KR20100077458A - 전자 종이 장치 및 그의 입자 어드레싱 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자 종이 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿도록 형틀을 형성하고, 형틀에 입자를 충전시킬 때 원하는 입자를 골라내어 충전시킴으로써 형틀로부터 패널의 선택된 셀에 선택된 입자가 이동 및 충전되도록 하는, 전자 종이 장치 및 그의 입자 어드레싱 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 격벽으로 셀과 셀을 구분하여 패널의 상판 및 하판을 포함하고, 형성된 패널의 셀 중 선택된 셀에 맞닿아 있는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈이 형성된 형틀을 포함하며, 이렇게 형성된 형틀의 전극에 전압을 인가하여 각각의 입자를 밀면서 형틀의 홈 안으로 입자를 충전시키며, 형틀에 입자를 충전시키면서 원하는 입자를 골라내며, 형틀의 홈으로부터 선택 입자를 패널 상판 및 패널 하판에 충전하며, 이렇게 선택된 입자가 충전된 상판과 하판의 셀을 정확히 맞춰서 접합하며, 접합된 패널을 활성화시키기 위해 상판 및 하판의 전극에 전압을 인가하는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 패널 상판 또는 패널 하판과 형틀 사이의 높이가 낮아 충전 전압(Putting voltage)을 낮출 수 있고, 패널 상판 또는 하판의 충전 방법(Putting method)이 같기 때문에 해당 공정이 다른 방법보다 간략하며 대량 생산이 용이하며, 원하는 상판의 셀에 원하는 입자를 충전하는 것이 가능하게 되므로, 선명한 화질과 높은 대조비를 얻을 수 있다. 그리고, 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산 단가가 훨씬 저렴하며 액정표시 소자처럼 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하 지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있는 전자 종이 장치를 제공할 수 있다.
전자 종이, 패널, 디스플레이, 전압, 전극, 형틀, 충전, 어드레싱, 격벽, 셀

Description

전자 종이 장치 및 그의 입자 어드레싱 방법{Electronic paper apparatus and particle addressing method thereof}
본 발명은 전자 종이와 그 전자 종이에 입자를 충전하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 격벽으로 구분된 전자 종이 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿도록 형틀을 형성하고, 형틀에 입자를 충전시킬 때 원하는 입자를 골라내어 충전시킴으로써 형틀로부터 패널의 선택된 셀에 선택된 입자가 이동 및 충전되도록 하는, 전자 종이 장치 및 그의 입자 어드레싱 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자 종이는 기존의 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산 단가가 훨씬 저렴하며 액정표시 소자처럼 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어서 에너지 효율도 월등히 앞선다. 아울러 전자 종이는 매우 선명하고, 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있다.
이러한 큰 장점으로 인해 전자 종이는 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가능한 종이 디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지 등 광대한 분야에 응용될 수 있으며 거대한 잠재 시장을 가지고 있다.
대전 입자형 디스플레이는 마이크로캡슐(microcapsule) 형 전자 종이에 비해 응답속도가 빠르며, 문턱전압이 있어 패시브 매트릭스(passive matrix) 구동이 가능하다. 특히, 메모리 효과가 뛰어나 상대적으로 소비 전력을 낮추는 효과를 볼 수 있다.
현재 상용화되거나 보고된 대전 입자형 디스플레이의 입자(particle) 주입은 단순히 대조되는 두 가지 컬러의 상반된 전하를 띈 입자를 혼합하여 입자를 주입하는 방식이다. 때문에 컬러 이미지를 구현하기 위해서는 컬러 필터(color filter)를 사용해야 한다. 그러나 이는 광학 특성이 떨어지는 현상을 초래하고 모듈의 두께가 두꺼워져 플렉시블에 불리한 단점을 가지고 있으며, 상대적으로 제조비용이 높아지는 단점이 있다.
흑백 입자를 주입하는 경우도 균일한 도포를 위해 분체 도장 방식을 사용하는데, 이 경우는 수십 킬로볼트(kV)의 고전압을 걸어 주므로, 대전 입자에 순간적으로 과량의 음전하를 띄게 만든다. 전자 종이의 구동을 위해서는 음전하와 양전하를 띈 입자들을 만들어야 하는데, 주입 과정에 과량의 음전하를 띄게 되므로, 이후의 전자 종이 구동에도 악영향을 주게 된다.
종래 컬러 대전입자 주입기술은 패널에 직접적으로 주입된 컬러 대전입자가 화상을 표시하기 때문에 선명한 화질과 높은 대조비를 얻을 수 있으며, 제조비용 절감과 그레이 스케일(grey scale) 구현에 있어서 유리한 위치를 선점할 수 있다. 특히, 기존의 입자주입 방식은 상반된 전하를 띈 입자를 1:1 비율로 혼합하여 패널에 물리적인 힘으로 주입하는 방식인데, 이는 상반된 전하를 띈 입자들 간에 작용하는 척력과 입자주입 시 작용한 물리적인 힘으로 인하여 상대적으로 구동전압이 높아지는 단점이 있다.
따라서, 전자 종이 구현을 위한 입자 도포 방법에 있어서 원하는 셀에 원하는 입자를 충전하는데 어려운 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 목적은, 격벽으로 구분된 전자 종이 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿도록 형틀을 형성하고, 형틀에 입자를 충전시킬 때 원하는 입자를 골라내어 충전시킴으로써 형틀로부터 패널의 선택된 셀에 선택된 입자가 이동 및 충전되도록 하는, 전자 종이 패널, 전자 종이 입자의 어드레싱을 위한 형틀, 전자 종이의 입자 어드레싱 장치, 전자 종이 장치 및 그의 입자 어드레싱 방법을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 종이 패널은, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 제1 형틀로부터 전원 인가에 따라 상기 선택 입자가 상기 다수 개의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 상판; 및 다수의 격벽에 의해 여 러 개의 셀이 형성되며, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 제2 형틀로부터 전원 인가에 의해 상기 선택 입자가 상기 여러 개의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 하판을 포함한다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 종이 입자의 어드레싱을 위한 형틀은, 전자종이 패널의 셀에 충전시키기 위한 입자가 채워지는 홈; 상기 홈에 상기 입자를 밀어 넣어 충전하는 충전판; 및 상기 홈에 상기 입자를 충전하기 위한 전원을 인가시키는 전극을 포함한다.
여기서, 상기 홈에 충전되는 입자의 층 또는 갯수를 조절하기 위해 상기 홈의 깊이를 층의 수 또는 양에 맞추게 된다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 종이의 입자 어드레싱 장치는, 격벽에 의해 형성된 다수의 셀에 원하는 입자가 충전되고, 상기 원하는 입자를 충전시키기 위한 전원을 인가하는 제1 전극이 구비된 상판 또는 하판; 및 상기 패널 상판의 셀 중에 선택된 셀에 맞닿는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈이 형성되고, 상기 원하는 입자를 상기 홈에 충전시키기 위한 전원을 인가하는 제2 전극을 구비하며, 상기 원하는 입자가 상기 홈에 충전되어 있다가 상기 제2 전극에 전원을 인가하여 상기 홈에 있는 상기 원하는 입자를 상기 패널 상판의 상기 선택된 셀로 충전시키는 형틀을 포함한다.
여기서, 상기 상판 또는 하판의 셀 중에 상기 입자가 충전되지 않는 셀에 맞닿는 상기 형틀의 부분에 홈이 형성되어 있지 않고, 상기 형틀의 홈은 상기 상판 또는 하판의 셀 크기와 동일하며, 상기 형틀의 홈의 갯수는 상기 상판 또는 하판의 셀 갯수의 절반 이하이다.
또한, 상기 형틀의 재질은 유리판 또는 플라스틱, 메탈을 포함하는 디스플레이 장치의 제작이 가능한 재질이다.
또한, 상기 형틀 및 상기 상판 또는 하판의 전극은 ITO 또는 Cr이다.
그리고, 상기 형틀 및 상기 상판 또는 하판의 전극 상단에 유전체를 더 구비한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 종이 장치는, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 형틀로부터 전압 인가에 따라 상기 선택 입자가 격벽으로 구분된 다수의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 상판; 및 다수의 셀이 격벽에 의해 구분되고, 상기 다수의 셀이 상기 패널 상판의 다수의 셀에 정확히 맞춰서 상기 패널 상판에 접합되며, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 형틀로부터 전압 인가에 따라 상기 선택 입자가 격벽에 의해 구분된 다수의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 하판을 포함한다.
한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 종이의 입자 어드레싱 방법은, (a) 격벽으로 셀과 셀을 구분하여 패널의 상판 및 하판을 형성하는 단계; (b) 상기 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿아 있는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈을 형성한 형틀을 형성하는 단계; (c) 상기 형틀의 전극에 전압을 인가하여 각각의 입자를 밀면서 상기 형틀의 홈 안으로 입자를 충전시키는 단계; (d) 상기 형틀에 입자를 충전시키면서 원하는 입자를 골라내는 단계; (e) 상기 형틀에 충전된 입자 중 선택된 입자를 상기 상판에 충전하는 단계; (f) 상기 형틀에 충전된 입자 중 선택된 입자를 상기 하판에 충전하는 단계; (g) 상기 선택된 입자가 충전된 상판과 하판의 셀을 정확히 맞춰서 접합하는 단계; 및 (h) 상기 접합된 패널을 활성화시키기 위해 전압을 인가하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (e) 단계 및 상기 (f) 단계는, 상기 선택된 입자를 상기 상판 및 상기 하판의 서로 다른 셀에 충전하게 된다.
또한, 상기 (b) 단계 또는 상기 (c) 단계에서 상기 인가되는 전압은 0.1V 내지 300V 범위이다.
또한, 상기 (c) 단계는, 상기 형틀의 홈에 입자를 충전시킬 때 충전판과 형틀 양단 간에 전압을 인가하게 된다.
또한, 상기 (e) 단계 및 상기 (f) 단계는, 상기 상판 또는 상기 하판의 셀에 상기 선택된 입자를 충전시킬 때 상기 상판 또는 상기 하판과 상기 형틀 양단 간에 전압을 인가하여 상기 선택된 입자를 충전시키게 된다.
또한, 상기 (b) 단계는, 유리판 상부 표면에 DFR을 접착하고 샌드블라스트 방식으로 형틀에 따라서 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다.
또한, 상기 (b) 단계는, 노광에 의해 PR을 패터닝하여 제작하게 된다.
또한, 상기 (b) 단계는, 임프린트 방식으로 패터닝하여 형성하게 된다.
또한, 상기 (g) 단계는, 상기 입자가 충전된 상판과 하판의 사이에 스페이서를 두고 접합하게 된다.
또한, 상기 (c) 및 (d) 단계는, 상기 형틀에 입자를 충전시킬 때 원하는 입자를 선택하여 충전시키고 원하지 않는 입자를 필터링하게 된다.
그리고, 상기 (h) 단계는, 상기 입자가 충전된 상판과 하판의 셀을 접합한 후에 전압을 교류로 인가하면서 상기 입자들의 구동 특성을 균일하게 한다.
본 발명에 의하면, 전자종이 구현을 위한 입자의 어드레싱 방법을 사용함으로써, 전기장 방법(Electric field method) 처럼 섀도우마스크(Shadow mask)가 필요하지 않으므로, 패널 상판 또는 패널 하판과 형틀 사이의 높이가 낮아 충전 전압(Putting voltage)을 낮출 수 있다.
또한, 패널 상판 또는 하판의 충전 방법(Putting method)이 같기 때문에 해당 공정이 다른 방법보다 간략하며 대량 생산이 용이하다.
또한, 원하는 상판의 셀에 원하는 입자를 충전하는 것이 가능하게 되므로, 선명한 화질과 높은 대조비를 얻을 수 있다.
그리고, 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산 단가가 훨씬 저렴하며 액정표시 소자처럼 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있는 전자 종이 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세 하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 다른 전자 종이 패널의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전자 종이 패널(100)은, 패널 상판(110) 및 패널 하판(120)을 포함한다.
패널 상판(110)은 다수의 격벽(101)에 의해 셀(102)이 다수 개로 형성되고, 다수의 셀(102)에 입자를 충전하기 위한 전압을 인가하는 전극(103)을 구비한다.
따라서, 전극(103)을 통한 전압의 인가에 따라, 이후에 설명할 다수의 홈에 원하는 선택 입자가 채워져 있던 형틀로부터 선택 입자가 패널 상판(110)의 다수 개의 셀 중 선택된 셀에 충전된다.
패널 하판(120)은 다수의 격벽(101)에 의해 여러 개의 셀(102)이 형성되며, 다수 개의 셀(102)에 입자를 충전하기 위한 전압을 인가하는 전극(103)을 구비한다.
따라서, 전극(103)을 통한 전압의 인가에 따라, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 형틀로부터 선택 입자가 하판 패널(120)의 여러 개의 셀 중 선택된 셀에 충전된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형틀의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전자종이 입자의 어드레싱을 위한 형틀(200)은, 전자종이 패널(100)의 셀(102)에 입자를 충전시키기 위해 입자(212)를 채우는 홈(210); 홈(210)에 입자(212)를 밀어 넣어 충전시키는 충전판(220); 및 홈(210)에 입자를 충전시키기 위한 전압을 인가하는 전극(230)을 포함한다.
여기서, 홈(210)에 충전되는 입자(212)의 층(Layer) 또는 갯수를 조절하기 위해 홈(210)의 깊이를 층의 수 또는 양에 맞출 수 있다.
또한, 형틀(200)의 홈(210) 숫자는 패널 상판(110)의 컬러 입자의 종류로 나눈 수와 같거나 비슷한 수이며 일정한 규칙을 가지도록 형성된다.
그리고, 형틀(200)의 재질은 유리판(214) 또는 플라스틱, 메탈을 포함하는 디스플레이 장치의 제작이 가능한 재질이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이의 입자 어드레싱 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전자종이의 입자 어드레싱 장치(300)는, 패널 상판(110) 및 형틀(200)을 포함한다.
패널 상판(110)은 격벽(101)에 의해 형성된 다수의 셀(102)에 원하는 입자가 충전되고, 원하는 입자를 충전시키기 위한 전압을 인가하는 제1 전극(120)이 구비된다.
형틀(200)은 패널 상판(110)의 셀 중에 선택된 셀에 맞닿는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈(210)이 형성되고, 이 홈(210)에 원하는 입자를 충전시키기 위한 전압을 인가하는 전극(230)을 구비하며, 홈(210)에 원하는 입자가 충전되어 있다가 전극(230)을 통해 전압이 인가되어 홈(210)에 있는 원하는 입자를 패널 상판(110)의 선택된 셀로 충전시키게 된다.
여기서, 형틀(200)의 홈은 패널 상판(110)의 셀 중에 입자가 충전되지 않는 셀에 맞닿는 형틀(200)의 부분에 홈이 형성되어 있지 않고, 패널 상판(110)의 셀 크기와 동일하며, 형틀(200)의 홈의 갯수는 패널 상판(110)의 셀 갯수의 절반 이하이다.
또한, 패널 상판(110)의 전극(103)과 형틀(200)의 전극(230)에 전압을 인가하여 입자를 패널 상판(110)의 셀(102) 안으로 충전시킨다. 이때, 사용하고 남은 일부 입자를 질소건(미도시)으로 불어내어 제거하고 형틀(200)을 다시 사용하여 다음 입자를 패널 상판(110)과 부착하여 다음 셀 안으로 충전시킨다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이의 입자 어드레싱 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전자종이의 입자 어드레싱 장치(400)는, 형틀(200) 및 패널 하판(120)을 포함한다.
형틀(200)은 다수의 홈(210)에 원하는 입자가 충전되고, 원하는 입자의 충전을 위한 제1 전극(120)을 구비한다.
패널 하판(120)은 형틀(200)에 접합되고, 격벽(101)에 의해 구분된 다수의 셀(102)에 원하는 입자의 충전을 위한 전원을 인가하는 제2 전극(230)을 구비하며, 제1 전극(120)과 제2 전극(230)에 전압을 인가하여 형틀(200)의 홈에 충전되어 있던 원하는 입자가 패널 하판(120)의 선택된 셀에 충전된다.
여기서, 형틀(200) 및 패널 하판(120)의 전극은 ITO 또는 Cr이다.
그리고, 형틀(200) 및 패널 하판(120)의 전극 상단에 유전체를 더 구비할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 전자종이 장치(500)는, 패널 상판(110) 및 패널 하판(120)을 포함한다.
패널 상판(110)의 경우, 다수의 홈에 선택된 입자가 충전된 형틀(200)로부터 패널 상판(110)의 전극을 통한 전압 인가에 따라 선택된 입자가 패널 상판(110)의 다수의 셀 중 선택된 셀에 충전된다.
패널 하판(120)의 경우, 다수의 셀이 격벽에 의해 구분되고, 다수의 셀이 패널 상판(110)의 다수의 셀에 정확히 맞춰서 패널 상판(110)에 접합되며, 다수의 홈에 선택된 입자가 충전된 형틀(200)로부터 패널 하판(120)의 전극을 통한 전압 인가에 따라 패널 하판(120)의 다수의 셀 중 선택된 셀에 충전된다.
도 5에 도시된 바와 같이 패널 상판(110)은 파란 입자(Cyan particle)(500C), 붉은 입자(Magenta particle)(500M), 노란 입자(Yellow particle)(500Y), 검은 입자(Black particle)(500B)를 포함하는 4 종류 이상의 입자가 충전된 상태로 하얀 입자(White particle)(500W)가 충전된 패널 하판(120)에 접합된다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 4 종류 이상의 입자가 충전된 패널 상판(110)과 1 종류의 입자가 충전된 패널 하판(120)은 스페이서(Spacer)(530)를 사이에 두고 접합할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이의 입자 어드레싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 패널 상판(110) 및 패널 하판(120)에 대해 격벽으로 셀과 셀을 구분하여 패널의 상판 및 하판을 형성한다(S602).
이렇게 형성된 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿아 있는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈이 형성된 형틀(200)을 형성한다(S604).
여기서, 형틀(200)은 유리판(214) 상부 표면에 DFR을 접착하고 샌드블라스트(Sandblast) 방식으로 형틀(200)에 따라서 선택적으로 패터닝하여 형성하게 된다. 또한, 형틀(200)은 노광에 의해 PR을 패터닝하여 제작하거나, 임프린트(Imprint) 방식으로 패터닝하여 형성하게 된다.
이어, 형성된 형틀(200)의 전극(230)에 전압을 인가하여 각각의 입자를 밀면서 형틀(200)의 홈(210) 안으로 입자를 충전시키되, 형틀(200)의 홈(210)에 입자를 충전시키면서 원하는 입자를 골라낸다(S606).
즉, 형틀(200)의 홈(210)에 입자(212)를 충전시킬 때 원하는 입자를 선택하여 충전시키고 원하지 않는 입자를 필터링하게 된다.
이때, 전극(230)에 인가되는 전압은 0.1V 내지 300V 범위이고, 형틀(200)의 홈(210)에 입자를 충전시킬 때 충전판(220)과 형틀(200) 양단 간에 전압을 인가하게 된다.
이어, 도 3에 도시된 바와 같이 형틀(200)에 충전된 입자(212) 중 선택된 입자를 패널 상판(110)에 충전시킨다(S608).
여기서, 패널 상판(110)에 입자가 각각 충전된 형틀(200)은 같으며, 패널 상판(110)의 모든 셀이 임의의 입자도 충전되어야 한다. 이때, 충전된 형틀(200)들이 패널 상판(110)에 충전되는 과정마다 패널 상판(110)을 형틀(200)에서 떼어내고 다 시 붙이는 과정이 반복된다. 또한, 각 과정마다 입자를 서로 다른 셀에 충전한다. 또한, 먼저 패널 상판(110)에 충전된 입자는 다음 입자가 충전될 때 메모리 효과에 의해 아래로 떨어지거나 약한 충격에 의해 떨어져 나가지 않는다.
예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 선택된 파란 입자(500C)가 충전된 형틀(200)을 패널 상판(110)에 맞닿게 한 후 형틀(200)의 홈(210)으로부터 파란 입자(500C)가 패널 상판(110)의 셀(102)에 충전되게 하여, 결국 파란 입자(500C)가 어드레싱 된 패널 상판(110)을 얻을 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 파란 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
또한, 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이 선택된 붉은 입자(500M)가 충전된 형틀(200)을 패널 상판(110)에 맞닿게 한 후 형틀(200)의 홈(210)으로부터 붉은 입자(500M)가 패널 상판(110)의 셀(102)에 충전되게 하여, 붉은 입자(500M)가 어드레싱 된 패널 상판(110)을 얻을 수 있다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 붉은 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
또한, 다른 예를 들면, 도 9에 도시된 바와 같이 선택된 노란 입자(500Y)가 충전된 형틀(200)을 패널 상판(310)에 맞닿게 한 후 형틀(200)의 홈(210)으로부터 노란 입자(500Y)가 패널 상판(110)의 셀(102)에 충전되게 하여, 노란 입자(500Y)가 어드레싱 된 패널 상판(110)을 얻을 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 노란 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
그리고, 또다른 예를 들면, 도 10에 도시된 바와 같이 선택된 검은 입자(500B)가 충전된 형틀(200)을 패널 상판(110)에 맞닿게 한 후 형틀(200)의 홈(210)으로부터 검은 입자(500B)가 패널 상판(110)의 셀(102)에 충전되게 하여, 검은 입자(500B)가 어드레싱 된 패널 상판(110)을 얻을 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 검은 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
한편, 형틀(200)의 홈(210)에 충전된 입자 중 선택된 입자를 패널 하판(120)에 충전한다(S610). 즉, 입자가 충전된 형틀(200)을 패널 하판(120)에 부착하고, 패널 하판(120)의 전극(103)과 형틀(200)의 전극(230)에 전압을 인가하여 선택된 입자를 패널 하판(120)의 셀 안으로 충전시킨다. 이때, 패널 하판(120)의 전극(103)과 형틀(200)의 전극(230)에 패널 상판(110)의 공정과 반대 극성의 전압을 인가하여 패널 하판(120)의 셀 안으로 선택된 입자를 충전시킨다.
예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이 선택된 하얀 입자(500W)가 충전된 형틀(200)을 패널 하판(120)에 맞닿게 한 후 형틀(200)의 홈(210)으로부터 하얀 입자(500W)가 패널 하판(120)의 셀에 충전되게 하여, 하얀 입자(500W)가 어드레싱 된 패널 하판(120)을 얻을 수 있다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 하얀 입자가 패널 하판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
그리고, 패널 하판(120)에 선택된 입자가 충전되면 패널 하판(120)을 형틀(200)에서 떼어낸다.
여기서, 전술한 바와 같이 파란 입자(500C), 노란 입자(500Y), 붉은 입자(500M), 검은 입자(500B)나 하얀 입자(500W)와 같이 선택된 입자를 패널에 충전시킬 때 패널 상판(110) 및 패널 하판(120)의 서로 다른 셀에 충전하게 된다.
또한, 패널 상판(110) 및 패널 하판(120)의 셀에 선택된 입자를 충전시킬 때 패널 상판(110) 및 패널 하판(120)과 형틀(200) 양단 간에 전압을 인가하여 선택된 입자를 충전시키게 된다.
이어, 전술한 바와 같이 선택된 입자가 충전된 패널 상판(110)과 패널 하판(120)의 셀을 정확히 맞춰서 접합한다(S612).
이때, 도 5에 도시된 바와 같이 선택된 입자가 충전된 패널 상판(110)과 패널 하판(120)의 사이에 스페이서(510)를 두고 접합할 수 있다.
그리고, 접합된 패널을 활성화시키기 위해 패널 상판(110)의 전극과 패널 하판(120)의 전극에 전압을 인가한다(S614).
이때, 선택된 입자가 충전된 패널 상판(110)과 패널 하판(120)의 셀을 접합한 후에 전압을 교류로 인가하면서 충전된 입자들의 구동 특성을 균일하게 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 격벽으로 구분된 전자 종이 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿도록 형틀을 형성하고, 형틀에 입자를 충전시킬 때 원하는 입자를 골라내어 충전시킴으로써 형틀로부터 패널의 선택된 셀에 선택된 입자가 이동 및 충전되도록 하는 전자 종이 패널, 전자 종이 입자의 어드레싱을 위한 형틀, 전자 종이의 입자 어드레싱 장치, 전자 종이 장치 및 그의 입자 어드레싱 방법을 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이 해해야만 한다. 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.
본 발명은 매우 선명하고, 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지는 전자 종이에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산 단가가 훨씬 저렴하며 액정표시 소자처럼 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있는 전자 종이 장치에 이용할 수 있다.
또한, 본 발명은 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가능한 종이 디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지 등이 적용된 전자 종이 기술에 이용할 수 있다.
그리고, 전자 종이 패널의 원하는 셀에 원하는 입자를 충전시킴으로써, 패널에 직접적으로 주입된 컬러 입자가 화상을 표시하기 때문에 선명한 화질과 높은 대조비를 얻을 수 있는 기술에 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 다른 전자 종이 패널의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 형틀의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 종이의 입자 어드레싱 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자 종이의 입자 어드레싱 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자 종이 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자 종이의 입자 어드레싱 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 파란 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 붉은 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 노란 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 검은 입자가 패널 상판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따라 형틀로부터 선택된 하얀 입자가 패널 하판에 충전되는 과정을 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 전자 종이 패널 101 : 격벽
102 : 셀 103 : 전극
110 : 패널 상판 120 : 패널 하판
200 : 형틀 210 : 홈
212 : 입자 214 : 유리판
220 : 충전판 230 : 전극
300, 400 : 전자 종이의 입자 어드레싱 장치
500 : 전자 종이 장치 510 : 스페이서

Claims (20)

  1. 다수의 격벽에 의해 셀이 다수 개로 형성되고, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 제1 형틀로부터 전원 인가에 따라 상기 선택 입자가 상기 다수 개의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 상판; 및
    다수의 격벽에 의해 여러 개의 셀이 형성되며, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 제2 형틀로부터 전원 인가에 의해 상기 선택 입자가 상기 여러 개의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 하판;
    을 포함하는 전자 종이 패널.
  2. 전자종이 패널의 셀에 충전시키기 위한 입자가 채워지는 홈;
    상기 홈에 상기 입자를 밀어 넣어 충전하는 충전판; 및
    상기 홈에 상기 입자를 충전하기 위한 전원을 인가시키는 전극;
    을 포함하는 전자 종이 입자의 어드레싱을 위한 형틀.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 홈에 충전되는 입자의 층(Layer) 또는 갯수를 조절하기 위해 상기 홈의 깊이를 층의 수 또는 양에 맞추는 것을 특징으로 하는 전자 종이 입자의 어드레싱을 위한 형틀.
  4. 격벽에 의해 형성된 다수의 셀에 원하는 입자가 충전되고, 상기 원하는 입자를 충전시키기 위한 전원을 인가하는 제1 전극이 구비된 상판 또는 하판; 및
    상기 상판 또는 하판의 셀 중에 선택된 셀에 맞닿는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈이 형성되고, 상기 원하는 입자를 상기 홈에 충전시키기 위한 전원을 인가하는 제2 전극을 구비하며, 상기 원하는 입자가 상기 홈에 충전되어 있다가 상기 제2 전극에 전원을 인가하여 상기 홈에 있는 상기 원하는 입자를 상기 상판 또는 하판의 상기 선택된 셀로 충전시키는 형틀;
    을 포함하는 전자 종이의 입자 어드레싱 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 형틀의 홈은 상기 상판 또는 하판의 셀 크기와 동일하며, 상기 형틀의 홈의 갯수는 상기 상판 또는 하판의 셀 갯수의 절반 이하인 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 형틀의 재질은 유리판 또는 플라스틱, 메탈을 포함하는 디스플레이 장치의 제작이 가능한 재질인 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 형틀 및 상기 상판 또는 하판의 전극은 ITO 또는 Cr인 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 형틀 및 상기 상판 또는 하판의 전극 상단에 유전체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 장치.
  9. 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 형틀로부터 전압 인가에 따라 상기 선택 입자가 격벽으로 구분된 다수의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 상판; 및
    다수의 셀이 격벽에 의해 구분되고, 상기 다수의 셀이 상기 패널 상판의 다수의 셀에 정확히 맞춰서 상기 패널 상판에 접합되며, 다수의 홈에 선택 입자가 채워져 있던 형틀로부터 전압 인가에 따라 상기 선택 입자가 격벽에 의해 구분된 다수의 셀 중 선택된 셀에 충전되는 패널 하판;
    을 포함하는 전자 종이 장치.
  10. (a) 격벽으로 셀과 셀을 구분하여 패널의 상판 및 하판을 형성하는 단계;
    (b) 상기 패널의 셀에서 선택된 셀에 맞닿아 있는 부분만 셀 크기에 맞도록 홈을 형성한 형틀(Patterned mold)을 형성하는 단계;
    (c) 상기 형틀의 전극에 전압을 인가하여 각각의 입자를 밀면서 상기 형틀의 홈 안으로 입자를 충전시키는 단계;
    (d) 상기 형틀에 입자를 충전시키면서 원하는 입자를 골라내는 단계;
    (e) 상기 형틀에 충전된 입자 중 선택된 입자를 상기 상판에 충전하는 단계;
    (f) 상기 형틀에 충전된 입자 중 선택된 입자를 상기 하판에 충전하는 단계;
    (g) 상기 선택된 입자가 충전된 상판과 하판의 셀을 정확히 맞춰서 접합하는 단계; 및
    (h) 상기 접합된 패널을 활성화시키기 위해 전압을 인가하는 단계;
    를 포함하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (e) 단계 및 상기 (f) 단계는, 상기 선택된 입자를 상기 상판 및 상기 하판의 서로 다른 셀에 충전하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 (b) 단계 또는 상기 (c) 단계에서 상기 인가되는 전압은 0.1V 내지 300V 범위인 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 형틀의 홈에 입자를 충전시킬 때 충전판과 형틀 양단 간에 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 (e) 단계 및 상기 (f) 단계는, 상기 상판 또는 상기 하판의 셀에 상기 선택된 입자를 충전시킬 때 상기 상판 또는 상기 하판과 상기 형틀 양단 간에 전압을 인가하여 상기 선택된 입자를 충전시키는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 유리판 상부 표면에 DFR을 접착하고 샌드블라스트(Sandblast) 방식으로 형틀에 따라서 선택적으로 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 노광(Photolithography)에 의해 PR을 패터닝하여 제작하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 임프린트(Imprint) 방식으로 패터닝하여 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 (g) 단계는, 상기 입자가 충전된 상판과 하판의 사이에 스페이서(Spacer)를 두고 접합하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 (c) 및 (d) 단계는, 상기 형틀에 입자를 충전시킬 때 원하는 입자를 선택하여 충전시키고 원하지 않는 입자를 필터링하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
  20. 제 10 항에 있어서,
    상기 (h) 단계는, 상기 입자가 충전된 상판과 하판의 셀을 접합한 후에 전압을 교류로 인가하면서 상기 입자들의 구동 특성을 균일하게 하는 것을 특징으로 하는 전자 종이의 입자 어드레싱 방법.
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