KR20100020105A - 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치에 대한 것으로, 특히, 반사형 디스플레이 장치; 및 상기 반사형 디스플레이 장치에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 전기변색(electrochromic) 물질에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시키는 전기변색 필터;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 반사형 디스플레이 장치의 컬러 필터로써, 컬러모드와 흑백모드를 스위칭할 수 있는 전기변색 소자를 사용하기 때문에, 컬러 필터를 적용하더라도 흑백화상 구현시 높은 반사율과 높은 명암비(contrast ratio)를 얻을 수 있는 효과가 있다.
전자종이, 전기변색, 컬러필터

Description

전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치{Reflective Display Device Having Electrochromic Filter}
본 발명은 전자종이와 같은 반사형 디스플레이 장치에 대한 것으로, 특히 전기변색 소자를 컬러 필터로 사용하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 컬러 필터를 적용하더라도 흑백화상 구현시 높은 반사율과 높은 명암비(contrast ratio)를 얻을 수 있는 반사형 디스플레이에 대한 것이다.
종래부터 액정(LCD)을 대신하는 화상표시장치로서 전기영동 방식, 일렉트로크로믹 방식, 서멀 방식, 2 색 입자 회전방식 등의 기술을 사용한 반사형 디스플레이 장치가 제안되어 있다. 그 중에서도 분산입자와 착색 용액으로 이루어지는 분산액을 마이크로 캡슐화하고, 이것을 대향하는 기판 사이에 배치하는 전기영동 방식의 전자종이가 제안되어 기대가 모아지고 있다.
또한, 최근에는 상기와 같은 분산액을 사용하지 않고, 적어도 일방이 투명한 2 장의 기판 사이에 색 및 대전특성이 다른 2 종류 이상의 입자를 봉입해서, 상기 기판의 일방 또는 양방에 형성한 전극으로 이루어지는 전극 쌍으로부터 상기 입자에 전계를 부여하며, 쿨롱력에 의해 상기 입자를 비상 이동시켜 화상을 표시하는 건식형 전자종이가 제안되어 있다.
이러한 건식형 전자종이 디스플레이 장치의 셀 구조를 도 1에 나타내었으며,여기에 도시된 바와 같이, 그 구조는 플라스틱 또는 유리로 형성된 상부 및 하부기판(160, 110)과, 상기 상부 및 하부기판(160, 110) 상에 소자의 구동 전압을 인가하도록 투명전극(ITO)으로 형성된 상부 및 하부전극(170, 120)과, 셀과 셀을 분리시키는 격벽(130)과, 상기 두 전극 사이에 존재하는 흑색의 정(+)대전입자(140)와 백색의 부(-)대전입자(150)로 구성된다.
이러한 건식형 전자종이 디스플레이 장치는 반사형 디스플레이로서, 일반적으로 컬러필터 또는 컬러입자를 사용하여 컬러 화상을 표시하게 된다. 도 2와 도 3은 각각 종래의 RGB 컬러필터 및 RGB 컬러입자를 사용한 전자종이 디스플레이 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
먼저, 도 2는 종래의 RGB 컬러필터를 사용한 전자종이 디스플레이 장치의 구조를 도시한 단면도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 컬러필터를 이용하는 전기영동형 디스플레이 장치의 기판은 색상을 구현하기 위해 상부기판(221)의 상단에 형성된 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 컬러필터(220)와 RGB 셀(227) 사이를 구분하고 광차단 역할을 하는 격벽(223) 및 셀(227)에 전압을 인가하기 위한 투명전극(224, 225)으로 구성된다. 이와 같은 구조에 의해 컬러 화상의 발현은 인접 배치된 레드, 그린, 블루의 컬러필터(220)를 투과해 나오는 빛들의 혼색으로 이루어지는 것이다.
도 3은 종래의 RGB 컬러입자를 이용한 전자종이 디스플레이의 구조를 도시한 단면도이다. 여기에 도시된 바와 같이, 이러한 전자종이 디스플레이 장치는 색상을 구현하기 위해 각 셀에 포함된 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 컬러입자(240)와 RGB 셀 사이를 구분하고 광차단 역할을 하는 격벽 및 임의의 빛 흡수 물질인 흑색 대전입자(236)가 구비된다. 이러한 전기영동형 디스플레이 장치는 색상을 구현하기 위해 각 셀에 포함된 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 전기영동하는 컬러입자(240)를 이용하여 색상을 구현한다. 즉, 대향전극에 전압이 인가되면 컬러입자가 비상 혹은 하강하게 되고 이에 따라 비상한 컬러입자의 색상의 빛이 반사되게 되며 이렇게 반사된 빛이 혼색되어 컬러를 표시하게 되는 것이다.
이와 같이 종래의 반사형 디스플레이 장치, 혹은 전자종이의 경우 컬러를 구현하기 위해 1) 컬러필터(color filter)를 사용하거나 2) 컬러셀(color cell) 구조를 만드는 방법을 이용한다. 그러나, 상기 1) 컬러필터를 사용하는 경우 기존의 공정으로 컬러필터를 만들 수 있어서 적용이 용이하지만, 상기 컬러필터에 의해 낮은 반사율 과 낮은 명암비(contrast ratio)를 가지게 된다. 또한, 2) 컬러셀 구조를 사용하는 경우 컬러필터를 제조하는 공정이 필요 없지만 각 픽셀(pixel) 에 컬러볼(color ball) 혹은 컬러(color) 입자를 만들어 주입하는 공정이 어려워 구현이 어려우며, 나아가, 컬러입자를 적용하더라도 역시 낮은 반사율과 낮은 명암비는 피할 수가 없다.
즉, 기존의 컬러 구현 방식에서는 컬러 화면에서 낮은 반사율과 낮은 명암비를 피할 수가 없다. 더욱이, 흑백화면을 주로 제공하는 전자종이의 경우, 컬러필터를 적용한 패널에서의 흑백구현은 컬러필터를 적용하지 않은 흑백 패널에 비해 매우 낮은 반사율과 명암비를 가지게 되는 심각한 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 반사형 디스플레이 장치의 컬러 필터로써, 컬러모드와 흑백모드를 스위칭할 수 있는 전기변색 소자를 사용하여, 컬러 필터를 적용하더라도 흑백화상 구현시 높은 반사율과 높은 명암비(contrast ratio)를 얻는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치는, 반사형 디스플레이 장치; 및, 상기 반사형 디스플레이 장치에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 전기변색(electrochromic) 물질에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시키는 전기변색 필터;가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 반사형 디스플레이 장치는, 서로 대향하는 전극 사이에 위치하는 입자의 이동에 의해 화상을 표시하는 전자종이인 것이 바람직하고, 상기 반사형 디스플레이 장치는, 하부기판; 상기 하부기판에 형성된 하부전극; 상기 하부전극과 대향하도록 배치된 상부전극; 상기 하부전극과 상부전극 사이에서 화소를 분할하여 다수의 화소공간을 형성하는 격벽; 및 상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자;를 포함하여 이루어진 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 전기변색 필터는, 투명전극과 전기변색물질층을 포함하는 전기변색소자일 수 있으며, 상기 전기변색 필터는, 전면기판; 상기 전면기판에 형성된 제1전극; 상기 제1전극과 대향하도록 배치된 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극 사이에 존재하는 전기변색물질; 및, 상기 전극 사이에 채워진 전해질;을 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
또한, 상기 반사형 디스플레이 장치는 다수의 화소공간을 가지고 있고, 상기 전기변색 필터는 상기 화소공간에 대응하여 서로 다른색으로 변환될 수 있는 전기변색물질을 각각 포함하는 다수의 전기변색 필터인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시형태는, 반사형 디스플레이 장치; 및, 상기 반사형 디스플레이 장치에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 전기변색(electrochromic) 물질에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시키는 전기변색 필터;를 포함하고, 상기 반사형 디스플레이 장치는, 하부기판; 상기 하부기판에 형성된 하부전극; 상기 하부전극과 대향하도록 배치된 상부전극; 상기 하부전극과 상부전극 사이에서 화소를 분할하여 다수의 화소공간을 형성하는 격벽; 및 상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자;를 포함하여 이루어지며, 상기 전기변색 필터는, 전면기판; 상기 전면기판에 형성된 제1전극; 상기 제1전극과 대향하도록 배치된 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극 사이에 존재하는 전기변색물질; 및, 상기 전극 사이에 채워진 전해질; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치일 수 있다.
여기서, 상기 반사형 디스플레이 장치의 상부전극 위에 상기 전기변색 필터의 제2전극이 적층되어, 상기 전기변색 필터가 상기 반사형 디스플레이 장치에 부착된 것이 가능하고, 상기 반사형 디스플레이 장치의 상부전극과 상기 전기변색 필터의 제2전극 사이에 절연층이 포함되어 이루어질 수도 있다.
또한, 상기 전기변색 필터는 상기 화소공간에 대응하여 서로 다른색으로 변환될 수 있는 전기변색물질을 각각 포함하는 다수의 전기변색 필터인 것이 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 본 발명에 의하면, 반사형 디스플레이 장치의 컬러 필터로써, 컬러모드와 흑백모드를 스위칭할 수 있는 전기변색 소자를 사용하여, 컬러 필터를 적용하더라도 흑백화상 구현시 높은 반사율과 높은 명암비(contrast ratio)를 얻을 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 전자종이와 같은 반사형 디스플레이 장치에서 컬러를 구현하면서 반 사효율을 높이기 위하여, 기존의 포토레지스프 타입(PR type)의 컬러필터 대신에 전기변색층(electrochromic layer)을 컬러필터로 사용함으로써, 화상에 따라 흑백모드와 컬러모드로 스위칭할 수 있는 전자종이를 제공할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치의 구조를 나타내는 단면도이고, 여기에 도시된 바와 같이 본 발명은 반사형 디스플레이 장치(10)와 전기변색 필터(20)를 포함하여 이루어진 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치(1)이다.
본 명세서에서 상기 반사형 디스플레이 장치(10)는 서로 대향하는 전극 사이에 위치하는 입자의 이동에 의해 화상을 표시하는 전기영동방식의 건식형 전자종이를 예로 들 수 있고, 상기 전기변색 필터(20)라 함은 전장의 인가에 따라 전기적인 산화환원반응에 의해 전기변색물질의 색상이 변화되어 광투과특성이 변하는 전기변색소자(Electro Chromic Device : ECD)가 색 구현을 위한 필터로 사용된 것을 의미한 다. 이러한 전기변색 필터(20)가 반사형 디스플레이 장치(10)에 부착된 본 발명은, 반사형 디스플레이 장치에 있어서 종래의 일반적인 컬러필터 대신에 전기변색소자를 사용한 것이다.
전자종이와 같은 반사형 디스플레이는 외부광만을 이용하기 때문에 빛의 효율을 최대화하는 것이 중요한데, 컬러필터를 이용하여 컬러를 구현하는 경우 투과율저하로 인해 어두운 화면과 낮은 명암비를 얻게 된다. 또한, 흑백화면 구현시에도 컬러필터를 사용하지 않은 구조에 비해 낮은 명암비를 가지게 되므로 흑백화면을 주로 사용하는 전자책에서는 컬러를 내는 것이 불리하다. 이에 따라, 본 발명은 컬러 구현이 필요한 컬러모드에서만 컬러를 나타낼 수 있도록, 전기변색소자를 필터로 이용한 가변색 컬러필터를 가지는 것을 특징으로 한다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 전기변색 필터(20)는 전기신호의 인가 유무에 따라 전기변색물질에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시키는 것이어야 하고, 반사형 디스플레이 장치(10)에 부착되어 결합해야 한다. 특히, 상기 반사형 디스플레이 장치(10)는 도 1에 나타난 바와 같이 상부기판 없이, 하부기판(12); 상기 하부기판에 형성된 하부전극(11); 상기 하부전극과 대향하도록 배치된 상부전극(13); 상기 하부전극과 상부전극 사이에서 화소를 분할하여 다수의 화소공간을 형성하는 격벽(14); 및 상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자(15);를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다. 또한, 상기 전기변색 필터(20)는 도 1에 나타난 바와 같 이 배면기판 없이, 전면기판(21); 상기 전면기판에 형성된 제1전극(22); 상기 제1전극과 대향하도록 배치된 제2전극(23); 상기 제1전극과 제2전극 사이에 존재하는 전기변색물질(24); 및, 상기 전극 사이에 채워진 전해질(25);을 포함하여 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.
이러한 본 발명은 상기 반사형 디스플레이 장치(10)의 상부전극(13) 위에 상기 전기변색 필터(20)의 제2전극(23)이 적층되어, 상기 전기변색 필터(20)가 상기 반사형 디스플레이 장치(10)에 부착되는 것인데, 이는 종래의 전기변색소자와 전자종이를 단순하게 결합시키는 것만으로는 생각해 낼 수 없는 구성의 곤란성을 가진다. 상기 전기변색 필터(20)와 반사형 디스플레이 장치(10)의 부착 및 결합은 이 기술분야에서 알려진 모든 방법이 이용될 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 전기변색 필터(20)와 반사형 디스플레이 장치(10)의 구분된 구동을 위하여, 상기 반사형 디스플레이 장치(10)의 상부전극(13)과 상기 전기변색 필터(20)의 제2전극(23) 사이에 절연층(30)이 더 포함될 수도 있으며, 상기 절연층(30)은 투명재료로 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 더불어, 도 1에서는 상기 반사형 디스플레이 장치(10)의 상부전극(13)과 상기 전기변색 필터(20)의 제2전극(23)이 각각 서로 다른 전압을 인가할 수 있도록 구분된 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 상기 반사형 디스플레이 장치(10)의 상부전 극(13)과 상기 전기변색 필터(20)의 제2전극(23)이 하나로 일체화된 통 전극인 것도 포함한다.
도 5는 본 발명에 따라 컬러 필터로 사용되는 전기변색 소자의 구조를 나타내는 사시도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기변색 필터(20)는, 투명전극과 전기변색물질층을 포함하는 전기변색소자일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전기변색 필터(20)는, 전면기판(21); 상기 전면기판에 형성된 제1전극(22); 상기 전면기판과 대향되도록 배치된 배면기판(26); 상기 배면기판면에서 상기 전면기판 쪽 방향으로 형성된 제2전극(23); 상기 제2전극에 형성된 전기변색물질(24); 및 상기 전극 사이에 채워진 전해질(25)을 포함할 수 있다. 여기서, 전기변색물질(24)이 전해질(25)에 분포되어 있는 상태의 전기변색소자의 경우에는 도 1과 달리 전기변색물질(24)이 전해질(25)에 분산되어 있을 것이다.
이러한 전기변색소자는 전장이 인가되면, 전류의 흐름에 의해 산화/환원 반응이 진행되어 전기변색물질(24)의 색깔이 변하는 원리를 이용하는 소자로서, 종래에는 보통 창호용 스마트 윈도우나 자동차용 룸미러 그리고, 단순한 표시소자 등으로 사용되었고, 미국특허 제6,605,239호는 전기변색물질을 이용한 전자종이를 기재하고 있다. 그러나, 이와 같이 전기변색물질을 이용한 종래의 전자종이는 모두 전기변색물질을 화상을 표시하기 위한 셀 내부 입자로 사용한 것이어서, 전기변색소자를 컬러 필터로 이용하는 본 발명과 근본적으로 상이하다.
도 6 및 도 7은 각각 본 발명에 따른 전기변색 필터(20)가 투명한 상태 및 불투명한 상태로 되는 것을 설명하기 위한 모식도이고, 이것은 상기한 전면기판(21); 제1전극(22); 전해질(25); 전기변색물질(24); 제2전극(23); 배면기판(26);이 순차적으로 적층된 구조를 나타내며, 상기 제1전극(22)과 전해질(25) 사이에는 상기 전해질(25)에 부족한 이온을 공급하기 위하여 산화티타늄 등을 가지는 이온저장층(29)이 더 포함될 수 있다.
그래서, 상기 제1전극과 제2전극(22, 23)에 전원이 인가되지 않는 상태에서는 가시광선과 적외선의 대부분이 투과되며, 그 일부가 반사된다(도 6). 이와 같은 상태에서 상기 제1전극과 제2전극(22, 23)에 전원이 인가되면, 상기 전기변색물질(24)이 전해질(25)에 의해 이온의 상태로 되며, 이는 상기 제1전극과 제2전극(22, 23)에 인가된 전압에 의해 특정한 컬러를 나타내어 인가되는 가시광과 적외선을 대부분 반사시키며 일부만을 투과시킨다.
여기서, 상기 전기변색물질(24)은 무기 전기변색물질과 유기 전기변색물질로 나눌수 있다. 대표적인 무기 전기변색물질은 WO3, NiOxHy, Nb2O5, TiO2, MoO3 등이 있고, 유기 전기변색물질은 viologen, phenothiazine, polyaniline 등이 있다. 상기 전기변색물질의 하나인 WO3에 대하여 상기의 변색과정을 표시하면 아래의 [반응식 1]과 같이 표현할 수 있다.
[반응식 1]
WO3(bleached, 투명)+xe_+xM+⇔ MxWO3(dark blur colored, 진한청색)
상기 [반응식 1]에서 M은 리튬이나 프로톤, 칼슘등을 나타내며, 대표적으로는 리튬을 가장 많이 사용한다. 리튬이온은 WO3와 반응하여 위와 같이 청색으로 변하는 전기변색효과를 가지게 된다. 이처럼 리튬이온을 공급하기 위해서 상기 고체 전해질을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 전기변색물질(24)의 종류 및 치환된 작용기의 종류에 따라서, 다양한 색을 구현할 수 있는 전기변색물질(24)을 사용할 수 있고, 이에 따르면 본 발명은 상기 반사형 디스플레이 장치(10)가 다수의 화소공간을 가지고 있고, 상기 전기변색 필터(20)는 상기 화소공간에 대응하여 서로 다른색으로 변환될 수 있는 전기변색물질(24)을 각각 포함하는 다수의 전기변색 필터(20)일 수 있다.
그리고, 상기 전해질(25)로는 액체 전해질과 고체 고분자 전해질이 이용될 수 있으며, 고체 고분자 전해질은 고체 상태에서 이온을 전달할 수 있는 물질로 소자의 제작시 액체의 누수와 같은 문제점이 없어 환경친화적이며, 박막화가 가능하여 원하는 모든 형태로 제작이 가능한 장점을 가진다. 액체 전해질의 예로는 1M LiOH 수용액, 1M의 LiClO4수용액, 1M의 KOH수용액이 대표적이며, 무기계 수화물로는 Ta2O5ㆍ 3.92H2O, Sb2O5 ㆍ4H2O 등이 있으며, 고체 고분자 전해질로는 Poly-AMPS, Poly(VAP), Modified PEO/LiCF3SO3등을 사용할 수 있다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명에 따른 반사형 디스플레이 장치에서 전기변색 필터가 흑백모드 및 컬러모드로 스위칭된 상태를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 상술한 바와 같이, 기존의 일반적인 컬러필터 대신 전기변색층를 반사형 디스플레이 패널, 혹은 전자종이 패널 상부에 형성하여, 흑백화상 구현시에는 전기변색층을 투명하게 하여 보다가 컬러가 필요한 화상에서는 전기변색층을 발색시켜 컬러 화상을 구현하는 것이다.
종래의 RGB 필터를 사용하는 경우 반사형에서 광반사율이 크게(30%수준) 떨어지는 문제점이 있었던바, 본 발명은 전기변색소자를 컬러필터로 사용하여 흑백모드로 스위칭할 수 있다는 것이 핵심이다. 이러한 본 발명은 종래의 전기변색소자와 전기영동 또는 liquid powder를 이용한 반사형 디스플레이 소자를 하나로 합쳐서, 이들 중 하나만을 이용했을 때 떨어지는 명암비보다 높은 명암비를 가지는 색을 구현할 수 있다.
즉, 본 발명은, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 전기변색 필터(20)에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시켜서, 흑백모드(도 8)와 컬러모드(도 9)로 스위칭할 수 있기 때문에, 컬러를 구현하면서도 흑백화상 구현시 높은 반사율과 높은 명암비를 얻을 수 있는 것이다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.
본 발명은 기존의 일반적인 컬러필터 대신 전기변색층을 반사형 패널, 혹은 전자종이 패널 상부에 형성하여, 흑백화상 구현시에는 전기변색층을 투명하게 해서 보다가 컬러가 필요한 화상에서는 전기변색층을 발색시켜 컬러 화상을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 반사형 디스플레이 장치인 건식형 전자종이의 셀 구조를 나타내는 사시도이고,
도 2는 종래의 RGB 컬러필터를 사용한 전자종이 디스플레이 장치의 구조를 나타내는 단면도이고,
도 3은 종래의 RGB 컬러입자를 이용한 전자종이 디스플레이 장치의 구조를 나타내는 단면도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치의 구조를 나타내는 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따라 컬러 필터로 사용되는 전기변색 소자의 구조를 나타내는 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 전기변색 필터가 투명한 상태로 되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 7은 본 발명에 따른 전기변색 필터가 불투명한 상태로 되는 것을 설명하기 위한 모식도이고,
도 8은 본 발명에 따른 반사형 디스플레이 장치에서 전기변색 필터가 흑백모드로 스위칭된 상태를 설명하기 위한 단면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 반사형 디스플레이 장치에서 전기변색 필터가 컬러모드로 스위칭된 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

Claims (10)

  1. 반사형 디스플레이 장치; 및,
    상기 반사형 디스플레이 장치에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 전기변색(electrochromic) 물질에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시키는 전기변색 필터;가 포함되어 이루어진 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 장치는, 서로 대향하는 전극 사이에 위치하는 입자의 이동에 의해 화상을 표시하는 전자종이인 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 장치는,
    하부기판;
    상기 하부기판에 형성된 하부전극;
    상기 하부전극과 대향하도록 배치된 상부전극;
    상기 하부전극과 상부전극 사이에서 화소를 분할하여 다수의 화소공간을 형성하는 격벽; 및
    상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전기변색 필터는, 투명전극과 전기변색물질층을 포함하는 전기변색소자인 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전기변색 필터는,
    전면기판;
    상기 전면기판에 형성된 제1전극;
    상기 제1전극과 대향하도록 배치된 제2전극;
    상기 제1전극과 제2전극 사이에 존재하는 전기변색물질; 및,
    상기 전극 사이에 채워진 전해질;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 장치는 다수의 화소공간을 가지고 있고, 상기 전기변색 필터는 상기 화소공간에 대응하여 서로 다른색으로 변환될 수 있는 전기변색물질을 각각 포함하는 다수의 전기변색 필터인 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  7. 반사형 디스플레이 장치; 및,
    상기 반사형 디스플레이 장치에 부착되어, 전기신호의 인가 유무에 따라 전기변색(electrochromic) 물질에 의해 빛을 선택적으로 투과시키거나 비투과시키는 전기변색 필터;를 포함하고,
    상기 반사형 디스플레이 장치는, 하부기판; 상기 하부기판에 형성된 하부전극; 상기 하부전극과 대향하도록 배치된 상부전극; 상기 하부전극과 상부전극 사이에서 화소를 분할하여 다수의 화소공간을 형성하는 격벽; 및 상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자;를 포함하여 이루어지며,
    상기 전기변색 필터는, 전면기판; 상기 전면기판에 형성된 제1전극; 상기 제1전극과 대향하도록 배치된 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극 사이에 존재하는 전기변색물질; 및, 상기 전극 사이에 채워진 전해질;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 장치의 상부전극 위에 상기 전기변색 필터의 제2전극이 적층되어, 상기 전기변색 필터가 상기 반사형 디스플레이 장 치에 부착된 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반사형 디스플레이 장치의 상부전극과 상기 전기변색 필터의 제2전극 사이에 절연층이 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 전기변색 필터는 상기 화소공간에 대응하여 서로 다른색으로 변환될 수 있는 전기변색물질을 각각 포함하는 다수의 전기변색 필터인 것을 특징으로 하는 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140127695A (ko) * 2013-04-25 2014-11-04 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치
KR20140129848A (ko) * 2013-04-30 2014-11-07 엘지디스플레이 주식회사 광셔터 입자 및 이의 제조 방법과, 이를 사용하는 반사형 디스플레이 장치
WO2016013831A1 (ko) * 2014-07-23 2016-01-28 엘지이노텍 주식회사 광원 모듈과 이를 구비한 표시 모듈, 장신구 및 미러
WO2018052216A1 (ko) * 2016-09-13 2018-03-22 엘지이노텍 주식회사 전기변색소자용 전극 및 이를 포함하는 전기변색소자
WO2019172474A1 (ko) * 2018-03-09 2019-09-12 한국에너지기술연구원 자기구동 전기변색소자
KR20210110261A (ko) * 2020-02-27 2021-09-07 립하이 주식회사 전기변색장치
US11681198B2 (en) 2017-03-03 2023-06-20 Leaphigh Inc. Electrochromic element and electrochromic device including the same
WO2023191337A1 (ko) * 2022-03-30 2023-10-05 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008145867A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Seiko Epson Corp 表示装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140127695A (ko) * 2013-04-25 2014-11-04 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치
KR20140129848A (ko) * 2013-04-30 2014-11-07 엘지디스플레이 주식회사 광셔터 입자 및 이의 제조 방법과, 이를 사용하는 반사형 디스플레이 장치
WO2016013831A1 (ko) * 2014-07-23 2016-01-28 엘지이노텍 주식회사 광원 모듈과 이를 구비한 표시 모듈, 장신구 및 미러
US10062672B2 (en) 2014-07-23 2018-08-28 Lg Innotek Co., Ltd. Light source module
WO2018052216A1 (ko) * 2016-09-13 2018-03-22 엘지이노텍 주식회사 전기변색소자용 전극 및 이를 포함하는 전기변색소자
US11681198B2 (en) 2017-03-03 2023-06-20 Leaphigh Inc. Electrochromic element and electrochromic device including the same
WO2019172474A1 (ko) * 2018-03-09 2019-09-12 한국에너지기술연구원 자기구동 전기변색소자
KR20210110261A (ko) * 2020-02-27 2021-09-07 립하이 주식회사 전기변색장치
WO2023191337A1 (ko) * 2022-03-30 2023-10-05 동우 화인켐 주식회사 광학 적층체

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