상은, 전위차 V2를 간단히 절단하여 제거될 수 있다. 그 화상은, 다시 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에 상기 전위차 V2를 인가하여 표시될 수 있다.
도 4b에서, 액정층(23)은, 국부적으로 열화되고, 예를 들면 광화학적으로 어닐링되고, 변경되고, 용해되고, 고정되거나, 광빔에 의해 저하될 수 있다. 액정층(23)의 국부적인 열화는, 열화된 영역에서의 분자는 제 1 전극(22)과 제 2 전 극(24) 사이에 전위차를 인가하는 경우 회전하는 그들의 능력을 잃어버린다. 따라서, 열화된 영역은, 전위차가 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에 인가된 것이 무엇이든지간에 투과적인채 있다. 이것에 의해, 마크가 상기 화상을 구성하는 액정층(23)에 마크를 기록함으로써, 이러한 서브 적층체에 화상을 기록할 수 있다. 그 후, 화상은 제 1 전극(22)과 제 2 전극(24) 사이에 전위차 V2를 인가하여 표시된다.
또한, 화상은 제 1 전극(22) 또는 액정층(23)을 패터닝하여, 도 3의 디스플레이에 기록될 수도 있어, 도 2a 및 도 2b에 설명된 것처럼, 홀을 생성한다는 것을 주목해야 한다. 이러한 경우에, 또한 도 4a 및 도 4b의 설명은 적용한다.
도 1a 내지 도 4b의 디스플레이는, 칼라 필터를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 칼라 필터는, 예를 들면 커버(12)에 설치된다. 이 때문에, 사전기록된 화상은, 투과적이게 보이는 대신에, 칼라 필터의 색을 가져, 디스플레이를 더욱 매력적으로 만든다.
더욱이, 칼라 필터는, 서로 다른 색을 갖는 픽셀을 구비하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 칼라 필터는, 다수의 인접한 빨간색, 녹색 및 청색 픽셀을 구비한다. 이러한 칼라 필터는, 오프셋 프린팅 등의 프린팅에 의해 제조될 수도 있다. 이러한 칼라 필터를 사용하여 디스플레이에 풀 칼라 화상을 얻을 수 있다. 실제로, 그 화상의 픽셀의 영역을 칼라 필터의 빨간색, 녹색 및 청색 인접 픽셀의 영역의 합으로서 정의하는 것이 가능하다. 이제, 주어진 색은, 항상 빨간색의 제 1 부분, 녹색의 제 2 부분 및 청색의 제 3 부분의 조합인 것이 잘 알려져 있다. 이 때문에, 상기 주어진 색을 갖는 화상의 픽셀을 기록하기 위해서, 마크의 제 1 수는 빨간색 픽셀 아래에 기록되고, 제 2 수는 녹색 픽셀 아래에, 제 3 수는 청색 픽셀 아래에 기록되어, 제 1, 제 2 및 제 3 수 사이의 비율은, 제 1, 제 2 및 제 3 부분 사이의 비율과 같다.
도 5는 하나의 화상 적층체와 3개의 화상 서브 적층체를 구비한 디스플레이를 나타낸다. 디스플레이는, 커버(12) 및 기판(16)과; 제 1 화상 서브 적층체를 구성하는 제 1 전자착색층(501), 제 1 전해질(502) 및 제 1 대향전극(503)과; 제 1 스페이서(504)와; 제 2 화상 서브 적층체를 형성하는 제 2 전자착색층(505), 제 2 전해질(506) 및 제 2 대향전극(507)과; 제 2 스페이서(508)와; 제 3 화상 서브 적층체를 구성하는 제 3 전자착색층(509), 제 3 전해질(510) 및 제 3 대향전극(511)을 구비한다.
제 1, 제 2 및 제 3 전자착색층(501,505,509)은, 서로 다른 전자착색 재료로 이루어진다. 다음의 예시에서, 제 1 전자착색층(501)의 전자착색 재료는, 산화상태에서 투과적이고 환원상태에서 빨간색이 되도록 선택되고, 제 2 전자착색층(505)의 전자착색 재료는, 산화상태에서 투과적이고 환원상태에서 녹색이 되도록 선택되고, 제 3 전자착색층(503)의 전자착색 재료는, 산화상태에서 투과적이고 환원상태에서 청색이 되도록 선택된다. 이것에 의해, 각 적층체의 전자착색층과 대향전극 사이에 전위차 V1, V2 및 V3를 인가하여서 풀 칼라 화상을 얻을 수 있다.
실제로, 빨간 픽셀은 화상 적층체에 기록되어야 한다고 가정하면, 화상 픽셀에 해당하는 특정 수의 마크는, 제 2 화상 서브 적층체와 제 3 화상 서브 적층체에 기록된다. 그 후, 화상이 적절한 전위차를 서로 다른 서브 적층체에 인가하여 표시되는 경우, 그 픽셀은 사용자가 빨간 픽셀과 2개의 투명한 픽셀을 볼 것이기 때문에, 빨간색으로 보일 것이다. 빨간 및 청색의 조합된 색을 갖는 픽셀을 기록해야 한다면, 화상 픽셀에 대응하는 특정 수의 마크는, 제 2 화상 서브 적층체에 기록된다. X 빨간색, Y 녹색 및 Z 청색의 조합이되, X+Y+Z=1인 색을 갖는 픽셀이 기록되어야 한다면, 원하는 색은 제 1, 제 2 및 제 3 화상 서브 적층체에 화상 픽셀마다 서로 다른 수의 마크를 기록하여 얻어진다. 예를 들면, 1/X 마크를 제 1 서브 적층체, 1/Y 마크를 제 2 서브 적층체 및 1/Z 마크를 제 3 서브 적층체에 기록함으로써, 원하는 픽셀의 색을 얻는다.
이 때문에, 상기 화상 적층체에 의해, 풀 칼라 화상을 기록할 수 있다. 화상 적층체가 서로 다른 전자착색 재료를 갖는 2개의 서브 적층체만을 구비할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 이 경우에, 사용가능한 색의 수는, 도 5의 화상 적층체와 비교하여 제한된다.
도 6은 2개의 화상 적층체를 구비한 디스플레이를 나타낸다. 이러한 디스플레이는, 커버(12), 기판(16), 제 1 화상 적층체(61), 스페이서(62) 및 제 2 호상 적층체(63)를 구비한다. 본 예시에서, 각 화상 적층체는, 3개의 화상 서브 적층체를 구비하고, 각각은 서로 다른 광학특성을 구비한다. 이것이 의미하는 것은, 2개의 풀 칼라 화상이 도 6의 디스플레이 기록될지도 모른다는 것이다. 이후 설명은 하나의 화상 서브 적층체만을 구비한 정보 적층체에 적용하는 것을 주목해야 한다.
상기 디스플레이는, 독립적으로 표시될 수 있는 2개의 서로 다른 화상을 기 록할 수 있으므로, 특히 이롭다. 이 때문에, 상기 디스플레이는, 예를 들면 액자로서 사용될 수도 있다. 2개의 픽처는, 교대로 표시될 수 있는 디스플레이에 기록된다. 물론, 화상 적층체의 수는 제한되지 않고, 보다 많은 정보 적층체를 구비한 디스플레이는, 보다 많은 픽처를 저장할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이는, 이동감을 주기 위해서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 백개의 화상층을 구비한 디스플레이는, 영화의 백개의 연속적인 화상을 기록할 수 있다. 이어서 각 화상을 표시함으로써, 예를 들면 초당 25개의 화상의 비율로 영화를 재생할 수 있다.
본 발명에 따른 디스플레이는, 영화의 사운드트랙 등의 사우드를 재생할 수 있는 음향 트랜스듀서를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 디스플레이는, 3차원 감을 주기 위해서 사용될 수도 있다. 실제로, 복수의 화상이 동시에 표시되는 경우, 기판(16)에 가까운 화상은, 디스플레이가 반사방식으로 사용되는 경우, 커버(12)에 보다 가까운 화상 뒤에 놓도록 인지된다.
물론, 본 발명에 따른 디스플레이는, 2개보다 많은 화상 적층체를 구비할 수도 있다. 더욱이, 적어도 하나의 화상 적층체는, 전환가능하지 않을 수도 있다, 즉 그 재료의 광학특성은 전위차를 인가하여 변경될 수 없다. 이것은, 디스플레이의 최종 화상 적층체, 즉 사용자가 볼 경우 다른 화상 적층체 뒤에 놓인 화상 적층체에 대한 경우일 수도 있다. 이러한 최종 화상 적층체에, 영구 화상이 기록될 수 있어, 그 영구 화상은 디스플레이의 배경으로서의 역할을 한다. 이러한 영구 화상은, 복잡할 수도 있거나, 동종의 색을 가질 수도 있어, 배경색을 디스플레이에 제공한다.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이에 화상을 기록하는 카트리지를 나타낸다. 그 카트리지(70)는, 광학주사장치에 기록될 수 있는 정보매체의 형상을 갖는다. 예를 들면, 카트리지(70)의 형상은, CD(CD는 Compact Disc를 나타냄)이다. 카트리지(70)는, 상기 카트리지(70)를 광학주사장치의 클램퍼에 고정하기 위해서 홀(73)을 구비한다. 카트리지(70)는, 수신수단(71)과 응용수단(72)을 더 구비한다. 카트리지(70)는, 디스플레이(10)를 수납하는 수단을 더 구비한다. 예를 들면, 디스플레이(10)는, 카트리지(70) 내에 클릭되어도 된다.
화상을 디스플레이(10)에 기록하기 위해서, 카트리지(70)와 디스플레이(10)는, 광학주사장치에 설치된다. 광학주사장치는, 포커싱 및 트랙킹을 위한 광 픽업부와, 마크를 디스플레이(10)에 기록하기 위한 광빔을 구비한다. 카트리지(70)와 디스플레이(10)에는, 프리그루브가 구비되어 트랙킹을 할 수 있도록 한다.
마크를 선택된 화상 서브 적층체에 기록하기 위해서, 상기 마크는 화상을 형성하고, 상기 광학주사장치는, 그 선택된 서브 적층체에 대한 정보를 포함한 신호를 발생한다. 예를 들면, 상기 선택된 서브 적층체의 식별자는, 본 신호에 인코딩된다. 그 신호는, 2개의 전극 사이에 인가되어야 하는 전위차의 진폭 등의 추가의 정보를 구비하여, 그 선택된 서브 적층체의 재료의 광학특성을 변경한다.
예를 들면, 이러한 신호는, 그 선택된 서브 적층체에 대한 정보의 기능으로서 변조된 변조신호이다. 펄스 변조, 아날로그 또는 디지털 주파수 변조, 진폭 변 조 또는 위상 변조 등의 다양한 형태의 변조를 사용할 수 있다. 그 신호는, 예를 들면, 광학주사장치에 의해 발생된 변조광이다. 이러한 경우에, 수신수단은, 예를 들면 포토다이오드이다. 이 신호는 수신수단(71)에 의해 수신되어 상기 응용수단(72)에 의해 처리되고, 그 기능은 도 8에 도시되어 있다.
카트리지(70)는, 도 8에 보다 상세히 설명할 것처럼, 디스플레이(10)의 전극을 연결하도록 구성된 콘택을 더 구비한다.
도 8은 카트리지(70)의 기능을 나타낸다. 본 예시에서, 카트리지(70)는, 디스플레이(10)의 전극을 연결시키는 6개의 콘택을 구비한다. 이후 설명된 예시에서, 카트리지(70)는, 도 5의 디스플레이를 수납하도록 구성된다. 카트리지(70)는, 제 1 전자착색층(501)을 연결시키는 제 1 콘택(811)과, 제 2 전자착색층(505)을 연결시키는 제 2 콘택(812)과, 제 3 전자착색층(509)을 연결시키는 제 3 콘택(813)과, 제 1 대향전극(503)을 연결시키는 제 4 콘택(814)과, 제 2 대향전극(507)을 연결시키는 제 5 콘택(815)과, 제 3 대향전극(511)을 연결시키는 제 6 콘택(816)을 구비한다.
상기 응용수단(72)은, 디코딩수단(801), 스위치 제어수단(802), 에너지원(803) 및 전압 제어수단(804)을 구비한다. 상기 응용수단(72)은, 주어진 콘택(811-816)에 각각 대응하는 스위치를 더 구비한다. 디코딩 수단(801), 스위치 제어수단(802) 및 전압 제어수단(804)은 에너지원(803)에 의해 전원이 투입된다.
광학주사장치에서 발생된 신호는, 수신수단(71)에 의해 수신된다. 그 후, 수신된 신호는, 디코딩 수단(801)에 의해 디코딩된 후, 상기 선택된 화상 서브 적층 체에 대응하는 식별자를 제공한다. 디코딩 수단(801)은, 추가의 정보, 이를테면 2개의 콘택 사이에 인가되어야 하는 전위차의 진폭을 제공할 수도 있다. 이러한 식별자에 의거하여, 스위치 제어수단(802)은, 스위치를 제어하여, 상기 선택된 화상 서브 적층체에 대응하는 콘택 사이에 전위차를 인가한다. 예를 들면, 그 선택된 화상 서브 적층체가 도 5의 제 1 화상 서브 적층체라고 하면, 스위치 제어수단(802)은, 제 1 콘택(811)과 제 4 콘택(814)에 대응하는 스위치를 온으로 전환한다. 콘택 811과 814 사이에 전위차를 인가하여, 대응한 화상 서브 적층체의 광학특성은 마크를 상기 화상 서브 적층체에 기록할 수 있도록 변경하여 화상을 기록한다.
에너지원(803)은 배터리일 수 있다. 이러한 배터리는, 예를 들면, 마크를 디스플레이(10)에 기록하는데 사용된 광빔에 의해 조사된 포토다이오드에 의해, 또는 추가의 LED(LED는 발광다이오드를 나타냄) 등의 임의의 다른 광원에 의해, 또는 유도 코일에 의해 재충전가능할 수도 있다.
이와는 달리, 응용수단은, 콘택 사이에서 상기 수신된 신호에 대응하는 전위차를 인가하도록 구성될 수 있다. 이 경우에, 에너지원(803)은, 정류기 등의 전력 변환기이다. 상기 수신된 신호의 일부는, 디코딩수단(801)에 의해 디코딩되고, 다른 부분은 상기 신호를 전력으로 변환하는 에너지원(803)에 보내진다.
또한, 에너지원(803)은, 재충전 가능형 배터리와 전력 변환기의 조합일 수도 있다. 이 경우에, 상기 수신된 신호의 일부는, 배터리를 재충전하는데 사용된 전력으로 변환된다.
도 9는 디스플레이(10)에 기록된 화상을 표시하는 카트리지를 나타낸다. 이 러한 디스플레이용 카트리지(90)는, 어드레싱 수단(91)과 사용자 인터페이스(92)를 구비한다. 디스플레이용 카트리지(90)는, 디스플레이(10)의 전극을 연결시키도록 구성된 콘택을 더 구비한다. 이들 콘택은, 도 8에 도시된 콘택과 동일하다.
사용자 인터페이스(92)에 의해, 사용자는 표시되는 화상을 선택한다. 그 선택된 화상을 구비한 화상 서브 적층체에 대한 정보를 구비한 신호를 발생한다. 도 7 및 도 8의 응용수단(72)과 동일한 상기 어드레싱 수단(91)은, 상기 화상 서브 적층체의 2개의 전극 사이에 전위차를 인가한다. 어드레싱 수단(91)은, 재충전가능한 배터리를 구비한다. 배터리 대신에, 태양전지를 사용하여도 된다.
표시되는 화상은, 어드레싱수단(91)에 의해 직접 선택되어도 된다는 것을 주목해야 한다. 예를 들면, 화상의 표시순서는, 어드레싱 수단(92)에 삽입되는 내부 어드레싱 알고리즘에 의해 결정되어도 된다. 이 경우에, 사용자 인터페이스(92)에 의해, 사용자가 소정의 화상 시퀀스를 표시할 수만 있다.
또한, 도 7의 카트리지(70)는 디스플레이용 카트리지로서 사용되어도 된다는 것을 주목해야 한다. 이 경우에, 카트리지(70)는, 도 9에 도시된 것처럼, 사용자 인터페이스 및/또는 내부 어드레싱 알고리즘을 구비한다.
본 발명에 따른 카트리지는, 영화의 사운드트랙 등이 사운드를 재생할 수 있는 음향 트랜스듀서를 더 구비하여도 된다.
다음의 청구항에 있는 임의의 참조번호는 청구항을 한정하는 것으로서 파악되어서는 안된다. "포함하는"의 동사와 그것의 활용의 사용은, 임의의 청구항에 기재된 것 이외에 임의의 다른 구성요소의 존재를 배제하지 않는다. 구성요소 앞의 단어 "a" 또는 "an"은, 복수의 상기 구성요소의 존재를 배제하지 않는다.

Claims (12)

  1. 사전 기록된 화상을 표시한 디스플레이로서, 광학특성이 2개의 전극(13,15) 사이에 인가된 전위차(V1)에 의존하는 재료를 포함하는 적어도 하나의 화상 서브적층체(13,14,15)로 이루어진 적어도 하나의 화상 적층체를 구비하고, 상기 화상 서브적층체는 화상을 기록하기 위해서 국부적으로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  2. 사전기록된 화상을 표시한 디스플레이로서, 광학특성이 2개의 전극 사이에 인가된 전위차에 의존하는 재료를 포함하는 적어도 하나의 화상 서브적층체로 이루어진 적어도 하나의 화상 적층체를 구비하고, 상기 화상 서브적층체는 상기 2개의 전극 사이에 상기 전위차를 인가하여 표시될 수 있는 화상을 기록하기 위해서 국부적으로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 재료는 전자착색 재료인 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자착색 재료는, 광빔에 의해 국부적으로 감소될 수 있는 전자를 포획 또는 방출하는 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 칼라 필터를 더 구비한 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 칼라 필터는, 서로 다른 색을 갖는 픽셀을 구비한 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 화상 적층체는, 서로 다른 광학특성을 갖는 재료로 이루어진 적어도 2개의 화상 서브 적층체를 구비한 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 적어도 2개의 화상 적층체(61,63)를 구비한 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  9. 화상을 청구항 1에 기재된 것과 같은 디스플레이에 기록하는 방법으로서, 화상을 기록하기 위해 상기 적어도 하나의 화상 서브 적층체를 국부적으로 변경하는 단계를 포함하는 화상 기록방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변경 단계는, 광빔을 적어도 하나의 화상 서브 적층체에 포커싱하는 서브단계를 포함한 것을 특징으로 하는 화상 기록방법.
  11. 청구항 1에 기재된 디스플레이에 화상을 기록하기 위한 카트리지로서, 상기 디스플레이를 수납하는 수단과, 선택된 화상 서브 적층체에 대한 정보를 포함한 신호를 수신하는 수단과, 상기 선택된 화상 서브 적층체의 2개의 전극 사이에 전위차를 인가하는 수단을 구비한 카트리지.
  12. 청구항 2에 기재된 디스플레이에 화상을 표시하기 위한 카트리지로서, 상기 디스플레이를 수납하는 수단과, 화상 서브 적층체를 선택하는 수단과, 상기 선택된 화상 서브 적층체의 2개의 전극 사이에 전위차를 인가하는 수단을 구비한 카트리지.
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