KR20130110337A - 고 명암비를 갖는 전기영동표시장치 - Google Patents

고 명암비를 갖는 전기영동표시장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130110337A
KR20130110337A KR1020120032205A KR20120032205A KR20130110337A KR 20130110337 A KR20130110337 A KR 20130110337A KR 1020120032205 A KR1020120032205 A KR 1020120032205A KR 20120032205 A KR20120032205 A KR 20120032205A KR 20130110337 A KR20130110337 A KR 20130110337A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
particles
display device
electrophoretic display
core
white
Prior art date
Application number
KR1020120032205A
Other languages
English (en)
Inventor
전창우
김진욱
김위용
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120032205A priority Critical patent/KR20130110337A/ko
Publication of KR20130110337A publication Critical patent/KR20130110337A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1676—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F2001/1678—Constructional details characterised by the composition or particle type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

본 발명은, 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상에 형성된 제 1 전극과; 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 개재되며, 유체와 백색입자와 및 흑색입자로 이루어진 전자잉크층을 포함하며, 상기 백색입자 및 흑색입자는 코어와 이를 둘러싸는 바인더를 포함하여 구성되며, 상기 백색입자의 코어는 진구(眞球) 형태를 이루는 것이 특징인 전기영동표시장치를 제공한다.

Description

고 명암비를 갖는 전기영동표시장치{Electrophoretic display device having high contrast ration}
본 발명은 전기영동표시장치에 관한 것으로, 특히 백색 반사율을 개선시켜 고 명함비를 실현시킨 전기영동표시장치 및 이를 구성하는 하전입자의 제조방법에 관한 것이다.
근래에 들어 사회가 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전하고 있다.
이에 부응하여 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 보유한 여러 가지 다양한 평판표시장치(Flat Panel Display Device)가 소개되어 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube)을 대체하고 있다.
구체적인 예로 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device, LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel Device, PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display Device, FED), 전기발광표시장치(Electroluminescence Display Device, ELD) 등을 들 수 있다.
한편, 최근 소개된 전기영동표시장치(Electrophoretic Display Device, EPD)는 기존의 평판표시장치와 비교하여 생산단가가 훨씬 저렴하고 별도의 배경조명이 불필요하여 아주 적은 에너지로도 구동 가능하며, 선명하고 시야각이 넓으면서도 가장 중요하게는 해상력(resolution)과 콘트라스트(contrast) 변화 없이 종이처럼 반복적으로 구부릴 수 있는 특징을 나타낸다.
이러한 전기영동표시장치는 전기장이 인가되는 한 쌍의 전극 하에 절연성의 유체에 포함되어있는 콜로이드 입자가 어느 한쪽의 극성으로 이동하는 현상을 이용한 화상표시장치로서, 액정표시장치와는 다르게 백라이트 광원을 사용하지 않으며, 넓은 시야각과 높은 반사율 및 소비전력이 낮은 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 이러한 특성에 의해 전기영동표시장치는 전자종이의 개념으로 현재 휴대용 컴퓨터나 전자신문 또는 스마트카드 그리고 책, 신문, 잡지 등의 인쇄매체를 대체하고 있는 차세대 표시장치로 기대되고 있다.
전자종이는 종이 인쇄물과 기존의 디스플레이 매체를 대신하는 새로운 표시 재료로서 신문, 잡지, 도서 등을 대체하는 전자신문, 전자잡지, 전자책의 개념으로 응용이 기대되고 있으며, 옥내, 옥외용 실시간 광고판 등 게시판용 디스플레이뿐만 아니라 핸드폰, PDA 등과 같은 이동통신 기기의 정보표시 매체를 대체할 것으로 기대되어 그 기술의 파급효과는 엄청날 것으로 전망되고 있다.
또한, 전기영동표시소자는 인가된 전기장을 제거하여도 전기장을 제거하기 전의 색상을 유지하는 쌍안정성(Bistability)을 나타내므로 소비전력이 낮은 장점이 있다.
하지만 전자종이로서 역할을 할 수 있는 전기영동표시장치는 백라이트 광원을 사용하지 않기 때문에 어두운 곳에서는 화소의 명암비가 저하되어 표시소자의 기능을 할 수 없는 단점을 가지고 있다.
즉, 서로 다른 극성의 2종의 입자를 이용하여 백라이트 유닛없이 반사광으로만 화상을 구현하게 되므로 흑색입자와 백색입자로 이루어지는 화상의 명암비가 떨어지는 문제가 발생한다.
통상적으로 신문의 경우 반사율 60%로서 명암비는 7:1 수준이 되며, 일반적은 책은 반사율이 70%로서 명암비는 20:1 정도가 되며, 사진 인쇄물은 반사율 80%로서 명암비가 30 : 1 수준이 되고 있다.
하지만, 최근 전자 책 단말기로 제품화된 전기영동표시장치는 반사율 40%로서 명암비는 10:1 수준이 되고 있다.
따라서, 현재의 전기영동표시장치는 책 정도의 명암비를 구현하기 위해서는 백색입자의 반사율을 향상시키는 것이 절실하게 필요로 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 백색입자의 반사율을 향상시켜 최종적으로 명암비를 10:1 수준 이상으로 향상시킬 수 있는 전기영동표시장치를 제공하는 것과 나아가 반사율이 향상된 백색입자를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동표시장치는, 제 1 기판과; 상기 제 1 기판 상에 형성된 제 1 전극과; 상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판과; 상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 제 2 전극과; 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 개재되며, 유체와 백색입자와 및 흑색입자로 이루어진 전자잉크층을 포함하며, 상기 백색입자 및 흑색입자는 코어와 이를 둘러싸는 바인더를 포함하여 구성되며, 상기 백색입자의 코어는 진구(眞球) 형태를 이루는 것이 특징이다.
이때, 상기 진구(眞球) 형태를 이루는 코어는 루틸형의 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어질 수 있으며, 상기 진구(眞球) 형태를 이루는 코어는 표면 전하처리될 수 있으며, 상기 표면 전하처리는 진구(眞球)형태의 루틸형 이산화티타늄(TiO2)을 염산, 황산, 인산, 아세트산 등의 산에 노출시킴으로서 표면에 친수성기를 부여한 후, 친수성기가 부여된 이산화티타늄(TiO2) 표면에 아미노실란, HMDS(Hexamethylene disilazane), MPS(3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate), DTMS(decyltrimethoxysilane) 중 어느 하나를 초음파처리나 Mill 분산을 통하여 치환시키는 것이 될 수 있다.
또한, 상기 바인더는 주쇄와 상기 주쇄와 결합되는 측쇄를 포함하는 고분자 수지에 전하 조절제가 분산된 물질로 이루어지며, 상기 백색입자와 흑색입자는 서로 반대의 극성을 갖는다.
또한, 상기 전기영동표시장치는 상기 백색입자의 외부광에 대한 반사율이 40%보다 크며, 흑백 명암비는 12:1 이상이 되는 것이 특징이며, 상기 백색입자 및 흑색입자는 50 ~ 120℃의 유리전위온도(Tg)의 영역범위를 갖는 것이 특징이다.
위에 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동입자는 백색하전입자 내부를 이루는 코어가 진구(眞球) 형태를 이룸으로써 이를 통한 외부광의 반사율이 증가되어 최종적으로 명암비(contrast ratio)가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치의 구조를 간략하게 나타낸 단면도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치의 서로 다른 전기영동 상태를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치에 있어 백색입자를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치에 이용되는 실제 백색입자의 투과전자현미경(TEM) 사진.
도 5는 비교예로서 종래의 전기영동표시장치에 이용되는 실제 백색입자의 투과전자현미경(TEM)사진.
도 6은 비교예로서 무정형의 코어를 갖는 백색입자를 구비한 종래의 전기영동표시장치의 외부광에 대한 빛이 반사되는 빛의 방향 및 반사량을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 진구(眞球)형의 코어를 갖는 백색입자를 구비한 전기영동표시장치의 외부광에 대한 빛이 반사되는 방향 및 반사량을 표시한 도면.
도 8은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따라 제조된 백색입자를 구비한 전기영동표시장치와 비교예로서 정방정계의 이산화티타늄을 코어로 하는 백색입자를 구비한 종래의 전기영동표시장치의 반사율을 측정한 그래프.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치의 구조를 간략하게 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 전기영동표시장치(100)는 투명한 제 1 및 제 2 기판(101, 102)이 서로 대면되어 있고, 이들의 서로 마주보는 면으로는 각각 투명 전도성 물질로 이루어진 제 1 및 제 2 전극(106, 108)이 형성되어 있다.
이때, 제 1 및 제 2 기판(101, 102)은 각각 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 절연재질이 사용될 수 있는데, 바람직하게는 휘거나 구부러질 수 있는 플라스틱이 유리하며 그 결과 본 발명에 따른 전기영동표시장치(100)는 소위 디지털 페이퍼 디스플레이가 될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 전극(106)은 투명한 전도성 물질, 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)이거나 또는 기타 투명한 전도성 고분자 물질로 이루어지며, 상기 제 2 전극(108)은 상기 투명한 도전성 물질로 이루어지거나 또는 일반적인 불투명한 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 몰리티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질로 단일층 또는 다중층 구조를 갖도록 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제 1 및 제 2 전극(106, 108)은 바람직하게는 수백 내지 수천 Å정도의 두께를 가진다.
하부에 위치하는 상기 제 2 기판(102)에 형성된 상기 제 2 전극(108)은 일정간격 이격하여 화소영역(P) 별로 형성되며, 각 화소영역(P) 주변부에는 격벽(140)이 형성되어, 전자잉크층(110)을 각 화소영역(P)별로 구분시키고 있다.
상기 전자잉크층(110)은 유체(130) 내에 양(+) 또는 음(-)의 전하를 띠는 하전입자(120)들이 분산되어 있는데, 하전입자(120)는 양(+)전하를 띠는 흑색입자(122)와 음(-)전하를 띠는 백색입자(124)로 구성되며, 이때, 상기 백색입자(124)와 흑색입자(122)의 전하의 극성은 서로 반대가 될 수도 있다. 도면에 있어서는 백색입자(124)가 음(-)전하 흑색입자(122)가 양(+)전하를 갖는 것을 일례로 도시하였다.
상기 백색 및 흑색입자(124, 122)는 100 ~ 10000nm정도의 직경을 가지며, 바람직하게는 0.5 ~ 0.7㎛의 직경을 갖는다.
한편, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 제 2 기판(102)에는 각 화소영역(P)을 정의하며 서로 교차하며 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)이 절연층(미도시)을 개재하여 형성되며, 상기 각 화소영역(P)에는 박막트랜지스터(미도시)가 상기 게이트 배선(미도시) 및 데이터 배선(미도시)과 연결되며 형성되고, 이때 상기 제 2 전극(108)은 상기 박막트랜지스터(미도시)의 드레인 전극(미도시)과 전기적으로 연결된다. 따라서 이러한 구성에 의해 상기 제 2 전극(108)은 화소영역(P)별로 온(on)/오프(off) 동작을 실시한다.
이러한 구성을 갖는 전기영동표시장치(100)는 자연광이나 실내광을 포함하는 외부광을 광원으로 이용하고, (+)극성 또는 (-)극성을 선택적으로 인가받는 상기 제 1 및 제 2 전극(106, 108)이 상기 전자잉크층(110)의 유체(130) 내부에 분산된 상기 다수의 흑색입자(122)와 백색입자(124)의 위치 변화를 유도하여 영상을 구현하게 된다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치의 서로 다른 전기영동 상태를 나타낸 개략도이다.
도 2a에 도시한 바와 같이, 상부에 위치하는 상기 제 1 전극(106)에 음의 전압인 -V가 인가되고, 하부에 위치하는 상기 제 2 전극(108)에 양의 전압인 +V로 인가되었을 경우, 양(+)전하를 띤 상기 흑색입자(122)는 상부 제 1 전극(106) 방향으로 끌려 치우치는 반면 음(-)전하를 띤 상기 백색입자(124)는 상기 제 2 전극(108) 방향으로 집중된다.
그 결과 상부에 위치하는 상기 제 1 기판(101)을 통해 입사되는 자연광이나 실내광이 상기 흑색입자(122)에 반사되어, 상부 제 1 전극(106) 외부에서 바라볼 때 흑색 계조가 발현된다.
반면 도 2b는 이와 반대되는 경우로서 상부 제 1 전극(106)에 양의 전압인 +V가 인가되고, 하부 제 2 전극(108)에 음의 전압인 -V가 인가되었을 경우, 그 결과 음(-)전하를 띤 상기 백색입자(124)는 상부 제 1 전극(106) 방향으로 집중되는 반면 양(+)전하를 띤 상기 흑색입자(122)는 하부 제 2 전극(108) 방향으로 집중되며, 그 결과 외부로 백색 계조가 나타난다.
ㅁV는 각각 소정 크기의 전압값으로서 흑색 및 백색입자(122, 124)를 전기영동 시키기에 충분한 정도를 나타낸다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치(100)에 구비되는 전자잉크층(110)을 이루는 상기 흑색입자(122)와 백색입자(124)로 이루어지는 하전입자(120)들은 도 3(본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치에 있어 백색입자 및 흑색입자를 통칭하는 하전입자를 도시한 도면)을 참조하면, 코어(125)와, 주쇄(backbone)(127)와 주쇄(127)에 결합된 측쇄(side chain)(129)를 포함하는 바인더(126)가 상기 코어(125)의 주변을 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하전입자(120)를 구성하는 상기 코어(125)는 상기 백색입자(도 1의 123)와 흑색입자(도 1의 122)를 이루는 물질이 각각 다르다.
흑색입자(도 1의 122)의 경우 코어(125)는 카본 블랙, 티탄 블랙, 철흑(鐵黑), 아닐린 블랙 중 어느 하나로 이루어진다.
반면, 백색입자(도 1의 123)의 경우, 상기 코어(125)는 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화텅스텐(WO3), 산화지르코늄(ZrO), 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이중 화학적 안정성, 취급의 용이성, 저렴한 가격을 가지고 있는 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치(도 1의 100)에 있어 가장 특징적인 것으로, 상기 백색입자(도 1의 123)의 일 구성요소인 코어(125)는 그 형태가 진구(眞球) 형태인 것이 특징이다. 여기서 진구 형태란 원형화도가 95% 이상이 되는 것을 의미한다. 이렇게 백색입자(도 1의 123)에 있어서 코어(125)가 진구(眞球) 형태를 이루게 되면 상기 코어(125)가 무정형 또는 각진 형태의 코어가 구비되는 백색입자(미도시) 대비 외부광이 입사되었을 경우 반사율이 10 내지 20% 향상됨을 알 수 있었다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치에 이용되는 실제 백색입자의 투과전자현미경(TEM) 사진이며, 도 5는 비교예로서 종래의 전기영동표시장치에 이용되는 실제 백색입자의 투과전자현미경(TEM)사진이다.
우선, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치에 이용되는 실제 백색입자를 살펴보면, 중심부에 코어가 구비되고 있으며, 이러한 코어는 진구(眞球) 형태를 이룸을 알 수 있다. 그리고 상기 코어의 주변을 감싸며 투명한 재질로 이루어진 바인더가 구비됨으로써 백색입자는 전체적으로 구형을 이룬다.
이러한 형태를 갖는 본 발명에 따른 백색입자는 극성기를 포함하고 있는 바인더의 주쇄와 서로 다른 극성기를 도입한 측쇄의 종류를 이용하여 표면전하를 띠는 진구(眞球) 형태의 코어의 표면에 반대 극성의 바인더 수지를 코팅을 함으로써 그 코팅두께를 최적화하고, 상기 바인더 수지의 극성기를 조절하여 상기 코어와 바인더의 결합력을 강하게 한 것이 특징이다.
이때, 상기 백색을 발생시키는 진구(眞球)형의 코어를 이루는 안료는 일례로 이산화티타늄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화텅스텐(WO3), 산화지르코늄(ZrO), 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4) 중 어느 하나가 될 수 있으며, 도 4에 나타낸 본 발명의 실시예의 경우, 진구(眞球) 형태를 갖는 이산화티타늄(TiO2)을 이용한 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 백색입자의 코어로 이용되는 이산화티타늄(TiO2)의 결정구조는 크게 아나타제형, 루틸형, 브루카이트형으로 구분되는데, 저온상인 아나타제형과 고온상인 루틸형이 주로 이용되고 있다.
이러한 아나타제형, 루틸형, 브루카이트형의 구조는 같은 정방정계 구조를 갖지만, 루틸 구조 상에서는 티타늄 중심금속과 산소 리간드로 이루워진 팔면체 구조의 연결형태가 꼭지점 위치의 산소를 공유한 반면 아나타제 구조 상에서는 모서리를 공유하고 있다.
따라서, 이러한 구조적 차이로 인하여 상기 루틸 구조상과 아나타제 구조 상은 서로 다른 물리 화학적 특성을 나타내게 되며, 루틸형과 아나타제형의 결정구조차이에 따른 특성의 차이를 표 1에 나타내었다.
아나타제 형 루틸 형
결정계 정방정계 정방정계
비중 3.9 4.2
굴절율 2.52 2.71
경도 3.9 6.0-7.0
유전율 31 114
융점 900℃에서 루틸로 전이 1858℃
특징 송곳모양 막대모양, 바늘모양
색깔 흑색, 청색, 갈색 적갈색,붉은색,심홍색,노란색, 황갈색
루틸형과 아나타네형 중 굴절율에 있어서는 루틸형이 조금 더 우수하며, 굴절율이 큰 것이 빛을 반시시키는 역할에 있어서는 보다 유리하므로 본 발명의 실시예에 따른 백색입자에 있어서는 이산화티타늄(TiO2)이 코어로 구성되는 경우, 루틸 형의 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 것이 바람직하다.
이때, 루틸형의 이산화티타늄(TiO2)은 그 모양이 정방정계로서 막대모양 또는 바늘모양의 형태를 가지므로 이를 표면 처리하여 구형을 이루도록 한 후, 진구(眞球)형태의 이산화티타늄(TiO2)을 백색입자의 코어로 구성한 것이 특징이다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치는 진구(眞球)형태의 코어를 갖는 백색입자를 전자잉크층의 한 구성요소로 함으로써 진구(眞球)형태의 코어를 통하여 외부광의 균일 산란을 통해 반사율을 개선하고, 나아가 고굴절의 루틸형 이산화티타늄(TiO2)을 코어로 이용함으로써 굴절 경로를 짧게하여 굴절율에 의한 손실을 최소화하여 백색반사율을 향상시키는 효과를 구현할 수 있다.
한편, 도 5를 참조하여, 종래의 전기영동표시장치에 이용되는 실제 백색입자를 살펴보면, 중앙부에 코어가 구비되고 있지만, 상기 코어는 무정형 또는 정방정계형태 즉, 그 평면형태가 길죽한 바(bar) 형태 , 각진 다각형 형태를 이룸을 알 수 있으며, 하나의 입자에 다수의 코어가 구비되며, 이러한 각진 형태의 코어를 둘러싸며 투명한 재질의 바인더가 구비됨을 알 수 있다. 이러한 구성을 갖는 종래의 백색입자 또한 상기 코어를 감싸며 바인더가 구비됨으로서 외관 형태는 구 형태를 이룬다.
하지만, 백색입자가 외관이 모두 구형을 이룬다 하더라도 그 반사율에 있어서는 매우 차이가 있으며, 이는 추후 도면을 통해 설명한다.
한편, 도 3을 참조하면, 전술한 형태를 갖는 코어(125)를 감싸며 형성되는 바인더(126)는 주쇄(127)와 측쇄(129)로 이루어지며, 상기 하전입자(120) 자체에 전하 특성을 부여하고, 입자의 전하의 종류를 결정하는 것으로, 이러한 바인더(126)에 의해 입자는 양(+) 또는 음(-)의 전하를 띄는 하전입자가 된다.
이러한 하전입자(120)들의 평균 입경은 100 ~ 10000nm정도인 것이 바람직하며, 특히 0.5 ~ 0.7㎛정도인 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 상기 하전입자(120)의 평균 입경은 위의 범위 내로함으로써, 유체(도 1의 130) 내에서의 하전입자(120)의 분산성을 적합하게 유지하면서 하전입자(120)들 간의 응집을 효과적으로 방지할 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치(도 1의 100)에 구비되는 하전입자(120)는 주쇄(127)와 측쇄(129)가 서로 동일한 극성기를 갖거나, 또는 서로 반대 극성을 갖는 극성기를 갖는다.
따라서, 본 발명의 하전입자(120)는 주쇄(127)와 측쇄(129)의 극성기의 수 그리고 전하 조절제(charge control agent, CCA)의 극성과 양 중 적어도 하나의 조건을 설정함으로써, 입자의 대전 극성 및 전하량을 제어할 수 있다.
즉, 전하 조절제의 극성을 양(+) 또는 음(-)으로 설정함으로써, 최종적으로 얻어지는 하전입자(120)의 대전 극성을 양(+) 또는 음(-)으로 각각 제어할 수 있다.
또한, 전하 조절제의 양을 증대시켜 최종적으로 얻어지는 하전입자(120)의 전하량을 증대시킬 수도 있다. 또한, 주쇄(127) 및 측쇄(129)의 극성기의 수를 많게 함으로써 최종적으로 얻어지는 상기 하전입자(120)의 전하량을 증대시킬 수 있으며, 주쇄(127) 및 측쇄(129)의 극성기의 수를 통해 대전 극성을 양(+) 또는 음(-)으로 각각 제어할 수도 있다.
도 6은 비교예로서 무정형의 코어를 갖는 백색입자를 구비한 종래의 전기영동표시장치의 외부광에 대한 빛이 반사되는 빛의 방향 및 반사량을 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 구형의 코어를 갖는 백색입자를 구비한 전기영동표시장치의 외부광에 대한 빛이 반사되는 방향 및 반사량을 표시한 도면이다.
외부광이 전기영동표시장치의 표면으로 입사되면, 입사된 빛은 백색입자 더욱 정확히는 상기 백색입자 내부에 구성된 코어에 의해 반사됨으로써 사용자가 반사된 빛을 통해 화상을 시청할 수 있다. 상기 코어를 둘러싸는 바인더는 무색 투명한 재질이 되므로 반사율에는 거의 영향을 주지 않는다.
도 6을 참조하면, 무정형의 코어(25)를 갖는 백색입자(24)를 구비한 종래의 전기영동표시장치(1)의 경우, 외부광이 일 방향으로 입사하면 상기 백색입자(24)의 코어(25)에 의해 반사되는데, 상기 코어(25)가 무정형으로 각진 형태 또는 일 방향으로 길쭉한 바(bar) 형태 등을 이룸으로써 불균일한 난반사 되는 정도가 커 일 방향으로의 빛에 대해 표시영역 정면으로 반사되는 빛량이 일정하지 않으며, 그 반사되는 빛량 또한 작음을 알 수 있다.
하지만, 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치(100)의 경우, 외부광이 일 방향으로 조사되면, 진구(眞球) 형태를 갖는 코어(125)가 구성된 백색입자(124)에 의해 비교적 균일하게 표시장치의 정면을 향하여 반사됨을 알 수 있으며, 표시영역 정면으로의 반사량 또한 종래대비 많음을 알 수 있다.
이후에는 전술한 구 형태의 코어를 갖는 백색입자 및 흑색입자를 포함하는 하전입자의 제조 방법에 대해 설명한다.
백색입자 및 흑색입자로 이루어진 하전입자의 제조방법은 먼저, 제 1 단계로 색안료를 형성하는데, 색안료는 백색안료와 흑색안료로 나누어 형성한다.
먼저 흑색 안료는 카본 블랙, 티탄 블랙, 철흑(鐵黑) 등의 무기 안료나, 아닐린 블랙 등의 유기 안료를 반응용기에 이온교환수와 첨가하여 가수분해 침전물을 형성시킨다.
이후, 가수분해 침전물을 분리한 뒤 축중합반응을 이용한 후, 건조 단계를 거쳐 흑색 안료입자를 제조한다.
그리고, 백색 안료는 반응용기에 이온교환수 적당량에 이산화티타늄(TiO2) 전구체를 첨가하여 가수분해 침전물을 형성시킨다. 이때 이산화티타늄(TiO2)의 전구체로서는 티타늄테트라 이소프로폭사이드(Ti[OCH(CH3)2]4), 티타늄테트라에톡사이드(Ti(OC2H5)4), 티타늄테트라부톡사이드(Ti(OCH2CH2CH2CH3)4)등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 티타늄테트라이소프로폭사이드를 사용한다.
이후, 가수분해 침전물을 분리하여 별도의 반응기에 넣은 후 이온교환수를 가수분해 침전물 량에 대하여 10배 첨가 한 다음, 축중합반응 촉매로서 암모니아수(NH4OH)를 사용하여 pH를 10 ∼ 12로 조정한 다음, 12시간 60℃에서 축중합 반응시키고 이후 소성 온도 조절과 구형도를 조절하여 도 4에 도시한 바와같은 원형화도가 95% 이상이 되는 진구(眞球) 형태를 이루는 이산화티타늄(TiO2)의 코어를 형성한다.
한편, 상기 진구(眞球) 형의 이산화티타늄(TiO2)은 TiCl4 또는 Ti(OCH3)4을 알콕사이드 반응을 통해 이산화티타늄(TiO2)을 합성하고, 이후 소성 온도 조절과 구형도를 조절하여 원형화도가 95% 이상이 되는 진구(眞球)형태를 이루는 루틸형의 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 코어를 형성할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 있어서는 상기 코어가 일례로 진구(眞球)형의 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 것을 일례로 설명하고 있지만, 상기 코어는 진구(眞球) 형태의 이산화티타늄(TiO2) 이외에 진구(眞球)형을 갖는 산화아연(ZnO), 산화텅스텐(WO3), 산화지르코늄(ZrO), 이산화규소(SiO2), 황산바륨(BaSO4) 중 어느 하나로 이루어질 수도 있다.
다음 제 2 단계로, 용제에 주쇄와 측쇄를 포함하는 고분자 수지와 흑색 또는 백색 안료를 1차 분산시켜 콜로이드 용액을 형성한다.
여기서, 상기 고분자 수지는 바인더(binder) 역할을 할 수 있는 것으로, 이를 위하여 열가소성을 가지거나, 분자량이 작아 성형이 쉬운 고분자 수지일수록 좋다.
여기서, 주쇄를 이루는 고분자 수지는 폴리스틸렌계(polystyrene), 아크릴계 수지(acrylic resin), 우레탄 에스테르계(urethane ester), 폴리아미드계 (polyamide), 폴리 메타메틸 아크릴레이트계(polymethmethyl acrylate), 불포화폴리에스테르계(unsaturated polyester), 수분산성 폴리에스테르계(water dispersive polyester) 등으로 이루어질 수 있으며, 이들 중의 1 종 또는 2 종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.
그리고, 상기 주쇄에 결합된 측쇄는 주쇄와 동일한 물질로 이루어지거나 또는 다른 극성기를 갖도록 형성될 수 있으며, 폴리비닐알코올계(polyvinyl alcohol), 폴리카보네이트계(polycarbonate), 실리콘계(silicon), 설포닐계(sulfonyl) 금속염, 아민(amine) 등의 1종을 더욱 포함할 수 있다.
이러한 주쇄와 측쇄는 전하 조절제와 반응할 수 있는 극성기가 부분적으로 접합되어 있는 가교되지 않은 상태로 이루어진다. 전하 조절제와 반응할 수 있는 극성기는 예를 들면 카르복시산기(-COOH), 아마이드기(-CONH2), 아민기(-NH2), 알코올기(-OH), 알데하이드기(-CHO), 에스테르기(-COOR), 나이트릴기(-CN), 시올기(-SH), 설포닐기(-SO3H) 등으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 주쇄와 측쇄는 서로 동일한 극성기를 갖거나, 서로 반대 극성을 갖는 극성기를 가질 수 있으며, 이때, 주쇄와 측쇄의 극성기의 수의 조절을 통해, 최종적으로 얻어지는 입자의 전하량을 조절할 수 있다.
즉, 입자의 전하량은 주쇄와 측쇄를 통해 결합되는 전하 조절제의 전하의 양을 통해 조절할 수 있으므로, 주쇄와 측쇄의 극성기의 수의 조절을 통해 주쇄와 측쇄를 통해 서로 결합되는 전하 조절제의 전하의 양을 조절하여, 입자의 전하량을 조절할 수 있다.
또는, 상기 주쇄와 측쇄 자체에 결합되는 전하 조절제의 전하의 양을 통해 입자의 전하량을 조절할 수도 있다.
여기서, 상기 주쇄와 측쇄의 극성기는 고분자 수지의 총 중량을 기준으로 1 ~ 10%의 중량의 양으로 포함되도록 형성한다.
그리고 용제에 대한 고분자 수지의 농도를 증가시키기 위해서 콜로이드 용액을 형성하는 과정에서 분산제를 사용할 수도 있다. 콜로이드 용액에서 분산제는 고분자 수지의 총 중량을 기준으로 0.1 ~ 10%의 중량의 양으로 포함될 수 있다.
이때, 콜로이드 용액은 고분자 수지와 용제 그리고 분산제를 혼합하여, 초음파 분산법, 볼밀법, 메디아밀(media mill)법, 교반분산법 등을 이용하여 형성한다.
여기서, 용제로서는 에틸아세테이트, 물, 알코올류, 에틸렌 글리콜, 디메틸포름아미드, 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 극성용매, 또는 할로겐화 탄화수소 오일, 갈덴(galden), 아이소파(isopar) 계열 물질, 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 비극성용매, 또는 극성용매 및 비극성용매의 혼합물을 사용할 수 있다.
대부분의 바인더는 극성 또는 비극성용제에서 분산이 가능하나 바인더의 물리적 성질에 따라 적절한 용제가 선택될 수 있다.
분산제는 HLB(hydrophile lipophile balance)가 3 이상인 계면활성제로, 바람직하게는, 극성 용제를 사용하는 경우에는 분산제로서 byk-190, -183 또는 트윈(tween) 계열의 계면활성제를 사용하고, 비극성 용제를 사용하는 경우에는 상기 분산제로서 byk-110, -161, -183, 또는 트윈(tween), 스팬(span), OLOA계열(chevron oronite Inc.사 제품), Ganex 계열(ISP Inc.사 제품)의 분산제를 사용할 수 있다.
다음 제 3 단계로, 상기 주쇄와 측쇄를 포함하는 고분자 수지와 색안료가 1차 분산된 콜로이드 용액에 전하 조절제를 2차 분산시킨다.
이때, 전하 조절제는 주쇄와 측쇄의 극성기의 수에 따라 콜로이드 용액의 총 중량을 기준으로 0.5 ~ 50%의 중량의 양으로 포함되도록 형성된다.
여기서, 전하 조절제의 함량이 0.5% 미만인 경우 대전속도가 느리고 대전량이 많지 않은 문제가 발생할 수 있고, 함량이 50%를 초과하는 경우 지나치게 전하량이 많아져 입자의 안정성이 떨어지는 문제가 있다. 전하 조절제는 양전하 조절제와 음전하 조절제 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에서 사용 가능한 전하 조절제로서 금속 비누(metal soap) 또는 Ganex 계열 등이 있으며, 이들을 혼합하여 사용할 수도 있다.
전하 조절제로서 사용하기에 적합한 금속 비누는 예를 들면 Co-나프텐산염, Ca-나프텐산염, Cu-나프텐산염, Mn-나프텐산염, Zn-나프텐산염 및 Fe-나프텐산염; Ba-스테아르산염, Al-스테아르산염, Zn-스테아르산염, Cu-스테아르산염, Pb-스테아르산염, Cr-스테아르산염 및 Fe-스테아르산염; 그리고 Ba-옥토에이트, Al-옥토에이트, Ca-옥토에이트, Co-옥토에이트, Mn-옥토에이트, Pb-옥토에이트, Zr-옥토에이트, Zr-스테아린염, 및 Zn-옥토에이트, 니그로신염 등이 있다.
이때, 전하 조절제의 극성을 선택적으로 조절함으로써, 최종적으로 얻어지는 입자의 대전 극성을 양(+) 또는 음(-)으로 제어할 수 있다.
일예로 상기 고분자 수지의 주쇄와 측쇄가 양(+)의 극성기를 가질 경우, 음(-)의 극성을 갖는 전하 조절제를 분산시키면, 전하 조절제의 음(-)의 전하를 중심으로 주쇄와 측쇄가 둘러싸는 양상 입자를 형성하게 되며, 입자는 전하 조절제의 음(-)의 전하의 극성을 띄게 된다.
그리고, 전하 조절제의 양을 조절함으로써, 주쇄와 측쇄의 극성기에 결합되는 전하의 양을 조절할 수 있어, 입자의 극성의 전하량을 조절할 수 있다.
즉, 주쇄 및 측쇄의 극성기의 수와 전하 조절제의 양의 조절을 통해 원하는 전하량을 갖는 하전입자를 얻게 되는 것이다.
일예로 음(-)의 전하는 주쇄와 측쇄의 양(+)의 극성기를 통해 다른 음(-)의 전하와 결합할 수 있어, 이를 통해 입자의 전하량을 제어하게 된다. 즉, 주쇄와 측쇄의 극성기의 수가 많을 경우 많은 양의 음(-)의 전하가 서로 결합되도록 하여, 입자의 전하량을 증대시킬 수 있는 것이다.
이때, 전하 조절제의 양을 조절함으로써, 입자의 전하량을 제어할 수도 있다.
다음 제 4 단계로, 용제로부터 하전입자를 분리 정제함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 하전입자의 제조방법이 완료된다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 하전입자는 안정적인 내열성을 갖기 위하여 50 ~ 120℃의 유리전위온도(Tg)의 영역범위를 갖는 것이 바람직하다.
이후에는 백색 휘도 및 명암비를 측정한 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치에 이용되는 백색입자 및 흑색입자의 실질적인 제법에 대해 설명한다.
<흑색입자 제조방법>
주쇄와 측쇄에 극성기가 1%중량이 포함된 바인더 10g을 100g의 용매 일례로 에틸 아세테이트 용매에 용해시킨 후, 색안료 예를들면 카본블랙 3g과 0.3 내지 3mm의 직경을 갖는 지르코니아 볼 100 내지 5000g을 넣고 2 내지 48시간 동안 쉐이커(saker)를 통해 1차 분산시킨다.
다음 동일한 조건으로 3g의 양(+)의 전하 조절제를 2 ~ 48시간 동안 2차 분산시킨다.
여기서, 주쇄와 측쇄를 이루는 고분자 수지는 폴리에스테르계(polyester)로 이루어지며, 주쇄의 극성기는 술포닐(sulfonyl)금속염으로 이루어지며, 측쇄의 극성기는 카르복시산기(-COOH)로 이루어지며, 전하 조절제는 양(+)의 극성을 갖는 니그로신염을 사용하였다.
이후, 1, 2 차 분산시킨 분산액을 희석제 일례로 에틸 아세테이트와 응집방지제 10중량%가 포함된 용액을 이용하여 상기 지르코니아 볼을 제거한 후 이를 저점도 분산기(Homedisfer)를 이용하여 반응기에서 20℃~80℃ 범위에서 100~5000RPM, 1 내지 30분간 혼합하여 입자를 ISOPAR G(Isoparaffinic Hydrocarbon Solvent)에서 고속 분산시킴으로써 일정한 크기의 양전하를 띄는 블랙 전기 영동입자를 제조하였다.
<진구(眞球)형 이산화티타늄(TiO2) 제조 방법>
TiCl4 또는 Ti(OCH3)4을 알콕사이드 반응을 통해 이산화티타늄(TiO2)을 합성하고, 이후 소성 온도 조절과 구형도를 조절하여 원형화도가 95% 이상이 되는 진구(眞球)형태를 이루는 루틸형의 이산화티타늄(TiO2)을 제조하였다. 이러한 제법에 의해 제조된 진구(眞球)형태를 이루는 루틸형의 이산화티타늄(TiO2)은 표면에 합성 중에 생성된 수산기를 다량 포함하고 있는 것이 특징이다.
<백색입자의 제조방법_실시예 1>
주쇄와 측쇄에 극성기가 1%중량이 포함된 바인더 10g을 100g의 에틸 아세테이트 용맥에 용해시킨 후, 주쇄와 측쇄에 극성기가 1중량% 포함된 바인더를 이용하여 바인더 수지 10g을 에틸 아세테이트 용매에 100g에 용해시켜, 색안료 일례로 앞서 제조된 진구(眞球) 형태를 이루는 루틸형 이산화티타늄 3g과, 0.3 내지 3mm의 직경을 갖는 지르코니아 볼 100 내지 5000g을 넣고 2 내지 48시간 동안 쉐이커(saker)를 통해 1차 분산시킨다.
다음 동일한 조건으로 3g의 음(+)의 전하 조절제를 2 ~ 48시간 동안 2차 분산시킨다.
여기서, 주쇄와 측쇄를 이루는 고분자가 폴리에스테르계(polyester)로 이루어지며, 주쇄의 극성기는 술포닐(sulfonyl)금속염으로 이루어지며, 측쇄의 극성기는 카르복시산기(-COOH)이루어진다. 그리고, 전하 조절제는 음(-)의 극성을 갖는 Zn-스테아르산염 또는 Zr-스테아린염을 사용하였다.
이후, 1, 2 차 분산시킨 분산액을 희석제 일례로 에틸 아세테이트와 응집방지제 10중량%가 포함된 용액을 이용하여 상기 지르코니아 볼을 제거한 후 이를 저점도 분산기(Homedisfer)를 이용하여 반응기에서 20℃~80℃ 범위에서 100~5000RPM, 1 내지 30분간 혼합하여 입자를 ISOPAR G(Isoparaffinic Hydrocarbon Solvent)에서 고속 분산시킴으로써 일정한 크기의 음전하를 띄는 백색입자를 제조하였다.
<백색입자의 제조방법_실시예 2>
전술한 제법에 의해 제조된 진구(眞球)형태의 루틸형 이산화티타늄(TiO2)을 염산, 황산, 인산, 아세트산 등의 산에 노출시킴으로서 표면에 친수성기를 부여한 후, 친수성기가 부여된 이산화티타늄(TiO2) 표면에 아미노실란, HMDS(Hexamethylene disilazane), MPS(3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate), DTMS(decyltrimethoxysilane) 중 어느 하나를 초음파처리나 Mill 분산을 통하여 치환시켜 표면 전하 처리된 진구형 이산화티타늄(TiO2)을 완성하였다.
이후 전술한 바와같이 완성된 표면 전하 처리된 진구형 이산화티타늄(TiO2)을 이용하여 실시예 1에 따른 동일한 제법을 실시하여 최종적으로 일정한 크기의 음전하를 띄는 백색입자를 제조하였다.
표 2는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따라 제조된 백색입자를 구비한 전기영동표시장치와 비교예로서 정방정계의 이산화티타늄을 코어로 하는 백색입자를 구비한 종래의 전기영동표시장치의 화이트 및 블랙휘도 및 명암비를 측정한 것이며, 도 8은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따라 제조된 백색입자를 구비한 전기영동표시장치와 비교예로서 정방정계의 이산화티타늄을 코어로 하는 백색입자를 구비한 종래의 전기영동표시장치의 반사율을 측정한 그래프이다. 이때, 흑색입자는 모두 상세한 설명에 제시한 흑색입자 제조법에 의해 제조된 것을 이용하였으며, 제 1 및 제 2 실시예 및 비교예 있어 백색 및 흑색입자는 모두 동일하게 1:1로 혼합되었다.
CR 측정
화이트 휘도 블랙 휘도 명암비
제 1 실시예 44 3.5 12.6
제 2 실시예 47 3.3 14.2
비교예 40 3.9 10.3
우선, 도 8을 살펴보면, 비교예에 따른 전기영동 표시장치는 40%의 반사율을 보이고 있는 반면, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 각각 백색입자의 반사율이 향상되어 반사율이 각각 44%와 47%가 됨으로써 반사율 측면에서 종래의 전기영동 표시장치 대비 10% 내지 20%정도 향상되었음을 알 수 있다.
그리고, 표 2를 참조하면, 비교예에 따른 전기영동 표시장치는 그 명암비가 10.3정도가 되는 반면, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 경우, 백색 휘도가 비교예에 따른 전기영동표시장치 대비 향상되어 각각 12.6과 14.2됨으로써 각각 비교예 대비 12%와 38% 정도가 향상되었음을 알 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
101, 102 : 제 1 및 제 2 기판
106 : 제 1 전극
108 : 제 2 전극
120 : 하전입자
122 : 흑색입자
124 : 백색입자
130 : 유체
140 : 격벽

Claims (8)

  1. 제 1 기판과;
    상기 제 1 기판 상에 형성된 제 1 전극과;
    상기 제 1 기판과 마주하는 상기 제 2 기판과;
    상기 제 2 기판의 내측면에 형성된 제 2 전극과;
    상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 개재되며, 유체와 백색입자와 및 흑색입자로 이루어진 전자잉크층
    을 포함하며, 상기 백색입자 및 흑색입자는 코어와 이를 둘러싸는 바인더를 포함하여 구성되며, 상기 백색입자의 코어는 진구(眞球) 형태를 이루는 것이 특징인 전기영동표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진구(眞球) 형태를 이루는 코어는 루틸형의 이산화티타늄(TiO2)으로 이루어진 것이 특징인 전기영동표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진구(眞球) 형태를 이루는 코어는 표면 전하처리된 것이 특징인 전기영동표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표면 전하처리는 진구(眞球)형태의 루틸형 이산화티타늄(TiO2)을 염산, 황산, 인산, 아세트산 등의 산에 노출시킴으로서 표면에 친수성기를 부여한 후, 친수성기가 부여된 이산화티타늄(TiO2) 표면에 아미노실란, HMDS(Hexamethylene disilazane), MPS(3-(trimethoxysilyl)propylmethacrylate), DTMS(decyltrimethoxysilane) 중 어느 하나를 초음파처리나 Mill 분산을 통하여 치환시키는 것인 전기영동표시장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 바인더는 주쇄와 상기 주쇄와 결합되는 측쇄를 포함하는 고분자 수지에 전하 조절제가 분산된 물질로 이루어진 전기영동표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 백색입자와 흑색입자는 서로 반대의 극성을 갖는 전기영동표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기영동표시장치는 상기 백색입자의 외부광에 대한 반사율이 40%보다 크며, 흑백 명암비는 12:1 이상이 되는 것이 특징인 전기영동표시장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 백색입자 및 흑색입자는 50 ~ 120℃의 유리전위온도(Tg)의 영역범위를 갖는 전기영동표시장치.
KR1020120032205A 2012-03-29 2012-03-29 고 명암비를 갖는 전기영동표시장치 KR20130110337A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120032205A KR20130110337A (ko) 2012-03-29 2012-03-29 고 명암비를 갖는 전기영동표시장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120032205A KR20130110337A (ko) 2012-03-29 2012-03-29 고 명암비를 갖는 전기영동표시장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130110337A true KR20130110337A (ko) 2013-10-10

Family

ID=49632164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120032205A KR20130110337A (ko) 2012-03-29 2012-03-29 고 명암비를 갖는 전기영동표시장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130110337A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150073388A (ko) * 2013-12-23 2015-07-01 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치
KR20150074241A (ko) * 2013-12-23 2015-07-02 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150073388A (ko) * 2013-12-23 2015-07-01 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치
KR20150074241A (ko) * 2013-12-23 2015-07-02 엘지디스플레이 주식회사 투명표시장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2003088495A1 (fr) Unite d&#39;affichage d&#39;images
JP2007086729A (ja) 表示媒体、それを用いた表示素子及び表示方法
KR101330269B1 (ko) 전자 잉크의 제조 방법, 이에 의해 형성된 전자잉크 및 이를 포함하는 전기영동 디스플레이
JP4328309B2 (ja) 表示媒体用粒子及びそれを用いた情報表示用パネル
JP3862906B2 (ja) 電気泳動表示装置
KR20130110337A (ko) 고 명암비를 갖는 전기영동표시장치
JP2024003121A (ja) 有色電気泳動ディスプレイ
KR20130076200A (ko) 전기영동 입자 및 그를 이용한 전기영동 표시소자 및 그 제조 방법
KR20130109842A (ko) 전기영동 입자, 이를 포함하는 전기영동 소자 및 전기영동 표시장치
JP5724348B2 (ja) 反射型表示装置用カラーフィルタ
JP5472558B2 (ja) 微粒子、微粒子の製造方法、微粒子分散液およびそれを用いた画像表示媒体、装置
JP2008008951A (ja) フォトニック結晶を利用した表示装置
US20170192336A1 (en) Display unit and electronic apparatus
KR101327893B1 (ko) 전기영동 입자 및 그를 이용한 전기영동 표시소자 및 그 제조 방법
JP5336542B2 (ja) 電気泳動表示素子、電気泳動表示装置、着色泳動微粒子、絶縁性液体及び電気泳動表示素子の駆動方法
JP2010270088A (ja) 電気泳動粒子分散液、画像表示媒体及び画像表示装置
TW201338857A (zh) 用於影像顯示粒子之聚合物分散劑、影像顯示粒子、用於影像顯示粒子之分散液、顯示媒體及顯示裝置
JP5066818B2 (ja) 画像表示媒体
KR101897746B1 (ko) 전기영동표시장치의 하전입자의 제조방법
KR20130043733A (ko) 전기영동표시장치의 하전입자의 제조방법
KR20130109840A (ko) 전기영동 입자, 이를 포함하는 전기영동 소자 및 전기영동 표시장치
JP2015004749A (ja) 電気泳動分散液、表示シート、電気泳動表示装置および電子機器
JP4945127B2 (ja) 情報表示用パネル
JP2012145782A (ja) 複合型の表示媒体用粒子およびこれを用いる情報表示用パネル
JP2007322461A (ja) シリカ粒子を含有するカラーフィルターおよび情報表示用パネル

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination