KR20150135983A - 반사형 표시 입자, 반사형 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

반사형 표시 입자, 반사형 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 반사형 표시 입자 제조 방법은, (a) 경화성 물질을 포함하고 서로 섞이지 않는 제1 매체 및 제2 매체에 서로 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질을 각각 분산시켜 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 각각 제조하는 단계, (b) 상기 제조된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 혼합하여 에멀젼(Emulsion)을 형성시키고 상기 에멀젼을 캡슐화하는 단계, 및 (c) 상기 캡슐화된 에멀젼에 포함되는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 상분리시키고, 상기 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 대하여 에너지를 인가하여 상기 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 표시 입자, 반사형 표시 장치 및 그 제조 방법{REFLECTIVE DISPLAY PARTICLE, REFLECTIVE DISPLAY DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 반사형 표시 입자, 반사형 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 경화성 물질을 포함하고 서로 섞이지 않는 제1 매체 및 제2 매체에 서로 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질을 각각 분산시켜 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 각각 제조하는 단계, 위와 같이 제조된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 혼합하여 에멀젼(Emulsion)을 형성시키고 위의 에멀젼을 캡슐화하는 단계, 및 (c) 위의 캡슐화된 에멀젼에 포함되는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 상분리시키고, 위의 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 대하여 에너지를 인가하여 위의 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 경화시키는 단계를 포함하는 반사형 표시 입자의 제조 방법에 관한 것이다.
반사형 표시 장치와 관련하여 다양한 종래 기술이 소개된 바 있다.
대표적으로, E-Ink 사의 전기영동 디스플레이(EPD: ElectroPhoretic Display) 기술처럼, 고유의 컬러와 전하를 갖는 입자에 전기장을 인가하여 해당 입자를 전기장의 인가 방향에 따라 이동시킴으로써 해당 입자가 갖는 고유의 컬러가 표시되도록 하는 기술을 들 수 있다.
근래에는, 영역을 나누어 두 가지 이상의 컬러를 갖는 입자(일명, 야누스(Janus) 입자)에 전기장을 인가하여 해당 입자를 이동시키거나 회전시킴으로써 해당 입자가 갖는 두 가지 이상의 컬러가 선택적으로 표시되도록 하는 기술이 소개되기도 하였다.
위와 같은 반사형 표시 장치는, LCD, LED와 같은 종래의 표시 장치와 대비하여 상대적으로 간단한 구조로 구현될 수 있고 소모 전력도 낮아 다양한 분야에 널리 적용될 수 있다는 장점을 가지고 있다.
하지만, 위와 같은 반사형 표시 장치에 이용되는 반사형 표시 입자(특히, 표면에 두 가지 이상의 컬러를 갖고 회전 가능하도록 구성된 야누스 입자)를 제조하는 공정 자체가 복잡하고 이러한 반사형 표시 입자를 포함하는 반사형 표시 장치를 제작하는 후속 공정에도 적지 않은 시간과 비용이 소요되기 때문에, 반사형 표시 장치의 양산화 또는 상업화에는 큰 어려움이 있다.
본 발명은 경화성 물질을 포함하고 서로 섞이지 않는 제1 매체 및 제2 매체에 서로 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질을 각각 분산시켜 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 각각 제조하는 단계, 위와 같이 제조된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 혼합하여 에멀젼(Emulsion)을 형성시키고 위의 에멀젼을 캡슐화하는 단계, 및 (c) 위의 캡슐화된 에멀젼에 포함되는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 상분리시키고, 해당 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 대하여 에너지를 인가하여 해당 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 경화시키는 단계를 포함하는 반사형 표시 입자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반사형 표시 입자 제조 방법은, (a) 경화성 물질을 포함하고 서로 섞이지 않는 제1 매체 및 제2 매체에 서로 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질을 각각 분산시켜 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 각각 제조하는 단계, (b) 상기 제조된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 혼합하여 에멀젼(Emulsion)을 형성시키고 상기 에멀젼을 캡슐화하는 단계, 및 (c) 상기 캡슐화된 에멀젼에 포함되는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 상분리시키고, 상기 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 대하여 에너지를 인가하여 상기 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 분산 용액 및 상기 제2 분산 용액에는 서로 다른 부호의 자성을 갖는 물질이 포함될 수 있다.
상기 제1 분산 용액 및 상기 제2 분산 용액에는 서로 다른 부호의 전하를 갖는 물질이 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치 제조 방법은, (a) 상기 반사형 표시 입자 제조 방법에 의하여 제조된 반사형 표시 입자를 내부 용매에 분산시켜 반사형 표시 입자 분산액을 제조하는 단계, 및 (b) 경화성 물질을 포함하는 외부 용매와 상기 제조된 반사형 표시 입자 분산 분산액을 혼합하여 에멀젼을 형성시키고, 상기 에멀젼에 에너지를 인가하여 상기 외부 용매를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 내부 용매는 유기 용매이고, 상기 외부 용매는 수성 용매일 수 있다.
상기 외부 용매가 경화된 이후에도, 상기 반사형 표시 입자는 상기 내부 용매 내에서 자유롭게 이동 또는 회전할 수 있는 상태를 유지할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 입자는, 제1 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질을 포함하는 제1 영역, 제2 파장 대역의 광을 반사시키는 제2 반사형 표시 물질을 포함하는 제2 영역, 및 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 둘러싸는 캡슐을 포함하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 인가되는 에너지에 의해 경화됨에 따라 형성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 다른 부호의 전하를 갖거나 서로 다른 부호의 자성을 갖는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 제1 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질을 포함하는 제1 영역, 제2 파장 대역의 광을 반사시키는 제2 반사형 표시 물질을 포함하는 제2 영역, 및 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 둘러싸는 캡슐을 포함하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 인가되는 에너지에 의해 경화됨에 따라 형성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 다른 부호의 전하를 갖거나 서로 다른 부호의 자성을 갖는 반사형 표시 입자, 상기 반사형 표시 입자가 자유롭게 이동 또는 회전할 수 있는 상태로 분산되어 있는 내부 용매, 및 상기 내부 용매를 둘러싸고 있는 경화 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 반사형 표시 입자는 서로 다른 문턱값을 갖는 제1 반사형 표시 입자 및 제2 반사형 표시 입자를 포함하고, 상기 제1 반사형 표시 입자 및 상기 반사형 표시 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장 또는 자기장이 인가되는 경우에는 이동하거나 회전하지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장 또는 자기장이 인가되는 경우에는 이동하거나 회전할 수 있다.
본 발명에 의하면, 두 가지 이상의 고유의 컬러를 갖고 전기장 또는 자기장에 의해 이동 또는 회전될 수 있는 반사형 표시 입자를 빠르고 쉽게 제조할 수 있게 되고, 나아가 반사형 표시 입자를 이용하여 다양한 컬러를 표시할 수 있는 반사형 표시 장치를 제공할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 입자를 제조하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 입자를 제조하는 방법의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 입자 및 이를 포함하는 반사형 표시 장치의 구성을 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 발명에 따른 캡슐 제조 방법의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 입자를 제조하는 과정을 단계적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 경화성 물질을 포함하고 서로 섞이지 않는 제1 매체 및 제2 매체에 서로 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질을 각각 분산시킴으로써, 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 각각 제조할 수 있다(도 1의 S110).
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 분산되는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질은 염료, 안료 등 고유의 컬러를 갖는 색 발현 물질로 가공(코팅)된 입자일 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 물질은 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 카본(C), 아연(Zn), 황(S), 금(Au), 은(Ag), 바륨(Ba), 스트론듐(Sr), 납(Pb), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 몰리부덴(Mo) 등의 원소나 이들의 산화물을 포함하는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 물질에는 염료 또는 안료에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자, 유기 화합물에 의하여 표면이 가공(혹은 코팅)된 입자, 착화합물에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자, 배위화합물에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자 등이 포함될 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 물질에 포함되는 염료에는 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화염료, 프탈로시아닌 염료 등이 포함될 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 물질에 포함되는 안료에는 산화티탄(Titanium dioxide), 아연화(Zinc oxide), 리토폰(Lithopon), 황화아연(Zinc sulfonate), 카본블랙(Carbon black), 흑연(Graphite), 황연(Chrome yellow), 형광안료, 펄안료 등의 무기안료 또는 불용성 아조계, 용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염 염료계, 필로콜린계, 플루오르빈계, 퀴노프탈론계, 메탈 콤플렉스 등의 유기안료가 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 매체 및 제2 매체는 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일 트리에칠헥사노인, 디메치콘, 세틸오타노에이트, 디카프릴레이트, 이소프로필미리스테이트, 토코페놀아세테이트 등의 물질을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 포함되는 경화성 물질은 외부로부터 에너지가 인가됨에 따라 경화될 수 있는 물질로서, 자외선 경화성 물질, 고온 경화성 물질, 저온 경화성 물질 등일 수 있고, 10 중량% 이상 100 중량% 이하의 고형분을 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액은 각각 서로 다른 부호의 자성을 갖는 물질을 포함하거나 각각 서로 다른 부호의 전하를 갖는 물질을 포함할 수 있는데, 구체적으로는, 앞서 설명된 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질이 각각 서로 다른 부호의 자성을 갖거나 각각 서로 다른 부호의 전하를 가질 수 있다. 후술할 바와 같이, 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액이 각각 서로 다른 부호의 자성을 갖거나 각각 서로 다른 부호의 전하를 가짐으로써, 반사형 표시 입자에 자기장 또는 전기장을 인가하여 반사형 표시 입자를 이동 또는 회전시킬 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같이 제조된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 혼합하여 에멀젼(Emulsion)을 형성시킬 수 있다(S120).
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에멀젼의 직경은 1μm 이상 1000μm 이하일 수 있는데, 이는 제1 분산 용액과 제2 분산 용액 사이의 혼합 비율, 교반 속도, 계면활성제의 양 등의 요인에 따라 조절될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에멀젼을 구성하는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액 사이의 경계면에 계면활성제를 포함시킬 수 있으며, 이로써 제1 분산 용액과 제2 분산 용액이 경계선을 따라 각각 분리되어 있는 안정한 상태를 유지하게 될 수 있다. 예를 들면, 계면 활성제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 및 쌍성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 계면활성제는 에멀젼의 총 중량 대비 0.01 중량% 이상 10 중량% 이하로 함유될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같이 형성된 에멀젼을 캡슐화할 수 있다(S130).
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에멀젼을 감싸는 캡슐은 광투과성 고분자 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 아지네이트(aginate), 젤라틴(gelatin), 에틸 셀룰로스 (ethyl cellulose), 폴리아마이드(polyamide), 멜라민-포름알데히드(melamine formaldehyde), 폴리비닐 피리딘(poly(vinyl pyridine)), 폴리스티렌(polystyrene), 우레탄(urethane), 폴리우레탄(polyurethane), 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 등의 물질이 캡슐에 포함될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에멀젼을 감싸는 캡슐은 에멀젼 중합법, 다중 유화 중합법, 축합 중합법, 용매 축출 및 증발법, 현탁가교법, 코아세르법, 압출법, 스프레이법 등의 방법에 의하여 형성될 수 있고, 고온조건, 저온 조건, 이온성 조건 등에 의해서 경화될 수 있으며, 캡슐에 포함되는 고분자의 농도 또는 종류에 따라 연질(soft) 또는 경질(hard)의 특성을 보유할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같이 캡슐화된 에멀젼에 포함되는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 상분리시켜 캡슐화된 에멀젼 내에서 제1 분산 용액이 존재하는 영역과 제2 분산 영역이 존재하는 영역이 구분되도록 할 수 있다(S140). 예를 들면, 캡슐화된 에멀젼이 구(球)의 형태를 가지는 경우에, 반구(半球) 영역에 제1 분산 용액이 존재하도록 하고 나머지 반구 영역에 제2 분산 용액이 존재하도록 상분리시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같이 상분리된 에멀젼에 대하여 자외선(UV), 열 등의 에너지를 인가함으로써 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 경화시킴으로써, 제1 분산 용액이 경화된 결과 형성되는 제1 영역 및 제2 분산 용액이 경화된 결과 형성되는 제2 영역으로 나뉘어진 반사형 표시 입자를 제조할 수 있다(S150).
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 입자를 제조하는 방법의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 분산 용액(210) 및 제2 분산 용액(220)으로 이루어진 에멀젼을 캡슐(230)화한 후에(도 2의 (a) 참조), 캡슐 내의 제1 분산 용액(210) 및 제2 분산 용액(210)을 상분리시키고 에너지를 인가함으로써 제1 분산 용액(210)에 포함된 제1 반사형 표시 물질에 의해 제1 컬러를 반사시키는 제1 영역(240)과 제2 분산 용액(220)에 포함된 제2 반사형 표시 물질에 의해 제2 컬러를 반사시키는 제2 영역(250)으로 나뉘어진 반사형 표시 입자(200)를 제조할 수 있다(도 2의 (b) 참조).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 앞서 설명된 제조 방법에 따라 제조된 반사형 표시 입자를 유기 용매에 분산시켜 유기 분산액을 제조할 수 있고, 위와 같이 제조된 유기 분산액을 경화성 물질을 포함하는 수성 용매와 혼합하여 또 다른 에멀젼을 형성할 수 있으며, 이렇게 형성된 또 다른 에멀젼에 대하여 에너지를 인가하여 수성 용매를 경화시킴으로써 필름 형태의 반사형 표시 장치를 제조할 수 있다. 그 결과, 수성 용매가 경화된 결과 형성되는 경화 영역으로 둘러싸인 필름 형태의 반사형 표시 장치 내에서 반사형 표시 입자가 경화되지 않은 유체 상태의 유기 용매 내에 분산되어 있을 수 있으므로, 반사형 표시 입자가 자유롭게 회전할 수 있는 상태를 유지할 수 있으며, 이에 따라 필름 형태의 반사형 표시 장치에 대하여 전기장 또는 자기장을 인가함으로써 반사형 표시 입자의 이동 이나 회전을 제어할 수 있게 된다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 입자 및 이를 포함하는 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(300, 400)는 전하 또는 자성을 갖고 제1 파장 대역의 광을 반사시키는(즉, 제1 컬러를 갖는) 제1 영역(311, 411) 및 제1 영역과 반대되는 전하 및 자성을 갖고 제2 파장 대역의 광을 반사시키는(즉, 제2 컬러를 갖는) 제2 영역(312, 412)으로 이루어지고 캡슐(313)에 의해 둘러싸인 채로 유체(320, 420) 내에 분산되어 있는 상태를 유지하는 반사형 표시 입자(310, 410)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 입자(310, 410)에 대하여 전기장 또는 자기장이 인가하여 반사형 표시 입자(310, 410)를 이동 또는 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 반사형 표시 입자(310, 410)가 갖는 제1 영역(311, 411)의 제1 컬러 또는 제2 영역(312, 412)의 제2 컬러가 선택적으로 표시되도록 할 수 있다.
다음으로, 도 5를 참조하면, 전하 및 자성을 모두 갖는 반사형 표시 입자(510)를 포함하는 반사형 표시 입자(510)에 대하여 전기장 및 자기장을 순차적으로 또는 동시에 인가하여 반사형 표시 입자(510)를 이동 또는 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 반사형 표시 입자(510)가 갖는 제1 영역(511)의 제1 컬러 또는 제2 영역(512)의 제2 컬러가 선택적으로 표시되도록 할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼저 반사형 표시 장치(500)에 대하여 전기장(550)을 전역적으로 인가하여 반사형 표시 장치(500)의 표시 영역 전체에 제1 컬러가 표시되도록 한 다음에 자기장(540)을 국부적으로 인가하여 자기장이 인가된 부분에만 제2 컬러가 표시되도록 하는 등의 다양한 표시 상태를 구현할 수 있다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 전하 및 자성을 모두 갖는 반사형 표시 입자(610)를 포함하는 반사형 표시 입자(610)에 대하여 전기장 및 자기장을 순차적으로 또는 동시에 인가하여 유체(620) 내에 분산된 반사형 표시 입자(610)를 이동 또는 회전시킬 수 있으며, 이에 따라 반사형 표시 입자(610)가 갖는 제1 영역(611)의 제1 컬러 또는 제2 영역(612)의 제2 컬러가 표시되도록 할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 먼저 반사형 표시 장치(600)에 대하여 전기장(650)을 인가하여 전기장이 인가된 부분에 존재하는 반사형 표시 입자(610)가 전기장의 방향에 따라 회전된 상태로 표시면 쪽으로 이동하도록 함으로써 반사형 표시 입자(610)의 제1 영역(611)이 갖는 제1 컬러가 표시되도록 할 수 있고, 다음으로 전기장이 인가되었던 부분 중 일부분에 대하여 자기장(640)을 인가하여 자기장이 인가된 일부분에 존재하는 반사형 표시 입자(610)가 자기장의 방향에 따라 반대쪽으로 회전하도록 함으로써 자기장이 인가된 일부분에서는 반사형 표시 입자(610)의 제2 영역(612)이 갖는 제2 컬러가 표시되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치에 포함되는 반사형 표시 입자는 인가되는 전기장 또는 자기장에 대한 소정의 문턱값(Vth, threshold voltage)을 가질 수 있다. 즉, 반사형 표시 입자에 대하여 문턱값보다 작은 세기의 전기장 또는 자기장이 인가되면 해당 반사형 표시 입자가 이동하거나 회전하지 않지만, 반사형 표시 입자에 대하여 문턱값보다 큰 세기의 전기장 또는 자기장이 인가되면 해당 반사형 표시 입자가 이동하거나 회전할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치에 포함되는 적어도 하나의 반사형 표시 입자는 각각 자기장 또는 전기장에 대한 서로 다른 문턱값을 가질 수 있다. 즉, 동일한 세기의 전기장 또는 자기장을 인가하여도 문턱값이 낮은 반사형 표시 입자는 회전 또는 이동하는 반면 문턱값이 높은 반사형 표시 입자는 회전 또는 이동하지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치에 포함되는 복수의 반사형 표시 입자가 전기장 또는 자기장에 대하여 서로 다른 문턱값을 가지고 있는 경우, 전기장 또는 자기장의 세기, 방향, 인가 시간, 인가 횟수 등을 조절함으로써 복수의 반사형 표시 입자의 회전 또는 이동 상태를 각각 제어할 수 있다. 예를 들면, 반사형 표시 입자의 회전 정도를 조절하여 표시되는 컬러의 채도(Saturation) 또는 흑백의 명암(Gray Scale)을 조절할 수 있다.
다음으로, 도 7을 참조하면, 반사형 표시 장치(700)는 서로 다른 문턱값을 갖는 제1 반사형 표시 입자(710) 및 제2 반사형 표시 입자(720)를 포함할 수 있고, 제1 반사형 표시 입자(710)의 문턱값이 제2 반사형 표시 입자(720)의 문턱값보다 높을 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 반사형 표시 입자(720)의 문턱값보다 작은 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 반사형 표시 입자(710)와 제2 반사형 표시 입자(720)가 모두 움직이거나 회전하지 않을 수 있고(도 7의 (a) 참조), 제2 반사형 표시 입자(720)의 문턱값보다 크고 제1 반사형 표시 입자(710)의 문턱값보다 작은 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 제2 반사형 표시 입자(720)만이 전기장에 의해 표시면 쪽으로 이동 및 회전할 수 있고(도 7의 (b) 참조), 제1 반사형 표시 입자(710)의 문턱값보다 큰 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 반사형 표시 입자(710)와 제2 반사형 표시 입자(720) 모두가 표시면 쪽으로 이동 및 회전할 수 있다(도 7의 (c) 참조).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 반사형 표시 입자(720)의 문턱값보다 크고 제1 반사형 표시 입자(710)의 문턱값보다 작은 세기의 전기장이 반대 방향으로 인가되는 경우에는 제2 반사형 표시 입자(720)만이 전기장에 의해 표시면 쪽으로 이동하되 도 7의 (b)의 경우와 반대 방향으로 회전할 수 있고(도 7의 (d) 참조), 제1 반사형 표시 입자(710)의 문턱값보다 큰 세기의 전기장이 반대 방향으로 인가되는 경우에는 제1 반사형 표시 입자(710)와 제2 반사형 표시 입자(720) 모두가 표시면 쪽으로 이동하되 도 7의 (c)의 경우와 반대 방향으로 회전할 수 있다(도 7의 (e) 참조).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 반사형 표시 입자(710)는 자성을 가지는 반면에 제2 반사형 표시 입자(720)는 자성을 가지지 않을 수 있는데, 이러한 경우에 자기장을 인가하면 제1 반사형 표시 입자(710)만이 표시면 쪽으로 이동 및 회전할 수 있다(도 7의 (f) 참조).
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.
200: 반사형 표시 입자
210: 제1 분산 용액
220: 제2 분산 용액
230: 캡슐
240: 제1 영역
250: 제2 영역

Claims (9)

  1. (a) 경화성 물질을 포함하고 서로 섞이지 않는 제1 매체 및 제2 매체에 서로 다른 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질 및 제2 반사형 표시 물질을 각각 분산시켜 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 각각 제조하는 단계,
    (b) 상기 제조된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 혼합하여 에멀젼(Emulsion)을 형성시키고 상기 에멀젼을 캡슐화하는 단계, 및
    (c) 상기 캡슐화된 에멀젼에 포함되는 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 상분리시키고, 상기 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액에 대하여 에너지를 인가하여 상기 상분리된 제1 분산 용액 및 제2 분산 용액을 경화시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 입자 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 분산 용액 및 상기 제2 분산 용액에는 서로 다른 부호의 자성을 갖는 물질이 포함되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 입자 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 분산 용액 및 상기 제2 분산 용액에는 서로 다른 부호의 전하를 갖는 물질이 포함되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 입자 제조 방법.
  4. (a) 제1항의 반사형 표시 입자 제조 방법에 의하여 제조된 반사형 표시 입자를 내부 용매에 분산시켜 반사형 표시 입자 분산액을 제조하는 단계, 및
    (b) 경화성 물질을 포함하는 외부 용매와 상기 제조된 반사형 표시 입자 분산 분산액을 혼합하여 에멀젼을 형성시키고, 상기 에멀젼에 에너지를 인가하여 상기 외부 용매를 경화시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 내부 용매는 유기 용매이고, 상기 외부 용매는 수성 용매인 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 외부 용매가 경화된 이후에도, 상기 반사형 표시 입자는 상기 내부 용매 내에서 자유롭게 이동 또는 회전할 수 있는 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치 제조 방법.
  7. 제1 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질을 포함하는 제1 영역,
    제2 파장 대역의 광을 반사시키는 제2 반사형 표시 물질을 포함하는 제2 영역, 및
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 둘러싸는 캡슐
    을 포함하고,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 인가되는 에너지에 의해 경화됨에 따라 형성되고,
    상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 다른 부호의 전하를 갖거나 서로 다른 부호의 자성을 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 입자.
  8. 제1 파장 대역의 광을 반사시키는 제1 반사형 표시 물질을 포함하는 제1 영역, 제2 파장 대역의 광을 반사시키는 제2 반사형 표시 물질을 포함하는 제2 영역, 및 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 둘러싸는 캡슐을 포함하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 인가되는 에너지에 의해 경화됨에 따라 형성되고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 서로 다른 부호의 전하를 갖거나 서로 다른 부호의 자성을 갖는 반사형 표시 입자,
    상기 반사형 표시 입자가 자유롭게 이동 또는 회전할 수 있는 상태로 분산되어 있는 내부 용매, 및
    상기 내부 용매를 둘러싸고 있는 경화 영역
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 반사형 표시 입자는 서로 다른 문턱값을 갖는 제1 반사형 표시 입자 및 제2 반사형 표시 입자를 포함하고,
    상기 제1 반사형 표시 입자 및 상기 반사형 표시 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장 또는 자기장이 인가되는 경우에는 이동하거나 회전하지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장 또는 자기장이 인가되는 경우에는 이동하거나 회전하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
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