KR20110109925A - 다색 디스플레이 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 전기적 제어가능 디스플레이 엘리먼트를 갖는 디스플레이 디바이스에 관한 것이며, 디스플레이 디바이스는 제1 유체 및 적어도 하나의 추가 유체, 복수의 유체 폐쇄 볼륨 및 적어도 하나의 전압원을 포함하며, 적어도 하나의 전압원은 전극 어레이에 연결되어 있고, 상기 볼륨은 볼륨의 최단 치수를 따라 서로 포개어 적층된 평편한 가시가능 서브볼륨을 포함하며, 평편한 가시가능 서브볼륨은 제2 서브볼륨과 연관되고, 제2 서브볼륨은 이들 평편한 가시가능 서브볼륨을 관통하며 각각의 제2 서브볼륨과 연관된 평편한 가시가능 서브볼륨 아래에 놓인다.

Description

다색 디스플레이 디바이스{MULTI-COLORED DISPLAY DEVICE}

본 발명은 적어도 하나의 전기적으로 제어가능한 디스플레이 엘리먼트를 갖는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 전기 습윤(electrowetting) 효과를 이용하는 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

뷰어에게 가시가능한 위치와 뷰어에게 가시가능하지 않은 위치 사이에 배치될 수 있는 컬러 액체(colored liquid)를 이용한 디스플레이가 구현되어 있음이 알려져 있다. 액체를 변위시키는 효과적인 수단이 소위 전기 습윤인데, 여기서는 전압이 액적(liquid droplet)에 바로 인접하는 전극 어레이에 공급되어, 그 결과 전기장이 액적에 영향을 주어 표면 에너지 및 그에 따라 액체의 표면 장력이 증가한다. 구성에 따라, 이는 전극이 갖고 있는 기하 구조 및 표면 특성에 따라 그리고 액체와 전극이 중력장에 대하여 또한 배치되는 상대적 위치에 따라 전극 상에 액체가 확산하거나 또는 액체가 전극을 완전히 덮는 것을 야기할 수 있다. 전극이 제공되지 않을 때와 전극이 제공될 때의 액체 상태 간의 최대 효과를 실현하기 위하여 소수성 코팅을 전극에 제공하는 것이 알려져 있다. 상술한 수단에 의해 추가적인 기능 엘리먼트로 회귀하지 않고도 액적 이동을 실현하는 것이 이미 가능하다.

표면 에너지를 변화시키는 것은, 단일 액적의 경우에 액적이 표면을 습윤시키는 접촉 각도의 변동을 발생시킨다. 접촉 각도의 변동값과 전기장 강도 사이의 상호관계는 Lippmann-Young 식으로 기술되며, 당해 기술 분야의 숙련된 자에게 알려져 있다.

따라서, 전기장 강도의 국부적 변동에 의해 액체의 국부적 표면 에너지가 변경될 수 있고, 그에 따라 액적의 기하구조가 국부적으로 변할 수 있다. 보다 구체적으로, 국부적으로 증가된 표면 에너지를 발생시킴으로써, 액적의 이동은 전기장의 존재로 특징화되는 대응 영역으로 바람직하게 확장함으로써 발생할 수 있다. 역으로, 표면 장력으로 인한 영향을 받는 액적의 부분으로부터, 표면 장력으로 인한 영향을 받지 않고 그에 따라 더 낮은 표면 에너지를 포함하는 영역으로 액체가 끌려가는데, 그 이유는 액체가 이 영역에서 에너지에 있어 가장 낮은 기하구조, 즉 구의 기하구조를 향하기 쉽기 때문이다. 이에 의해, 낮은 전기장 강도의 영역으로부터 높은 전기장 강도의 영역으로의 액체의 순수 이동이 발생한다.

이들 원리에 기초하여, 복수의 다른 디스플레이 디바이스가 이미 실현되어 왔다. 일반적으로, 이들 목적은 한 상태 또는 다른 상태를 선택적으로 나타내는 전자적제어가능 쌍안정 디스플레이 엘리먼트를 생성하는 것이였다. 따라서, 예를 들어, 전기 습윤 효과에 의해 덕트를 통하여 연결된 제1 볼륨과 제2 볼륨 사이에서 액체를 왕복이동시키는 것이 알려져 있으며, 여기서 각각의 볼륨은, 이동 방향이 양쪽 전극 사이의 전기장 강도의 비로부터 비롯되도록 하는 연관 전극을 포함한다. 바람직하게, 그 전극으로만 전위가 제공되도록 하며 이 방향으로 액체가 이동된다.

미국 특허 5,956,005 A1에는 적어도 하나의 전자적 제어가능 디스플레이 엘리먼트를 갖는 디스플레이 디바이스를 개시하며, 적어도 하나의 전자적 제어가능 디스플레이 엘리먼트 각각은 전기 전도성 또는 극성 부분 및 비극성 부분을 갖는 정확히 하나의 액체가 제공되는 복수의 유체 폐쇄 볼륨을 포함한다. 추가로, 평편하고 서로 포개져 적층된 가시가능 서브볼륨이 개시되어 있다.

WO 2009/036272 A1로부터 전기 습윤 기반 디스플레이 디바이스가 알려지게 되었는데, 여기서는 각각의 디스플레이 픽셀이 커패시터를 형성하는 전극 쌍에 연관되어 있고, 이에 의해 픽셀의 가시가능 볼륨 내에 위치된 액체가 전기장으로 충전될 수 있다. 전기장이 극성 또는 전기 전도성 액체에 인가되지 않은 경우에 극성 또는 전기 전도성 액체가 Young-Laplace 압력으로 인해 저장소로 나아가도록 가시가능 디스플레이 볼륨의 기하구조와 저장소의 기하구조를 조정함으로써, 가시가능 디스플레이 영역 아래의 디스플레이 엘리먼트에 대한 시야 방향에 위치된 저장소로의 극성 또는 전기 전도성 액체의 역흐름이 실현된다.

다색 디스플레이 디바이스가 상술한 기술에 의해 실현되었다면, 이는 디스플레이 영역 상에 나란이 배열된 서로 다른 컬러의 액체를 포함하는 복수의 픽셀에 의해서만 가능하였을 것이다. 그러나, 단일의 픽셀이 둘보다 많은 컬러 상태를 나타낼 수 있도록 WO 2009/036272에 따라 디바이스를 동작시키는 것은 가능하지 않다. 보다 자세하게는, 적어도 둘의 서로 다른 컬러 액체의 혼합색을 단일의 픽셀에 의해 표현하는 것도 또한 가능하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 WO 2009/036272로부터 알려진 기술이 상술한 단점을 더 이상 포함하지 않도록 이 기술을 추가로 발전시키는 것이다. 본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1에 따른 디스플레이 디바이스에 의해 해결된다. 바람직한 실시예는 종속항들의 주요구성이다.

본 발명에 따른 디스플레이 디바이스는 적어도 하나의 전기적 제어가능 디스플레이 엘리먼트를 포함하며, 디스플레이 디바이스는,

비극성 부분을 포함하는 제1 액체와, 전기 전도성 또는 극성 부분을 포함하는 적어도 하나의 추가 액체 - 여기에서, 상기 제1 액체는 비극성 부분을 포함하며 유체적으로 연결되어 있는 제1 서브볼륨 및 적어도 하나의 제2 서브볼륨으로 나누어지며, 상기 제1 서브볼륨은 가시가능하도록 구성되며, 상기 전기 전도성 또는 극성 부분이 상기 제1 서브볼륨에 위치되어 있을 때 비극성 부분이 상기 제2 서브볼륨에 제공되며 그 역으로, 비극성 부분이 제1 서브볼륨에 위치되어 있을 때, 상기 전기 전도성 또는 극성 부분이 제2 서브볼륨에 제공됨 - 와,

전극 어레이에 제공되고, 상기 가시가능 서브볼륨 중 적어도 하나를 전기장으로 선택적으로 분산시켜, 이에 의해 전기 전도성 또는 극성 액체 부분의 표면 장력을 변화시키도록 구성되는 적어도 하나의 전압원

을 포함하며, 상기 가시가능 서브볼륨은 각각의 전기 전도성 또는 극성 액체 부분이 각각의 전극 어레이의 비활성화된 상태에서 Young-Laplace 압력으로 인해 각각의 제2 서브볼륨으로 나아가도록 선택되는 치수를 갖고 평편하며,

상기 평편한 가시가능 서브볼륨은 서브볼륨의 최단 치수를 따라 서로 포개져 적층되고 상기 제2 서브볼륨은 각각의 평편한 가시가능 서브볼륨을 관통하며 각각의 제2 서브볼륨에 연관되어 있는 각각의 평탄한 가시가능 서브볼륨 아래 놓인다.

언급한 종래 기술로부터, 당해 기술 분야의 숙련된 자는 본 발명에 따라 제공된 가시가능 서브볼륨의 평편한 구성은, 전기 전도성 또는 극성 액체 부분이 가시가능 서브볼륨 내에 위치되고 전기장에 의해 영향을 받지 않을 경우에, 제안된 디스플레이 디바이스의 기능을 위한 전기 전도성 또는 극성 액체 부분에 Young-Laplace 압력의 필요한 인가를 보장하는 것으로 특히 이해되어야 함을 알 것이다. 또한, 당해 기술 분야의 숙련된 자는 평편한 가시가능 서브볼륨을 설계할 때, 특히 서브볼륨의 최단 치수를 설계할 때, 각각의 제2 서브볼륨의 설계가 또한 고려되어야 하거나 또는 양쪽 서브볼륨이 각각 Young-Laplace 압력을 이용하는 점에서 조화를 이루어야 함을 알 것이다.

총천연색 디스플레이 디바이스를 실현하기 위하여, 디스플레이 엘리먼트는 3개의 유체 폐쇄 볼륨을 포함하며, 각각의 유체 폐쇄 볼륨은 적절한 방식으로 전기 전도성 또는 극성 액체 부분을 표현하는 오직 하나의 시안, 마젠타, 또는 옐로우 색(CMY)을 포함하는 한편, 비극성 액체 부분은 바람직하게 투명하다. 전압 소스와 전극 배열은, 이들에 의해 개개의 제1 서브볼륨이 개별적으로 그리고 독립적으로 제어될 수 있도록 구성되며, CMY 색 공간으로부터의 컬러 톤은 각각의 액체를 오버레이함으로써 추출 색 모델에 대응하여 제어될 수 있다. 본 발명에 따라 제공된 상기 제1 서브볼륨이 서로 포개져 바로 적층되는 경우, 디스플레이 디바이스 상에 부딪치는 백색 광은 모든 3개의 제1 서브볼륨을 통해 전파하고, 상기 제1 서브볼륨에 제공된 컬러 액체에 대응하여 필터링되고, 광 전파 방향으로 보았을 때 최하단 제1 서브볼륨 뒤에 위치되는 리플렉터에 의해 되반사된다.

본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 볼륨은 제1 서브볼륨과 적어도 둘의 제2 서브볼륨으로 나누어진다. 이에 의해, 제2 서브볼륨은 그 총량에 있어서 전기 전도성 또는 극성 액체 부분을 전체적으로 수용하기에 충분한 총 볼륨을 포함하는 것이 바람직하다. 복수의 제2 서브볼륨의 이용은 큰 면적의 제1 서브볼륨이 가능한 신속하고 균일하게 충전되고 빈 상태로 되는 경우에 특히 적합할 수 있다.

적어도 둘의 볼륨을 포함하고 그에 따라 적어도 둘의 제1 서브볼륨을 포함하는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스에서는, 최상단 제1 서브볼륨의 대칭 포인트 주변에 형성된 포트(pot)로서 최상단 제1 서브볼륨과 연관되고, 본 발명에 따라, 이 연관된 최상단 제1 서브볼륨 아래 놓이는 평편한 가시가능 서브볼륨을 관통하는 제2 서브볼륨을 구성하는 것이 특히 바람직하다. 이는 바로, 적층부 내의 최상단 제1 서브볼륨의 제2 서브볼륨과 충돌하는 것을 방자히기 위하여, 보다 깊은 제1 서브볼륨에 대해 연관된 제2 서브볼륨은 하강하도록 배치되어야 함을 의미한다.

따라서, 예를 들어, 동시에 제어가능하고 동일한 컬러 필터링을 돕는 복수의 볼륨으로 보다 깊은 층들을 나누는 것이 적합할 수 있다.

본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 컬러 필터링 층은 따라서, 두가지 다른 방법으로 원리적으로 고려될 수 있다. 한편으로는, 하나 또는 복수의 제2 서브볼륨에 유체적으로 연결되어 있는 하나의 층에 단일의 제1 서브볼륨이 제공될 수 있다. 두번째 가능성은 복수의 볼륨으로부터 컬러 층을 어셈블하는 것인데 각각의 볼륨은 이어서 본 발명에 따라 제공되는 바와 같이, 제1 서브볼륨과 적어도 하나의 제2 서브볼륨으로 이루어진다.

추가의 실시예에 따르면, 제2 서브볼륨은 하부에 있는 서브볼륨으로의 적어도 관통 영역에서 덕트로서 구성된다. 이에 의해 디스플레이 디바이스 내에 포함된 제2 서브볼륨 또는 액체 부분에 의한 디스플레이 디바이스의 열화가 가능한 낮게 유지될 수 있다. 예를 들어, 이는 덕트가 최저 제1 서브볼륨 아래에 있는 저장소에 제1 서브볼륨을 연결한다는 점에서 실현될 수 있으며, 여기서 상기 저장소는 덕트와 함께 각각의 제2 서브볼륨을 형성한다.

동등하게, 추가적인 실시예에서, 적어도 하나의 제2 서브볼륨이 최하단의 제1 볼륨 밑에 위치되고 적어도 둘의 덕트를 통하여 자신의 연관된 제1 서브볼륨과 유체적으로 연결되어 있는 저장소를 포함하는 것이 가능하다.

이 방식으로, 적층 평면은 유체적으로 서로 분리되어 있는 복수의 제1 서브볼륨을 포함하는 것이 가능하다.

전압이 제공될 때, 전기 전도성 또는 극성 부분은 각각의 제2 서브볼륨으로부터 연관된 제1 서브볼륨으로 인출된다. 안정적인 방법으로 이 프로세스를 실현하기 위하여, 제1 서브볼륨으로부터 역흐름 덕트를 통하여 비극성 액체 부분을 제거하여 이 액체 부분을 제2 서브볼륨으로 전달시키는 것이 적합하다. 액체 부분들 간의 이러한 등화 처리가 실현되지 않았다면, 유력으로 인한 병목 현상이 액체의 이동을 막을 것이다. 따라서, 제1 서브볼륨이, 외부 경계를 따라 제1 서브볼륨 내에서 확장되고 특정 지점에서 제2 서브볼륨에 이르게 되는 가압의 형태로 구현되는 역흐름 덕트를 포함하는 점을 제공하는 것이 바람직하다.

가압에 의해, 제1 서브볼륨 내의 액체의 확산을 제한시키는 것도 동시에 가능해진다. 따라서, 이는 제1 서브볼륨이, 제1 서브볼륨 내에서 확장하는 가압의 형태로 구성되는 적어도 둘의 역흐름 덕트를 포함하는 추가의 실시예에 따라 제공되며, 여기서 각각의 가압은 다른 제2 서브볼륨과 연관되며 상기 제1 서브볼륨으로부터 연관된 제2 서브볼륨으로의 전이 영역 주변의 폐쇄 영역에 인접한다.

이 실시예에서, 예를 들어, 공동의 저장소를 갖는 하나의 컬러 평면에서 모든 제1 서브볼륨의 비극성 액체 부분을 연결하는 것이 가능하다.

추가적인 실시예에서, 적어도 둘의 제2 서브볼륨은 덕트를 통하여 유체적으로 연결된다.

제1 서브볼륨이, 지지 구조체에 의해 서로 소정의 간격으로 이격되어 있는 투명한 파티션 사이에 형성되는 것을 제공하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 따르면, 간단한 방식으로 다색 디스플레이 디바이스를 제조할 수 있다.

특히 바람직한 본 발명의 실시예가 도면을 참조로 설명된다.
도 1a는 본 발명에 따른 디스플레이 엘리먼트에 대한 개략적인 평면도를 나타낸다.
도 1b는 제1 라인을 따른 도 1a의 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.
도 1c는 제2 라인을 따른 도 1a에 따른 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.
도 2a는 본 발명에 따른 디스플레이 엘리먼트의 사시도를 나타낸다.
도 2b는 도 2a의 디스플레이 엘리먼트의 평면도를 나타낸다.
도 2c는 제1 라인에 따른 도 2a 및 도 2b에 따른 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.
도 2d는 제2 라인에 따른 도 2a 및 도 2b의 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.
도 3a는 본 발명에 따른 디스플레이 엘리먼트의 추가적인 실시예의 사시도를 나타낸다.
도 3b는 도 3a에 따른 디스플레이 엘리먼트의 평면도를 나타낸다.
도 3c는 제1 라인에 따른 도 3a 및 도 3b에 따른 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.
도 3d는 제2 라인에 따른 도 3a 및 도 3b에 따른 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 디스플레이 엘리먼트(1)의 제1 실시예에 대한 개략적인 평면도를 나타낸다. 평면도에서, 제1 서브볼륨(4)은 가시가능하고, 투명한 층간 부분들을 포함한다. 또한, 제2 서브볼륨(5)이 도시되어 있으며, 여기서 나타낸 실시예는 도면 내에서 중앙에 배치된 제2 서브볼륨(5)이 도면 내에서 보는 방향에서 최상단에 배치된 제1 서브볼륨(4)에 연관되어 있는 한편, 두개의 제2 서브볼륨(5)이 상위 제1 서브볼륨(4) 아래에 배치된 중앙 제1 서브볼륨(4)과 연관된 것을 제공한다. 네개의 제2 서브볼륨(5)은 가장 깊은 제1 서브볼륨(4)과 연관된다. 결과적으로, 액체의 교환이 상위 제1 서브볼륨(4)에 대한 오직 하나의 제2 서브볼륨(5)만으로 발생하며, 이에 의해 이들은 동일한 볼륨 용량을 적절하게 포함한다. 제1 서브볼륨(4)의 중앙 층은 두개의 제2 서브볼륨(5)으로 나누어지고, 각각의 제2 서브볼륨(5)은 연관된 제1 서브볼륨의 볼륨 용량의 반을 적절하게 포함한다. 최하단 제1 서브볼륨(4)에서, 액체는 네개의 제2 서브볼륨(5)으로 나누어지며, 각각의 제2 서브볼륨(5)은 연관된 제1 서브볼륨(4)의 볼륨 용량의 1/4를 포함한다.

도 1b는 선 B-B를 따라 절단한 도 1a의 디스플레이 엘리먼트의 단면도를 나타낸다. 세개의 제1 서브볼륨(4)에 더하여, 또한 제2 서브볼륨(5) 중 두개가 최저 제1 서브볼륨(4)과 유체적으로 연결되어 있는 것으로서 도시되어 있는 한편, 도면 내에서 중앙의 제2 서브볼륨(5)은 중앙의 제1 서브볼륨(4)와 유체적으로 연결된 도 1a에 따른 두개의 제2 서브볼륨(5) 중 한 서브볼륨이다. 선 C-C를 절단한 도 1c의 단면도에서, 또한, 제2 서브볼륨(5)은 최상단 제1 서브볼륨(5)과 유체적으로 연결된 것으로 이해될 수 있으며, 이 제2 서브볼륨은 오직 최상단 제1 서브볼륨(4)에 연결된 제2 서브볼륨(5)이기 때문에, 이 제2 서브볼륨은 단면도에 의해 나타난 바대로, 도 1b 및 도 1c의 결합 관점에서 알 수 있는 바와 같이 가장 큰 볼륨 용량을 갖는다.

본 발명에 따른 디스플레이 엘리먼트(1)의 추가적인 실시예가 도 2a 내지 도 2d에 나타나 있다. 도 2a는 디스플레이 엘리먼트(1)의 투시 정면도를 나타낸다. 제1 및 제2 서브볼륨(4 및 5)에 더하여, 각각의 제1 서브볼륨(4)의 외부 경계부로부터 연관된 제2 서브볼륨으로 연장되는 역흐름 덕트(8)를 볼 수 있다. 도 1a 내지 도 1c를 참조로 이미 설명한 바와 같이, 이 실시예에서는 또한 디스플레이 엘리먼트에 대한 시야 방향에서, 상위 제1 서브볼륨(4)이 오직 하나의 제2 서브볼륨(5)과 연관되어 있고 중앙의 제1 서브볼륨(4)은 두개의 제2 서브볼륨(5)과 연관되어 있으며, 최하단의 제1 서브볼륨(4)은 네개의 제2 서브볼륨(5)과 연관되어 있다.

도 2의 평면도에서, 덕트(8)는 각각의 제1 서브볼륨의 경계부 사이의 최단 경로가, 최단 경로 상의 제1 서브볼륨(들)(4)과 연관된 제2 서브볼륨(5)을 유체적으로 연결하고 있음을 한번에 보다 명확하게 알 수 있다.

이어서, 도 2c 및 도 2d의 단면도는 본 발명에 따른 동일 또는 상이한 평면의 제2 서브볼륨(5)의 구성을 보여주며, 여기서, 평편한 가시가능 서브볼륨(4)은 자신들의 최단 치수부를 따라 서로 포개져 적층되고 제2 서브볼륨(5)은 각각의 제2 서브볼륨(5)과 연관된 평편한 가시가능 제1 서브볼륨(4) 아래 놓인 연관된 평편한 가시가능 서브볼륨(5)을 관통한다.

이어서 세개의 층으로 형성된 구성에 관한 도 3a 내지 도 3d에 따른 실시예에서, 중앙의 제1 서브볼륨(4)과 연관되어 있는 제2 서브볼륨(5)은 최상단의 제1 서브볼륨(4)과 연관되어 있는 제2 서브볼륨(5)에 공동의 역흐름 덕트(8)를 통하여 유체적으로 연결되어 있다. 최하단의 제1 서브볼륨(4)과 연관되어 있는 각각의 두개의 제2 서브볼륨(5)에 대해서도 동일한 구성이 이루어진다.

이러한 구성은 하나의 라인 상에 각각 놓이는 제2 서브볼륨(5)이 연속 덕트(8)를 통해 유체적으로 연결되어 있도록 한 것을 도 3b에서 찾을 수 있으며, 그 결과, 보다 구체적으로, 도 3a 내지 도 3d에 따른 디스플레이 엘리먼트(1)가 동일한 유형으로, 특히 각각의 인접하는 디스플레이 엘리먼트(1)의 덕트(8)를 유체적으로 연결함으로써 간단한 방식으로 추가적인 디스플레이 엘리먼트(1)와 결합될 수 있다는 장점이 발생한다. 동등하게, 일부 또는 전부의 제2 서브볼륨(5)이 유체적으로 연결될 수 있다.

단면도를 도 3c 및 도 3d에서 볼 수 있으며, 도 3d에서는 또한, 최하단의 제1 서브볼륨(4)과 연관되어 있는 제2 서브볼륨(5)을 유체적으로 연결하는 역흐름 덕트(8)가 도시되어 있다.

기본적으로, 제2 서브볼륨(5)의 배치에 대한 제한은 없어야 한다. 따라서, 디스플레이 엘리먼트(1)의 경계부에 이들 제2 서브볼륨(5)을 직접 배치하는 것도 가능하다.

1: 디스플레이 엘리먼트 4: 제1 서브볼륨
5: 제2 서브볼륨 8: 역흐름 덕트

Claims (11)

1. 적어도 하나의 전기적 제어가능 디스플레이 엘리먼트를 포함하는 디스플레이 디바이스에 있어서,
   비극성 부분을 포함하는 제1 액체, 및 전기 전도성 또는 극성 부분을 포함하는 적어도 하나의 추가 액체와 - 상기 제1 액체와 상기 적어도 하나의 추가 액체는 공간적으로 서로 분리되며, 상기 비극성 부분 및 전기 전도성 또는 극성 부분은 혼합불가능함(immiscible) - ,
   복수의 유체 폐쇄 볼륨 - 각각의 유체 폐쇄 볼륨은 전기 전도성 또는 극성 부분을 포함하는 추가 액체 및 비극성 부분을 포함하는 제1 액체 중 하나를 포함하고, 유체적으로 연결되어 있는 제1 서브볼륨 및 적어도 하나의 제2 서브볼륨으로 나누어지며, 상기 제1 서브볼륨은 가시가능하게 구성되며, 상기 전기 전도성 또는 극성 부분이 상기 제1 서브볼륨에 위치되어 있을 때 비극성 부분이 상기 제2 서브볼륨에 제공되며 비극성 부분이 제1 서브볼륨에 위치되어 있을 때 상기 전기 전도성 또는 극성 부분이 제2 서브볼륨에 제공됨 - 과,
   전극 어레이에 제공되고, 가시가능 서브볼륨 중 적어도 하나를 전기장으로 선택적으로 분포(intersperse)시킴으로써, 전기 전도성의 극성 액체 부분의 표면 장력을 변화시키도록 구성되는 적어도 하나의 전압원
   을 포함하며, 상기 가시가능 서브볼륨은 각각의 전기 전도성 또는 극성 액체 부분이 각각의 전극 어레이의 비활성화된 상태에서 Young-Laplace 압력으로 인해 각각의 제2 서브볼륨으로 나아가도록 선택되는 치수를 갖고 평편하며,
   상기 평편한 가시가능 서브볼륨은 상기 평편한 가시가능 서브볼륨의 최단 치수를 따라 서로 포개져 적층되고 상기 제2 서브볼륨은 각각의 평편한 가시가능 서브볼륨을 관통하고 각각의 제2 서브볼륨에 연관되어 있는 각각의 평탄한 가시가능 서브볼륨 아래 놓이는 것인 디스플레이 디바이스.
2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 볼륨이 제1 서브볼륨과 적어도 두개의 제2 서브볼륨으로 나누어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 서브볼륨은 총 크기에 있어, 전기 전도성 또는 극성 액체 부분 또는 비극성 액체 부분을 완전히 수용하기에 충분한 총 볼륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2 서브볼륨은 하부에 놓인 서브볼륨을 관통하는 적어도 통로 영역에 있으며 덕트로서 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
5. 제4항에 있어서, 최하단 제1 서브볼륨 아래에 있는 덕트는 상기 덕트와 함께 제2 서브볼륨을 형성하는 저장소에 이르게 되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
6. 제1항에 있어서, 적어도 제2 서브볼륨은 최하단 제1 서브볼륨 아래에 위치되며 적어도 두개의 덕트를 통하여 연관된 제1 서브볼륨에 유체적으로 연결되는 저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
7. 제1항에 있어서, 적층 평면은 유체적으로 서로 분리되어 있는 복수의 제1 서브볼륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
8. 제1항에 있어서, 상기 제1 서브볼륨은 외부 경계를 따라 상기 제1 서브볼륨 내에 확장되고 특정 지점에서 상기 제2 서브볼륨에 이르게 되는 가압의 형태로 구현되는 역흐름 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
9. 제2항에 있어서, 상기 제1 서브볼륨은 상기 제1 서브볼륨 내에서 확장하는 가압의 형태로 구현되는 적어도 두개의 역흐름 덕트를 포함하며, 각각의 가압은 다른 제2 서브볼륨과 연관되며 상기 제1 서브볼륨으로부터 연관된 제2 서브볼륨으로의 전이 영역 주변에서의 폐쇄 영역에 인접하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 적어도 두개의 제2 서브볼륨이 덕트를 통하여 유체적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.
11. 제1항에 있어서, 상기 제1 서브볼륨은 지지 구조체에 의해 서로에 대해 미리 정해진 거리로 유지되는 투명한 파티션들 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 디바이스.

Images