KR20130092534A - 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

반사형 표시 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20130092534A
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Abstract

본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부를 포함하고, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량 또는 전기장이 변화되는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 표시 장치 및 그 제어 방법{REFLECTIVE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 상부 전극 및 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부를 포함하고, 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극과 하부 전극 사이의 정전 용량 또는 전기장이 변화되도록 함으로써, 표시 기능과 터치 패널 기능을 동시에 수행할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
반사형 표시 장치는 야외에서의 우수한 시인성, 뛰어난 저전력 특성 등의 장점을 보유하고 있기 때문에 전자책, 모바일 디스플레이, 옥외 디스플레이 등의 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 반사형 표시 장치의 대표적인 기술 중의 하나로, 대전된 입자를 유전체에 분산시킨 상태에서 전기영동의 원리를 이용하여 대전된 입자의 위치를 조절함으로써 정보를 표시하는 전기영동 디스플레이(EPD: Electrophoretic Display) 기술을 예로 들 수 있다.
근래에 들어 위와 같은 반사형 표시 장치에 터치 패널 기능을 접목시키려는 시도가 많이 이루어져 왔다. 정전식 터치 패널이나 정압식 터치 패널과 같은 공지의 터치 패널을 반사형 표시 장치와 단순히 결합시키는 기술을 일 예로 들 수 있다. 하지만, 이러한 종래 기술에 의하면, 본래 반사형 표시 장치에 포함되어 있는 구성요소와는 별개로 터치 패널을 구현하기 위해 필요한 다양한 구성요소가 더 추가되어야 하기 때문에, 반사형 표시 장치의 두께가 두꺼워지고 유연성이 저하될 수 있는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 상부 전극 및 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부를 포함하고, 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극과 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되도록 함으로써, 터치 패널을 구현하기 위해 필요한 별도의 계층으로 인하여 광 특성이 저하됨이 없이 표시 기능과 터치 패널 기능을 동시에 수행할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부를 포함하고, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부를 포함하고, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되고, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 거리가 짧아지고 이에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화될 수 있다.
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 할 수 있다.
상기 압력의 세기에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 거리가 달라지고, 이에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 정도가 달라질 수 있다.
상기 압력의 세기에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 거리가 달라지고, 이에 따라 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 상기 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장의 세기가 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 정도가 달라질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분을 감지하는 감지부을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분에 위치하는 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화될 수 있다.
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 할 수 있다.
상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극 상에 배치되는 절연층을 더 포함하고, 상기 절연층은 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극과 접촉되는 적어도 하나의 관통 전극을 포함하고, 상기 관통 전극에 전압이 인가되면, 상기 관통 전극을 통하여 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가될 수 있다.
상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극 상에 배치되는 유전층을 더 포함하고, 상기 유전층에 전압이 인가되면, 상기 유전층이 분극되고 상기 분극된 유전층을 통하여 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 대하여 전기장이 인가될 수 있다.
상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나는 유전체로 이루어지고, 상기 유전체로 이루어진 상부 전극 또는 하부 전극에 전압이 인가되면, 상기 유전체로 이루어진 상부 전극 또는 하부 전극이 분극되고, 상기 분극된 상부 전극 또는 하부 전극으로부터 발생되는 전기장이 상기 표시부에 인가될 수 있다.
상기 전압은 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극과 접촉될 수 있는 접촉 전극을 포함하는 조작 수단을 통하여 인가될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 압력이 인가되면 전압을 발생시키는 압전 물질을 포함하는 압전부를 포함하고, 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 압전부에서 전압이 발생하고 상기 발생된 전압으로 인해 상기 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극 사이 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 감지하는 단계, 및 상기 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 감지하는 단계, 및 상기 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 단계를 포함하고, 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분을 감지하는 단계, 및 상기 전압이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 압력이나 전압 등의 외부 자극이 인가되는 부분의 표시 상태를 변화시키는 표시 기능과 함께 해당 외부 자극의 인가 위치 및 세기를 감지하는 터치 패널 기능을 모두 수행할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있으므로, 정전식 터치 패널이나 정압식 터치 패널과 같은 종래의 터치 패널의 복잡한 구성을 채용하지 않고서도 표시 기능과 터치 패널 기능을 모두 구현할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 실제 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 다양한 변형예를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치를 제조하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
1. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(100)는 표시부(110), 상부 전극(120), 하부 전극(130), 상부 기판(140), 하부 기판(150) 및 감지부(미도시됨)을 포함할 수 있다(도 1의 (a) 참조). 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(110) 내에는 전기장에 의하여 구동될 수 있는 다양한 유형의 반사형 표시 물질이 포함될 수 있다. 예를 들면, 인가되는 전기장에 의해 이동될 수 있는 전기영동 특성을 갖는 입자, 인가되는 전기장에 의해 간격이 조절될 수 있는 광결정 특성을 갖는 입자, 인가되는 전기장에 의해 표시면에 대한 분포 면적이 조절될 수 전기습윤 특성을 갖는 유체, 인가되는 전기장에 의해 배열 상태가 조절될 수 있는 콜레스테릭 액정 물질 등이 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시부(110) 내에는 반사형 표시 물질 이외에 LED(Light Emitting Diode)와 같이 전기장에 의하여 구동될 수 있는 다양한 유형의 발광형 표시 수단이 더 포함될 수 있다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(100)의 표시부(110), 상부 전극(120), 하부 전극(130), 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 중 적어도 하나는 외부에서 인가되는 압력에 의하여 휘어질 수 있도록 유연성 있는 소재로 이루어질 수 있다. 따라서, 반사형 표시 장치(100)의 표시면에 수직한 방향으로 소정의 압력이 인가될 경우에 표시부(110), 상부 전극(120), 하부 전극(130), 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 중 적어도 하나가 휘어짐에 따라 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 거리가 변화될 수 있게 된다(도 1의 (b) 참조).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(100)의 상부 전극(120)과 하부 전극(130)에 직류 전원이 연결되면 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)의 정전용량만큼의 전하를 충전하기 위해 전류가 흐르게 된다. 여기서, 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)의 정전용량(C)은 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다:
Figure pat00001
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(100)에 압력이 인가되면 표시부(110), 상부 전극(120), 하부 전극(130), 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 중 적어도 하나가 휘어짐에 따라 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 거리가 가까워질 수 있는데(즉, 상부 (120)과 하부 전극(130) 사이의 거리가 도 1의 (a)의 "l1"에서 도 1의 (b)의 "l2"로 변화될 수 있음), 이에 따라 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)의 정전용량이 달라질 수 있게 되고, 이러한 정전용량의 변화에 따라 해당 압력이 인가된 부분에서 충전 또는 방전이 발생할 수 있으며, 결과적으로 해당 압력이 인가된 부분의 상부 전극(120) 또는 하부 전극(130)에 소정의 전류가 흐르게 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(100)의 감지부는 외부에서 압력이 인가되는 경우에 압력이 인가된 부분에 해당하는 상부 전극(120) 또는 하부 전극(130)에서 전류가 흐르는 것을 감지하거나 저항이 변화하는 것을 감지하고 이에 따라 정전용량이 변화되는 것을 판단함으로써, 반사형 표시 장치(100)의 어느 부분에 압력이 인가되었는지를 알아낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(100)에 인가되는 압력의 세기에 따라 해당 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 거리가 달라지고, 이에 따라 해당 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 정전 용량이 달라질 수 있다(도 2의 (a) 및 (b) 참조). 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(100)의 감지부는 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 정전 용량이 변화되는 정도를 감지함으로써, 외부에서 인가되는 압력의 세기를 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(100)는 외부에서 압력이 인가되면, 해당 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 다양한 기능이 실행되도록 할 수 있다. 예를 들면, 반사형 표시 장치(100)에 대하여 소정의 압력이 인가되면 이에 대응하여 해당 압력이 인가된 부분의 좌표를 참조로 하여 표시부(110)의 해당 지점에서 표시되는 컬러가 달라지도록 하는 "쓰기" 기능이 실행될 수 있고(도 3의 (a) 참조), 반사형 표시 장치(100)의 표시부(110)의 특정 좌표에 해당하는 부분에 압력이 인가되면 해당 특정 좌표에 대응하여 기설정된 "채우기" 기능 또는 "지우기" 기능이 실행되어 표시부(110)의 특정 영역에서 표시되는 컬러가 달라지도록 할 수 있다(도 3의 (b) 및 (c) 참조).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 실제 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 사용자가 터치 펜과 같은 조작 수단을 이용하여 반사형 표시 장치(100)에 소정의 압력을 인가하여 반사형 표시 장치(100) 상에 소정의 문자가 표시되도록 할 수 있고(도 4의 (a) 참조), 이렇게 표시된 문자의 표시 상태가 반사형 표시 장치(100)의 표시부(110) 내의 반사형 표시 물질이 갖는 쌍안정성(Bi-Stability)으로 인하여 소정 시간 동안 유지될 수 있고(도 4의 (b) 참조), 반사형 표시 장치(100)의 표시부(110) 전체에 대하여 반대 방향의 전기장이 인가되면 앞서 표시되었던 문자가 모두 소거되고 표시 상태가 초기화될 수 있음을 확인할 수 있다(도 4의 (c) 참조).
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(100)의 상부 전극(120)과 하부 전극(130)에 직류 전원이 연결되면 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)에는 직류 전원에 의한 전압에 해당하는 전기장이 인가되게 된다. 여기서, 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)에 인가되는 전기장(E)은 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다:
Figure pat00002
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(100)에 압력이 인가되면 표시부(110), 상부 전극(120), 하부 전극(130), 상부 기판(140) 및 하부 기판(150) 중 적어도 하나가 휘어짐에 따라 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 거리(l)가 가까워질 수 있는데, 이에 따라 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)의 정전용량이 달라지는 것(위의 수학식 1 참조)과 함께 압력이 인가된 부분에서의 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이에 존재하는 표시부(110)에 인가되는 전기장의 세기가 커지게 되고(위의 수학식 2 참조), 이러한 전기장 세기의 변화로 인하여 해당 압력이 인가된 부분에서의 표시부(110)의 표시 상태가 달라질 수 있다. 예를 들면, 표시부(110)에 포함되는 반사형 표시 물질이 전기영동 특성을 갖는 입자인 경우에, 압력이 인가된 부분에서 표시부(110)에 인가되는 전기장의 세기가 커짐에 따라 전기영동 특성을 갖는 입자가 표시면과 가까운 방향으로 또는 표시면과 먼 방향으로 이동하게 되고 이에 따라 입자가 갖는 고유의 컬러가 표시되거나 표시되지 않게 됨에 따라 표시부(110)의 표시 상태가 달라질 수 있게 된다.
또한, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(100)는 표시부(110) 내에 스페이서(160)를 포함할 수 있는데, 스페이서(160)는 반사형 표시 장치(100)에 대하여 인가되는 압력에 의하여 반사형 표시 장치(100)의 형태가 변형되는 정도(즉, 상부 전극(120)과 하부 전극(130) 사이의 거리가 변화되는 정도)를 제한함으로써 반사형 표시 장치(100)가 안정적으로 동작할 수 있도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
2. 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다. 참고로, 도 6의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 단면도 및 평면도를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(600)는 표시부(610), 상부 전극(620), 하부 전극(630), 기판(640) 및 감지부(미도시됨)을 포함할 수 있다(도 6의 (a) 참조). 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시부(610) 내에는 전기장에 의하여 구동될 수 있는 다양한 유형의 반사형 표시 물질이 포함될 수 있다. 예를 들면, 인가되는 전기장에 의해 이동될 수 있는 전기영동 특성을 갖는 입자, 인가되는 전기장에 의해 간격이 조절될 수 있는 광결정 특성을 갖는 입자, 인가되는 전기장에 의해 표시면에 대한 분포 면적이 조절될 수 전기습윤 특성을 갖는 유체, 인가되는 전기장에 의해 배열 상태가 조절될 수 있는 콜레스테릭 액정 물질 등이 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시부(110) 내에는 반사형 표시 물질 이외에 LED(Light Emitting Diode)와 같이 전기장에 의하여 구동될 수 있는 다양한 유형의 발광형 표시 수단이 더 포함될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표시부(610)를 구성하는 단위 셀(unit cell)별로 나뉘어져 있는 상부 전극(620)과 하부 전극(630)에 소정의 전압이 인가되면 해당 전압이 인가된 상부 전극(620)과 하부 전극(630) 사이에 존재하는 단위 셀에 소정의 전기장이 인가되게 되고 이에 따라 해당 단위 셀 내에 포함되는 반사형 표시 물질의 표시 상태가 달라질 수 있게 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(600)에 인가되는 전압은 상부 전극(620) 또는 하부 전극(630)과 접촉될 수 있는 접촉 전극(675)을 포함하는 조작 수단(670)을 통하여 인가될 수 있으며, 이러한 조작 수단(670)은 터치 펜 등의 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(600)는 상부 전극(620) 상에 배치되는 절연층(650)을 더 포함할 수 있고, 이러한 절연층(650)은 상부 전극(620) 또는 하부 전극(630)과 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 관통 전극(660)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 절연층(650)에 접촉된 상태로 절연층(650) 또는 관통 전극(660)과 접촉될 수 있도록 구성되는 접촉 전극(675)을 통하여 전압이 인가될 수 있는데, 이렇게 인가되는 전압은 접촉 전극(675)과 접촉되는 관통 전극(660)을 통하여 상부 전극(620) 또는 하부 전극(630)에 인가될 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 감지부(미도시됨)는 반사형 표시 장치(600)의 상부 전극(620) 또는 하부 전극(630)의 특정 부분 혹은 특정 단위 셀에 전압이 인가되는 것을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 반사형 표시 장치(600)의 상부 전극(620) 또는 하부 전극(630)의 특정 부분 혹은 특정 단위 셀에 소정의 전압이 인가되면 해당 부분에서의 상부 전극(620)과 하부 전극(630) 사이에 소정의 전기장이 발생하게 되고 이렇게 발생된 전기장은 상부 전극(620)과 하부 전극(630) 사이에 존재하는 표시부(610)에 인가될 수 있으며, 이에 따라 표시부(610)에 포함되는 반사형 표시 물질의 표시 상태가 전기장에 의하여 변화될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(600)는 전압이 인가되는 경우에 해당 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 다양한 기능이 실행되도록 할 수 있다. 예를 들면, 반사형 표시 장치(600)의 표시부(610)의 특정 좌표에 해당하는 부분에 전압이 인가되면 해당 전압이 인가된 부분의 좌표를 참조로 하여 해당 좌표에 표시되는 컬러가 달라지도록 하는 "쓰기" 기능이 실행될 수 있고, 반사형 표시 장치(100)의 표시부(610)의 특정 좌표에 해당하는 부분에 전압이 인가되면 해당 특정 좌표에 대응하여 기설정된 "채우기" 기능 또는 "지우기" 기능이 실행되어 표시부(610)의 소정의 영역에서 표시되는 컬러가 달라지도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 다양한 변형예를 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 7의 (a)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(700)는 절연층(750) 상에 배치되는 유전층(780)을 더 포함할 수 있다. 이러한 경우, 조작 수단으로부터 인가되는 전압에 의하여 유전층(780)이 분극됨에 따라 절연층(750)에 형성된 관통 전극(760)을 통하여 상부 전극(720)에 전압이 인가될 수 있게 된다.
다음으로, 도 7의 (b)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(700)는 도 6에 도시된 절연층(650)과 관통 전극(660)을 포함하지 않고 상부 전극(720) 바로 위에 배치되는 유전층(780)을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 조작 수단으로부터 인가되는 전압에 의하여 유전층(780)이 분극되고, 이렇게 분극된 유전층(780)과 접촉하고 있는 상부 전극(720)에 전압이 인가될 수 있게 된다.
다음으로, 도 7의 (c) 및 (d)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(700)는 도 6에 도시된 절연층(650)과 관통 전극(660)을 포함하지 않고 상부 전극(720)이 유전체로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 조작 수단으로부터 인가되는 전압에 의하여 상부 전극(720)이 분극되고, 이렇게 분극된 상부 전극(720)은 전기장을 발생시키는 역할을 수행하게 되며, 분극된 상부 전극(720)으로부터 발생되는 전기장이 표시부(710)에 인가될 수 있게 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(700)에 포함되는 유전체를 포함하는 상부 전극(720)은 필름 형태로 이루어질 수 있다(도 7의 (d) 참조).
도 8 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치를 제조하는 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 8을 참조하면, 베이스 기판(790) 상에 유전층(780)을 형성시킨 후에 유전층(780) 상에 소정의 패턴에 따라 패터닝된 상부 전극(720)을 형성하여 상부 구조물을 생성할 수 있다(도 8의 (a) 내지 (c) 참조). 다음으로, 하부 기판(740)과 하부 전극(730) 위에 형성된 표시부(710) 상에 도전성 접착제(795)를 코팅하여 하부 구조물을 생성할 수 있다(도 8의 (d) 참조). 다음으로, 상부 구조물의 상부 전극(720)과 하부 구조물의 도전성 접착체를 결합한 후에, 베이스 기판(790)을 제거함으로써 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(700)를 제조할 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 하부 기판(740)과 하부 전극(730) 위에 형성된 표시부(710) 상에 유전체 용액을 도포하고 경화시킴으로써 유전체로 이루어진 상부 전극(720)을 형성할 수 있으며, 이로써 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(700)를 제조할 수 있다(도 9의 (a) 및 (b) 참조).
다음으로, 도 10을 참조하면, 하부 기판(740)과 하부 전극(730) 위에 형성된 표시부(710) 상에 도전성 접착제(795)를 코팅한 후에, 그 위에 유전층의 기능을 수행하는 유전 특성을 갖는 필름을 형성시킴으로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치를 제조할 수 있다(도 10의 (a) 및 (b) 참조).
한편, 이상의 실시예에서 반사형 표시 물질이 전기영동 특성을 갖는 입자인 경우에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치의 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전기영동 특성을 갖는 입자 이외의 다른 반사형 표시 물질 또는 발광형 표시 수단에 대하여도 본 발명에 따른 구성이 마찬가지로 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치는, 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부, 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및 압력이 인가되면 전압을 발생시키는 압전 물질을 포함하는 압전부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되는 경우에, 압력이 인가된 부분에 위치하는 압전부에서 전압이 발생하고 이렇게 발생된 전압으로 인해 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하게 되고, 이에 따라 압력이 인가된 부분에서의 표시부의 표시 상태가 변화될 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치
110: 표시부
120: 상부 전극
130: 하부 전극
140: 상부 기판
150: 하부 기판
600, 700: 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
610, 710: 표시부
620, 720: 상부 전극
630, 730: 하부 전극
640: 상부 기판
650, 750: 하부 기판
660, 760: 절연층
670, 770: 조작 수단
675, 775: 접촉 전극
780: 유전층
790: 베이스 기판

Claims (17)

  1. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부,
    상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부
    를 포함하고,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  2. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부,
    상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 사이의 정전 용량의 변화를 감지하는 감지부
    를 포함하고,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되고, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 거리가 짧아지고 이에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  4. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  5. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압력의 세기에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 거리가 달라지고, 이에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 압력의 세기에 따라 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 거리가 달라지고, 이에 따라 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 상기 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장의 세기가 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 정도가 달라지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  7. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부,
    상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분을 감지하는 감지부
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분에 위치하는 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극 상에 배치되는 절연층
    을 더 포함하고,
    상기 절연층은 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극과 접촉되는 적어도 하나의 관통 전극을 포함하고,
    상기 관통 전극에 전압이 인가되면, 상기 관통 전극을 통하여 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극 상에 배치되는 유전층
    을 더 포함하고,
    상기 유전층에 전압이 인가되면, 상기 유전층이 분극되고 상기 분극된 유전층을 통하여 상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 대하여 전기장이 인가되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나는 유전체로 이루어지고,
    상기 유전체로 이루어진 상부 전극 또는 하부 전극에 전압이 인가되면, 상기 유전체로 이루어진 상부 전극 또는 하부 전극이 분극되고, 상기 분극된 상부 전극 또는 하부 전극으로부터 발생되는 전기장이 상기 표시부에 인가되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 전압은 상기 상부 전극 또는 상기 하부 전극과 접촉될 수 있는 접촉 전극을 포함하는 조작 수단을 통하여 인가되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  14. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부,
    상기 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극, 및
    압력이 인가되면 전압을 발생시키는 압전 물질을 포함하는 압전부
    를 포함하고,
    상기 상부 전극 및 상기 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 압전부에서 전압이 발생하고 상기 발생된 전압으로 인해 상기 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  15. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극 사이 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 감지하는 단계, 및
    상기 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법.
  16. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 압력이 인가되면, 상기 압력이 인가된 부분에서의 상기 상부 전극과 상기 하부 전극 사이의 정전 용량이 변화되는 것을 감지하는 단계, 및
    상기 압력이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 압력이 인가된 부분에 위치하는 반사형 표시 물질에 인가되는 전기장이 변화하여 상기 표시부의 표시 상태가 변화되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법.
  17. 반사형 표시 물질을 포함하는 표시부를 사이에 두고 각각 상하로 배치되는 상부 전극 및 하부 전극 중 적어도 하나에 전압이 인가되면, 상기 전압이 인가된 부분을 감지하는 단계, 및
    상기 전압이 인가된 부분에 대응하여 기설정된 기능이 실행되도록 하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법.
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