KR20160048623A - Apparatus for displaying photonic crystal and producing method of same - Google Patents

Apparatus for displaying photonic crystal and producing method of same Download PDF

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Abstract

The present invention provides an apparatus for displaying a photonic crystal. To basically prevent interference and distortion due to specular reflection, the apparatus includes photonic crystal particles which can respond to the intensity and direction of an external electric field to change interval and arrangement, to reflect incident light in a specific wavelength range; optical absorption particles which can absorb at least part of the incident light; and a medium where the photonic crystal particles and the optical absorption particles can be distributed.

Description

광결정 표시 장치 및 그 제조 방법 {APPARATUS FOR DISPLAYING PHOTONIC CRYSTAL AND PRODUCING METHOD OF SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a photonic crystal display device and a manufacturing method thereof,

본 발명은 광결정 표시 장치 및 그 제조 방법으로서, 보다 상세하게는 전기장을 이용한 광결정 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a photonic crystal display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a photonic crystal display device using an electric field and a manufacturing method thereof.

전기장의 세기와 방향에 따라 광결정 입자들의 배열과 간격이 조절되어 특정한 파장을 반사시키는 특성을 이용하여 특정한 색상, 이미지, 정보를 나타내는 색 가변물질에 있어서 반사되는 특정한 파장을 제어하기 위하여 특정한 배열 및 간격을 유지하는 광결정 입자들 간의 간격을 통하여 일부 투과되는 입사광원은 하부기재의 색상, 레이어(layer) 수에 따른 격면반사층에 따른 입사되는 광원이 다시 반사되어 나오는 과정에서 광결정 입자에 의하여 반사되는 특정한 파장들과 서로 간섭이 일어나 광결정 입자들에 의하여 구현되는 색상, 이미지, 정보가 명확하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 보완하기 위하여 표시층 하부기재를 대부분의 입사광을 흡수하도록 설계하거나 이와 대부분의 입사광을 별도로 흡수하는 블랙시트(black sheet)를 적용하는 방법이 제안될 수 있다. 그러나 캡슐 형태의 광결정 입자를 적용할 경우 광결정 입자가 분산된 매개층, 캡슐층 그리고 하부기재 사이에 발생하는 격면반사에 의한 간섭과 왜곡을 원천적으로 막기가 어려우며, 블랙시트를 적용할 경우 제조비용 증가, 기재의 두께 증가 등의 문제가 발생할 수 있다.In order to control a specific wavelength reflected in a color-variable material exhibiting a specific color, image, and information by controlling the arrangement and spacing of the photonic crystal particles according to the intensity and direction of the electric field to reflect a specific wavelength, The incident light source that is partially transmitted through the gap between the photonic crystal particles that maintains the specific wavelength of light reflected by the photonic crystal particles in the process of reflecting the incident light source along with the reflection layer depending on the color, And the color, image, and information realized by the photonic crystal particles may not be clear. In order to solve this problem, a method of applying a black sheet for absorbing most incident light or absorbing most incident light separately may be proposed. However, when the capsule type photonic crystal particles are used, it is difficult to prevent the interference and distortion caused by the surface reflection occurring between the medium layer, the capsule layer and the lower substrate where the photonic crystal particles are dispersed. , The thickness of the substrate may be increased, and the like.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 기재의 두께가 증가되지 않으면서 격면반사에 의한 간섭과 왜곡을 원천적으로 방지할 수 있는 광결정 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a photonic crystal display device and a method of manufacturing the same, which can prevent interference and distortion due to reflection at a surface without increasing the thickness of a base material. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따른 광결정 표시장치가 제공된다. 상기 광결정 표시장치는 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록, 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자들; 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수 입자들; 및 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들이 분산될 수 있는 매개체;를 포함한다. A photonic crystal display device according to one aspect of the present invention is provided. The photonic crystal display device includes photonic crystal particles that can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band; Light absorbing particles capable of absorbing at least a part of incident light; And a medium through which the photonic crystal particles and the light absorbing particles can be dispersed.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 입사광의 적어도 일부는 상기 입사광 중에서 상기 광결정 입자들에서 반사되지 않고 상기 광결정 입자들을 투과하는 광, 상기 광결정 입자들 사이를 통과하는 광, 및/또는 상기 광결정 입자들에서 반사되었으나 외부로 나아가지 못하고 상기 광흡수 입자로 재입사되는 광을 포함할 수 있다. In the photonic crystal display device, at least a part of the incident light may be a portion of the incident light, which is not reflected by the photonic crystal particles but transmits through the photonic crystal particles, light passing between the photonic crystal particles, and / But can not advance to the outside and re-enters the light absorbing particles.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 매개체 내에서 상기 입사광이 입사하는 방향으로 상기 광결정 입자들이 먼저 배치되고 상기 광흡수 입자들이 후속으로 배치될 수 있다. In the photonic crystal display device, the photonic crystal particles may be arranged in the direction in which the incident light enters in the medium, and the light absorbing particles may be arranged subsequently.

상기 광결정 표시장치는 상기 광결정 입자들, 상기 광흡수 입자들 및 상기 매개체를 둘러싸며 광투과성 물질로 이루어진 캡슐; 을 더 포함할 수 있다. The photonic crystal display device includes a capsule made of a light-transmissive material surrounding the photonic crystal particles, the light-absorbing particles, and the medium; As shown in FIG.

상기 광결정 표시장치는 적어도 둘 이상의 격벽; 을 더 포함하되, 적어도 둘 이상의 격벽 사이는 상기 광결정 입자들, 상기 광흡수 입자들 및 상기 매개체의 적어도 일부로 충전될 수 있다. The photonic crystal display device includes at least two partition walls; Wherein at least two of the partition walls are filled with at least a part of the photonic crystal particles, the light absorbing particles and the medium.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 광흡수 입자들은 상기 외부 전기장에 반응하지 않을 수 있다. In the photonic crystal display device, the light absorbing particles may not react to the external electric field.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 광결정 입자들은 각각 전하를 가지며, 상기 광흡수 입자들은 각각 전하를 가지지 않는 중성일 수 있다. In the photonic crystal display device, the photonic crystal particles each have a charge, and the light absorbing particles may be neutral, each having no electric charge.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 매개체 내에서 상대적으로 크기가 큰 입자들 사이로 상대적으로 크기가 작은 입자가 용이하게 이동할 수 있도록, 상기 광결정 입자들의 평균 크기와 상기 광흡수 입자들의 평균 크기는 서로 상이할 수 있다. In the photonic crystal display device, the average size of the photonic crystal particles and the average size of the light absorbing particles may be different from each other so that relatively small particles can be easily moved between particles having relatively large sizes in the medium have.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 매개체 내에서 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들이 서로 응집되지 않도록, 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들은 동일한 극성의 전하를 가질 수 있다. In the photonic crystal display device, the photonic crystal particles and the light absorbing particles may have charges of the same polarity so that the photonic crystal particles and the light absorbing particles do not aggregate within the medium.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들은 반대 극성의 전하를 가질 수 있다. In the photonic crystal display device, the photonic crystal particles and the light absorbing particles may have charges of opposite polarities.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 입사광의 방향이 상기 매개체의 일영역에서 타영역으로 나아가는 벡터를 포함하는 경우, 상기 광결정 입자들은 상기 매개체의 일영역에 분산 배치되고, 상기 광흡수 입자들은 상기 매개체의 타영역에 분산 배치될 수 있다. 상기 매개체의 일영역은 상기 매개체의 상부를 포함하고, 상기 매개체의 타영역은 상기 매개체의 하부를 포함할 수 있다. In the photonic crystal display device, when the direction of the incident light includes a vector extending from one region of the medium to another region, the photonic crystal particles are dispersed in one region of the medium, and the light- Area. ≪ / RTI > One region of the medium includes an upper portion of the medium, and another region of the medium may include a lower portion of the medium.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 매개체 내에서 상기 광흡수 입자의 비중은 상기 광결정 입자의 비중보다 더 클 수 있다. In the photonic crystal display device, the specific gravity of the light absorbing particles in the medium may be larger than the specific gravity of the photonic crystal particles.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 광흡수 입자들을 상기 매개체 내 소정 위치에서 고정시킬 수 있도록 상기 매개체 내에 경화제를 더 포함할 수 있다. In the photonic crystal display device, a hardening agent may be further included in the medium so that the light absorbing particles can be fixed at a predetermined position in the medium.

상기 광결정 표시장치에서, 상기 광결정 입자들이 분산된 매개체는, 동일한 부호의 전하를 각각 가지며 전기 분극(polarization) 특성을 갖는 상기 광결정 입자들이 상기 매개체 내에 분산된 상태이거나, 동일한 부호의 전하를 각각 가지는 상기 광결정 입자들이 전기 분극(polarization) 특성을 갖는 상기 매개체 내에 분산된 상태일 수 있다. 이 경우, 상기 광결정 입자는 그 자체로 전하를 갖거나, 상기 광결정 입자의 성질이 변화되어 전하를 갖게 될 수 있다. 상기 전기 분극 특성을 갖는 광결정 입자 또는 상기 전기 분극 특성을 갖는 매개체는 전자 분극, 이온 분극, 계면 분극 및 회전 분극 중 어느 하나에 의하여 분극되는 물질을 포함할 수 있다. 상기 전기 분극 특성을 갖는 광결정 입자 또는 상기 전기 분극 특성을 갖는 매개체는 초상유전성(superparaelectric) 또는 강유전성(ferroelecric) 물질을 포함할 수 있다. 상기 전기 분극 특성을 갖는 광결정 입자 또는 상기 전기 분극 특성을 갖는 매개체는 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 물질을 포함할 수 있다. In the photonic crystal display device, the medium in which the photonic crystal particles are dispersed may be a medium in which the photonic crystal particles each having charges of the same sign and having an electric polarization property are dispersed in the medium, The photonic crystal particles may be dispersed in the medium having an electric polarization characteristic. In this case, the photonic crystal particle itself may have a charge, or the properties of the photonic crystal particle may be changed to have charge. The photonic crystal particle having the electric polarization property or the medium having the electric polarization property may include a substance polarized by any one of electron polarization, ion polarization, interface polarization and rotational polarization. The photonic crystal particles having the electric polarization property or the medium having the electric polarization property may include a superparaelectric or ferroelecric material. The photonic crystal particle having the electric polarization property or the medium having the electric polarization property may include a substance having a perovskite structure.

본 발명의 다른 관점에 따른 광결정 표시장치가 제공된다. 상기 광결정 표시장치는 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록, 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자들; 상기 광결정 입자들이 분산될 수 있는 매개체; 상기 광결정 입자들 및 상기 매개체를 둘러싸며 광투과성 물질로 이루어진 캡슐; 및 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있도록 상기 캡슐의 적어도 일부 표면에 코팅된 광흡수층; 을 포함한다. A photonic crystal display device according to another aspect of the present invention is provided. The photonic crystal display device includes photonic crystal particles that can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band; A medium through which the photonic crystal particles can be dispersed; A capsule made of a light-transmissive material surrounding the photonic crystal particles and the medium; And a light absorbing layer coated on at least a part of the surface of the capsule so as to absorb at least part of the incident light; .

본 발명의 또 다른 관점에 따른 광결정 표시장치의 제조방법이 제공된다. 상기 광결정 표시장치의 제조방법은 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자들과 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수 입자들이 분산될 수 있는 매개체에 경화제를 혼합하는 제 1 단계; 및 외부에서 광 에너지 또는 열 에너지를 인가하여 상기 경화제를 경화시켜 상기 광흡수 입자들을 상기 매개체 내 소정 위치에서 고정시키는 제 2 단계; 를 포함한다. A manufacturing method of a photonic crystal display device according to another aspect of the present invention is provided. The manufacturing method of the photonic crystal display device is a method of manufacturing a photonic crystal display device in which light-absorbing particles capable of absorbing at least a part of incident light and scattered particles of photonic crystal particles whose intervals or arrangements can be changed in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band A first step of mixing a curing agent with an agent capable of being cured; And a second step of curing the hardener by applying light energy or heat energy from the outside to fix the light absorbing particles at a predetermined position in the medium; .

상기 광결정 표시장치의 제조방법은 상기 제 1 단계 이후 및 상기 제 2 단계 이전에, 상기 외부 전기장을 인가하여 상기 매개체 내에서 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들의 위치를 분리하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. The manufacturing method of the photonic crystal display device further comprises the steps of: separating the positions of the photonic crystal particles and the light absorbing particles in the medium by applying the external electric field after the first step and the second step; As shown in FIG.

상기 광결정 표시장치의 제조방법은 상기 제 1 단계 이후 및 상기 제 2 단계 이전에, 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들의 비중 차이를 이용하여, 상기 매개체 내에서 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들의 위치를 분리하는 단계; 를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing a photonic crystal display device according to any one of claims 1 to 3, wherein, after the first step and the second step, using the difference in specific gravity of the photonic crystal particles and the light absorbing particles, Separating the positions of the first and second electrodes; As shown in FIG.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 광결정 입자가 분산된 매개체에 광결정 입자를 투과한 입사광을 모두 흡수할 수 있는 물질을 포함하도록 하여 격면반사에 의한 간섭과 왜곡을 원천적으로 방지하여 명확한 색상, 이미지 그리고 정보를 표시할 수 있는 광결정 표시장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the present invention configured as described above, it is possible to prevent the interference and distortion due to the reflection of the light by preventing the incident light that has passed through the photonic crystal particles from being dispersed in the medium in which the photonic crystal particles are dispersed. A photonic crystal display device capable of displaying information can be implemented. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 표시장치에 포함되는 광결정 입자들이 분산된 매개체의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장이 인가됨에 따라 광결정 입자 또는 매개체가 분극되는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 분자의 비대칭적 배치에 의한 단위 분극 특성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 상유전체, 강유전체 및 초상유전체의 이력 곡선을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 입자 또는 매개체에 포함될 수 있는 페로브스카이트 구조 갖는 물질을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 광결정 표시장치를 이용한 표시 방법을 개념적으로 나타내는 도면들이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 제조방법을 개념적으로 도해하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 제조방법을 개념적으로 도해하는 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 그 밖에 또 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면들이다.FIG. 1 and FIG. 2 illustrate a structure of a medium in which photonic crystal particles included in a photonic crystal display device according to an embodiment of the present invention are dispersed.
3 is a diagram illustrating a structure in which a photonic crystal particle or a medium is polarized as an electric field is applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a unit polarization characteristic by asymmetric arrangement of molecules according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a view showing hysteresis curves of an upper dielectric body, a ferroelectric body and a superconducting dielectric body.
FIG. 6 is a diagram illustrating a material having a perovskite structure that can be included in photonic crystal particles or media according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to an embodiment of the present invention and a comparative example.
8 is a view conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to various embodiments of the present invention.
9 and 10 are conceptual views illustrating a display method using a photonic crystal display device according to various embodiments of the present invention.
11 is a view conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a conceptual illustration of a manufacturing method of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention shown in FIG.
13 is a view conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention.
14 is a conceptual illustration of a manufacturing method of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention shown in FIG.
FIGS. 15 to 17 are diagrams conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to still another embodiment of the present invention.

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 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 하여 과장되어 표현될 수도 있다.
The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views, and length and area, thickness, and the like may be exaggerated for convenience.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 표시장치는 전하를 갖는 복수의 광결정 입자가 전기 분극(polarization) 특성을 갖는 매개체(예를 들어, 용매) 내에 분산된 상태 혹은 전하를 갖고 전기 분극 특성을 갖는 복수의 입자가 매개체(예를 들어, 용매)에 분산된 상태에서 전기장을 인가하여 입자 사이의 간격 내지 배열을 제어함으로써 광결정(photonic crystal) 특성을 이용하여 풀 컬러(full color)의 디스플레이를 구현할 수 있는 것을 주요한 기술적 특징으로 한다.A photonic crystal display device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of photonic crystal particles having a charge dispersed in a medium (for example, a solvent) having an electric polarization property, or a plurality of photonic crystal particles having electric charge Can display a full color display by using photonic crystal characteristics by controlling an interval or arrangement of particles by applying an electric field in a state where the particles of the particles are dispersed in a medium (for example, a solvent) As a main technical feature.

[전하를 갖는 입자][Particles having charge]

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함되는 광결정 입자들이 분산된 매개체의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 and FIG. 2 illustrate a structure of a medium in which photonic crystal particles included in a display device according to an embodiment of the present invention are dispersed. FIG.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 입자(110)는 음전하 또는 양전하를 갖는 입자로서 매개체인 콜로이드 용매(120)에 분산되어 존재할 수 있다. 이때, 입자(110)는 동일한 부호의 전하로 인한 상호간의 척력으로 인하여 서로간에 소정의 간격을 두고 배열되어 있을 수 있다. 입자(110)의 직경은 수 nm 내지 수백 μm일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.First, referring to FIG. 1, the photonic crystal particles 110 according to an embodiment of the present invention may be dispersed in a colloidal solvent 120 as a medium having a negative charge or a positive charge. At this time, the particles 110 may be arranged at a predetermined interval from each other due to mutual repulsive forces due to charges of the same sign. The diameter of the particles 110 may be from several nanometers to several hundreds of micrometers, but is not limited thereto.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자(110)는, 도 2의 (a)와 같이 이종의 물질로 코어-셀(core-shell)(112) 형태로 구성될 수 있고, 도 2의 (b)와 같이 이종의 물질로 멀티-코어(multi-core)(114) 형태로 구성될 수 있고, 도 2의 (c)와 같이 복수의 나노 입자로 이루어진 클러스터(116)로 구성될 수 있으며, 일정한 전하를 가지는 전하층(118)이 이들 입자를 감싸는 구조로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, particles 110 according to an embodiment of the present invention may be formed in the form of a core-shell 112 with different materials as shown in FIG. 2 (a) 2 (b), it may be configured in the form of a multi-core 114 as a heterogeneous material, and may be composed of a cluster 116 composed of a plurality of nanoparticles as shown in FIG. 2 (c) And a charge layer 118 having a constant charge may be configured to surround these particles.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자(110)는 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바륨(Ba), 스트론튬(Sr), 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 납(Pb), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo) 등의 원소나 이들의 산화물을 포함하는 물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자는 PS(polystyrene), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PVC(polyvinyl chloride), PET(polyethylen terephthalate) 등의 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자는 전하를 갖지 않는 입자 혹은 클러스터(cluster)에 전하를 갖는 물질이 코팅된 형태로서 구성될 수도 있는데, 예를 들면, 탄화수소기를 갖는 유기화합물에 의하여 표면이 가공(혹은 코팅)된 입자, 카르복실산(carboxylic acid)기, 에스테르(ester)기, 아실(acyl)기를 가지는 유기 화합물에 의하여 표면이 가공(혹은 코팅)된 입자, 할로겐(F, Cl, Br, I 등) 원소를 포함하는 착화합물에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자, 아민(amine), 티올(thiol), 포스핀(phosphine)을 포함하는 배위화합물에 의하여 표면이 가공(코팅)된 입자, 표면에 라디칼을 형성함으로써 전하를 갖는 입자가 이에 해당될 수 있다.Particularly, the particles 110 according to an embodiment of the present invention may include at least one selected from the group consisting of silicon (Si), titanium (Ti), barium (Ba), strontium (Sr), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt ), Lead (Pb), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), tungsten (W), molybdenum have. The particles according to one embodiment of the present invention may be made of a polymer material such as polystyrene (PS), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), or polyethylene terephthalate (PET). In addition, the particles according to an embodiment of the present invention may be configured as a form in which particles having no charge or a substance having a charge in a cluster are coated, for example, a surface having a surface by an organic compound having a hydrocarbon group (F, Cl, Br) surface treated (or coated) with organic (or coated) particles, carboxylic acid, ester or acyl groups, (I), and the like), particles whose surfaces have been processed (coated) by a complex compound containing an element, amines, thiols, phosphine , Particles having charge by forming radicals on the surface may correspond to this.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자가 후술할 용매 내에서 침전되지 않고 안정한 콜로이드 상태를 유지하도록 하고 광결정성을 효과적으로 나타내기 위하여, 입자와 용매로 이루어진 콜로이드 용액의 계면동전위(electrokinetic potential)(즉, 제타 전위)의 값이 기설정된 값 이상으로 높을 수 있고, 입자와 용매의 비중 차이가 기설정된 값 이하일 수 있으며, 용매와 입자의 굴절률 차이가 기설정된 값 이상일 수 있다. 예를 들면, 콜로이드 용액의 계면동전위의 절대값은 10mV 이상일 수 있고, 입자와 용매의 비중 차이는 5 이하일 수 있으며, 입자와 용매의 굴절률 차이는 0.3 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in order to maintain the stable colloid state without precipitation in a solvent to be described later and effectively exhibit the photonic crystal property, the electrokinetic potential of the colloid solution composed of the particles and the solvent ) (That is, the zeta potential) may be higher than a predetermined value, the difference in specific gravity between the particles and the solvent may be less than a predetermined value, and the difference between the refractive index of the solvent and the particle may be more than a predetermined value. For example, the absolute value of the colloidal solution on the interface phase can be at least 10 mV, the difference in specific gravity between the particles and the solvent may be 5 or less, and the difference in refractive index between the particles and the solvent may be 0.3 or more.

[전기 분극 특성][Electric polarization property]

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치에 포함되는 광결정 입자 또는 용매는 전기 분극(electrical polarization) 특성을 가질 수 있는데, 이러한 입자 또는 용매는 외부 전기장이 인가됨에 따라 전자 분극, 이온 분극, 계면 분극 및 회전 분극 중 어느 하나에 의하여 분극되는 물질을 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the photonic crystal particles or the solvent contained in the display device may have electrical polarization characteristics, and the particles or the solvent may be subjected to electron polarization, ion polarization, And may be polarized by any one of interfacial polarization and rotational polarization.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장이 인가됨에 따라 입자(110) 가 분극되는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다. 매개체인 용매가 분극되는 구성도 동일한 방식으로 이해할 수 있다. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration in which particles 110 are polarized as an electric field is applied according to an embodiment of the present invention. The configuration in which solvent as the mediator is polarized can also be understood in the same manner.

도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면 외부 전기장이 인가되지 않는 경우에 입자 또는 용매가 전기적 평형 상태를 유지하지만, 외부 전기장이 인가되는 경우에는 입자 또는 용매 내의 전자가 소정 방향으로 이동함에 따라 입자 또는 용매가 분극될 수 있다. 도 3의 (c) 및 (d)를 참조하면, 외부 전기장이 인가되지 않은 경우에 입자 또는 용매를 구성하는 전기적으로 비대칭적인 구성요소에 의하여 생성된 단위 분극(unit polarization)에 의하여 각 입자가 무질서하게 배열되지만, 외부에서 전기장이 인가되는 경우에는 단위 분극을 갖는 입자 또는 용매가 외부 전기장의 방향에 따라 소정의 방향으로 재배열될 수 있으며 이에 따라 전체적으로 상당히 큰 전기 분극값(polarization value)을 나타낼 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단위 분극은 이온의 비대칭적 배치나 분자의 비대칭적 구조에서 발생할 수 있으며, 이러한 단위 분극으로 인하여 외부 전기장이 인가되지 않는 경우에도 미세한 잔류 분극값(remnant polarization value)이 나타날 수 있다.3 (a) and 3 (b), when the external electric field is not applied, the particles or the solvent maintains the electric equilibrium state. However, when the external electric field is applied, the particles or the electrons in the solvent move in a predetermined direction Whereby the particles or solvent can be polarized. Referring to FIGS. 3 (c) and 3 (d), when an external electric field is not applied, each particle is disordered by a unit polarization generated by an electrically asymmetric component constituting a particle or a solvent. However, when an external electric field is applied, the particles or the solvent having a unit polarization can be rearranged in a predetermined direction according to the direction of the external electric field, and thus can exhibit a significantly large polarization value as a whole have. According to an embodiment of the present invention, the unit polarization may occur in an asymmetric arrangement of ions or an asymmetric structure of molecules, and even when an external electric field is not applied due to such a unit polarization, a remnant polarization value) may appear.

또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 분자의 비대칭적 배치에 의한 단위 분극 특성을 예시적으로 나타내는 도면이다. 보다 구체적으로, 도 4는 물 분자(H2O)의 경우를 예시적으로 나타낸 것으로, 물 분자 외에 Trichloroethylene, Carbon Tetrachloride, Di-Iso-Propyl Ether, Toluene, Methyl-t-Bytyl Ether, Xylene, Benzene, DiEthyl Ether, Dichloromethane, 1,2-Dichloroethane, Butyl Acetate, Iso-Propanol, n-Butanol, Tetrahydrofuran, n-Propanol, Chloroform, Ethyl Acetate, 2-Butanone, Dioxane, Acetone, Metanol, Ethanol, Acetonitrile, Acetic Acid, Dimethylformamide, Dimethyl Sulfoxide 등은 분자 구조의 비대칭성에 의해 단위 분극 특성이 나타낼 수 있으므로 본 발명에 따른 입자 또는 용매를 구성하는 물질로서 채용될 수 있을 것이다. 참고로, 물질의 분극 특성을 비교하기 위하여 사용되는 분극 지수(polarity index)는, 물(H2O)의 분극 특성을 9로 설정할 때 해당 물질의 상대적인 분극 정도를 나타내는 지표이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a unit polarization characteristic by asymmetric arrangement of molecules according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. More specifically, FIG. 4 exemplarily shows the case of water molecule (H2O). In addition to water molecules, Trichlorethylene, Carbon Tetrachloride, Di-Iso-Propyl Ether, Toluene, Methyltabutyl Ether, Xylene, Benzene, DiEthyl 2-Butanone, Dioxane, Acetone, Methanol, Ethanol, Acetonitrile, Acetic Acid, Dimethylformamide, Ether, Dichloromethane, 1,2-Dichloroethane, Butyl Acetate, Iso-Propanol, n-Butanol, Tetrahydrofuran, n-Propanol, Chloroform, Ethyl Acetate , Dimethylsulfoxide, etc., may exhibit unit polarization characteristics due to asymmetry of the molecular structure, and thus may be employed as a material constituting the particles or the solvent according to the present invention. For reference, the polarity index used to compare the polarization properties of a material is an index indicating the degree of relative polarization of the material when the polarization property of water (H 2 O) is set to 9.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 또는 용매는, 외부 전기장이 인가됨에 따라 분극량이 증가하고 외부 전기장이 인가되지 않는 경우에도 잔류 분극량이 크게 나타나며 이력(hysteresis)이 남는 강유전성(ferroelectric) 물질을 포함할 수 있고, 외부 전기장이 인가됨에 따라 분극량이 증가하고 외부 전기장이 인가되지 않는 경우에는 잔류 분극량이 나타나지 않으며 이력(hysteresis)이 남지 않는 초상유전성(superparaelectric) 물질을 포함할 수 있다. 도 5를 참조하면, 상유전성 물질(510), 강유전성 물질(520) 및 초상유전성 물질(530)의 외부 전기장에 따른 이력 곡선을 확인할 수 있다.More specifically, the particles or the solvent according to an embodiment of the present invention exhibits an increase in the amount of polarization due to application of an external electric field and a large amount of residual polarization even when an external electric field is not applied and the ferroelectricity, in which hysteresis remains, And may include a superparaelectric material that can contain a material and increase the amount of polarization when an external electric field is applied and does not exhibit a residual polarization amount and no hysteresis when an external electric field is not applied. Referring to FIG. 5, hysteresis curves according to external electric fields of the dielectric material 510, the ferroelectric material 520, and the superparamagnetic material 530 can be confirmed.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 또는 용매는 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 물질을 포함할 수 있는데, ABO3와 같은 페로브스카이트 구조를 갖는 물질로는 PbZrO3, PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, SrTiO3 BaTiO3, (Ba, Sr)TiO3, CaTiO3, LiNbO3 등을 예로 들 수 있다.In addition, the particles or the solvent according to an embodiment of the present invention may include a material having a perovskite structure. Examples of the material having a perovskite structure such as ABO 3 include PbZrO 3 , PbTiO 3 , Pb (Zr, Ti) O 3 , SrTiO 3 BaTiO 3 , (Ba, Sr) TiO 3 , CaTiO 3 , LiNbO 3 , and the like.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 또는 용매에 포함될 수 있는 페로브스카이트 구조 갖는 물질을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, PbZrO3(또는 PbTiO3)에 인가되는 외부 전기장의 방향에 따라 PbZrO3(또는 PbTiO3) 내에서의 Zr(또는 Ti)(즉, ABO3 구조에서의 B)의 위치가 변동될 수 있으며 이로 인하여 PbZrO3(또는 PbTiO3) 전체의 극성이 바뀔 수 있게 된다.FIG. 6 is a diagram exemplifying a substance having a perovskite structure that can be contained in particles or a solvent according to an embodiment of the present invention. FIG. Referring to Figure 6, the position of PbZrO 3 (or PbTiO 3) PbZrO depending on the direction of the external electric field is applied to the third (or PbTiO 3) Zr (or Ti) (that is, B of the ABO 3 structure) in the So that the polarity of the entire PbZrO 3 (or PbTiO 3 ) can be changed.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매는 분극 지수(polarity index)가 1 이상인 물질을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the solvent may include a substance having a polarity index of 1 or more.

다만, 본 발명에 따른 입자 및 용매의 구성이 반드시 상기 열거한 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서, 즉 전기장에 의하여 입자 사이의 간격이 제어될 수 있는 범위 내에서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.However, the constitution of the particles and the solvent according to the present invention are not necessarily limited to those listed above, but the present invention is not limited thereto. As will be described below.

[표시 장치의 동작 원리 및 구성] [Operation Principle and Configuration of Display Apparatus]

도 7은 본 발명의 실시예와 비교예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.7 is a diagram conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to an embodiment of the present invention and a comparative example.

도 7의 (a)를 참조하면, 본 발명의 비교예로서, 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자(110)들이 매개체(120) 내에 분산되어 있다. Referring to FIG. 7A, as a comparative example of the present invention, photonic crystal particles 110, which can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field, are dispersed in the medium 120.

광결정 입자(110)들과 매개체(120)는 광투과성 물질로 구성된 캡슐(140)에 의하여 둘러싸여져 있다. 여기에서, 광투과성 물질이라 함은 광을 100% 차단하는 물질을 제외한 것으로서, 광을 완전히 투과시키는 물질 뿐만 아니라 광을 일부만 투과시키는 반투과 물질도 포함하는 것으로 이해할 수 있다. The photonic crystal particles 110 and the medium 120 are surrounded by a capsule 140 made of a light-transmitting material. Here, the light-transmissive substance includes a substance that completely blocks light, but also a semi-transmissive substance that partially transmits light as well as a substance that completely blocks light.

캡슐(140)의 하부에는 제 1 기판(150)과 제 1 전극(160)이 접착층(190)을 개재하여 제공되며, 캡슐(140)의 상부에는 제 2 기판(170)과 제 2 전극(180)이 제공된다. 제 1 전극(160)과 제 2 전극(180)은 서로 이격되어 배치되며, 상대적 위치에 따라, 예를 들어, 하부 전극과 상부 전극으로 이해할 수 있다. 접착층(190)은 구성에 따라서는 점착층으로 대체될 수도 있다. 제 1 전극(160)과 제 2 전극(180)에 인가되는 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들의 간격 내지 배열이 변화됨으로써 입사광(L1)이 광결정 입자(110)에서 특정 파장대의 반사광(L2)으로 반사된다. 이러한 특성을 이용하여 특정한 색상, 이미지, 정보를 표시할 수 있다. A first substrate 150 and a first electrode 160 are provided under the capsule 140 via an adhesive layer 190. A second substrate 170 and a second electrode 180 Is provided. The first electrode 160 and the second electrode 180 are spaced apart from each other and can be understood as, for example, a lower electrode and an upper electrode depending on their relative positions. The adhesive layer 190 may be replaced with an adhesive layer depending on the constitution. The spacing or arrangement of the photonic crystal particles 110 in the medium 120 is changed in response to the intensity and direction of the external electric field applied to the first electrode 160 and the second electrode 180, (L2) of a specific wavelength band. Using these characteristics, specific colors, images, and information can be displayed.

그러나, 입사광(L1) 중에서 광결정 입자(110)들에서 반사되지 않고 광결정 입자(110)들을 투과하는 광은 매개체(120)를 통과하여 매개체(120)의 하부에 배치되는 하부 기재들(예를 들어, 접착층(190), 제 1 전극(160), 제 1 기판(150)) 사이의 계면에서 반사될 수 있다. 이러한 격면반사광(L3, L4, L5, L6)이 진행하는 과정에서 광결정 입자(110)들에 의하여 반사되는 특정 파장대의 반사광(L2)과 서로 간섭이 일어날 수 있으며, 이로 인하여 구현하고자 하는 색상, 이미지, 정보의 표시가 명확하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 본 명세서에 언급하는 격면반사는 광의 굴절률이 다른 물질 사이에서 경계면을 광이 통과할 때에 생기는 반사인 프레넬 반사(Fresnel reflection)를 포함할 수 있다. However, in the incident light L1, light that is transmitted through the photonic crystal particles 110 without being reflected by the photonic crystal particles 110 passes through the medium 120 and passes through the lower substrates (for example, The adhesive layer 190, the first electrode 160, and the first substrate 150). The reflected light L2 of a specific wavelength band reflected by the photonic crystal particles 110 may interfere with each other during the progress of the surface-reflected light L3, L4, L5, and L6. As a result, , There is a problem that the display of the information is not clear. The surface reflection referred to herein may include Fresnel reflection, which is a reflection that occurs when light passes through the interface between materials having different refractive indexes of light.

도 7의 (b)를 참조하면, 본 발명의 다른 비교예로서, 이러한 문제점을 극복하기 위하여 제 1 기판(150)의 하부에 블랙시트(195)를 별도로 제공할 수 있다. 블랙시트(195)는 매개체(120)를 통과한 대부분의 입사광을 흡수할 수 있다. 따라서, 격면반사광(L6)에 의한 간섭 및 왜곡 현상을 방지할 수 있다. 그러나, 블랙시트(195)에 도달하기 이전에 만나는 접착층(190), 제 1 전극(160), 제 1 기판(150) 등의 계면에서 반사되는 격면반사광(L3, L4, L5)에 의한 간섭 및 왜곡 현상을 원천적으로 방지할 수는 없다. 나아가, 블랙시트(195)의 도입으로 기재의 두께가 증가하는 문제점이 발생할 수 있다. Referring to FIG. 7 (b), as another comparative example of the present invention, a black sheet 195 may be separately provided under the first substrate 150 to overcome such a problem. The black sheet 195 can absorb most of the incident light that has passed through the medium 120. Therefore, it is possible to prevent interference and distortion caused by the reflected laser beam L6. However, interference due to the scattered reflected light (L3, L4, L5) reflected at the interface of the adhesive layer 190, the first electrode 160, the first substrate 150, etc. encountered before reaching the black sheet 195 and Distortion can not be prevented originally. Further, the introduction of the black sheet 195 may cause a problem that the thickness of the base material increases.

도 7의 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예로서, 광결정 입자(110)들이 분산된 매개체(120)에 광결정 입자를 투과한 입사광을 모두 흡수할 수 있는 물질을 포함하도록 하여 격면반사에 의한 간섭과 왜곡을 원천적으로 방지하여 명확한 색상, 이미지 그리고 정보를 표시할 수 있는 광결정 표시장치를 구현한다. Referring to FIG. 7C, in an embodiment of the present invention, the medium 120 in which the photonic crystal particles 110 are dispersed may include a material capable of absorbing all the incident light that has passed through the photonic crystal particles, Thereby preventing the interference and distortion of the photonic crystal display device, thereby realizing a photonic crystal display device capable of displaying clear colors, images, and information.

구체적으로 살펴보면, 입사광(L1)의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수 입자(130)들이 매개체(120) 내에 분산될 수 있다. 광흡수 입자(130)들은 입사광(L1) 중에서 광결정 입자(110)들에서 반사되지 않고 광결정 입자(110)들을 투과하는 광, 광결정 입자(110)들 사이를 통과하는 광, 및/또는 광결정 입자(110)들에서 반사되었으나 광결정 표시장치의 외부로 나아가지 못하고 광흡수 입자(130)로 재입사되는 광 등을 흡수하기 위하여 도입된다. Specifically, the light absorbing particles 130 capable of absorbing at least a part of the incident light L1 may be dispersed in the medium 120. The light absorbing particles 130 are not reflected by the photonic crystal particles 110 in the incident light L1 but are incident on the photonic crystal particles 110 through the light passing through the photonic crystal particles 110 and / 110, but is not introduced to the outside of the photonic crystal display device, but is introduced to absorb light that is re-incident on the light absorbing particles 130.

광흡수 입자(130)는 광을 흡수하기 용이하도록 검은색을 띄는 것이 바람직하나, 광을 흡수할 수 있는 역할을 수행하는 범위 내에서는 일부 다른 색을 채용할 수 있다. The light absorbing particles 130 are preferably black to facilitate absorption of light, but some other colors may be employed within a range that can absorb light.

본 발명의 기술적 사상에 따르면 광흡수 입자(130)들이 광결정 표시장치 내에 포함됨에 따라, 광결정 입자(110)들에 의해 원래 나타내고자 하는 광을 제외한 나머지 광들을 광흡수 입자(130)들이 흡수할 수 있으므로, 광결정 표시장치에서의 컬러, 시인성 등이 월등히 향상될 수 있는 이점이 있다.According to the technical idea of the present invention, as the light absorbing particles 130 are included in the photonic crystal display device, the light absorbing particles 130 can absorb the light other than the light originally intended to be represented by the photonic crystal particles 110 Therefore, there is an advantage that the color, visibility, and the like in the photonic crystal display device can be remarkably improved.

또한, 본 발명의 기술적 사상에 따르면, 광결정 표시장치 하부에 블랙시트(195)를 포함시키는 것보다, 매개체(120) 내에서 광흡수 입자(130)들이 입사되는 광을 곧바로 흡수할 수 있으므로, 광결정 표시장치 내부의 각 구성 요소의 격면반사에 의한 간섭, 왜곡을 원천적으로 막는 것이 가능한 이점이 있다.In addition, according to the technical idea of the present invention, since the light absorbing particles 130 can directly absorb the light incident on the medium 120 than the black sheet 195 is included in the lower part of the photonic crystal display device, There is an advantage that it is possible to fundamentally prevent interference and distortion caused by the surface reflection of each component in the display device.

또한, 본 발명의 기술적 사상에 따르면, 블랙시트(195)를 도입할 필요가 없으므로 제조 비용이 감소하며, 광결정 표시장치 전체의 두께를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.Further, according to the technical idea of the present invention, since there is no need to introduce the black sheet 195, the manufacturing cost is reduced, and there is an advantage that the thickness of the entire photonic crystal display device can be reduced.

도 8은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.8 is a view conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to various embodiments of the present invention.

도 8의 (a)를 참조하면, 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들과 광흡수 입자(130)들이 서로 응집되지 않도록, 광결정 입자(110)들과 광흡수 입자(130)들은 동일한 극성의 전하를 가질 수 있다. 나아가, 광결정 입자(110)의 전하 크기와 광흡수 입자(130)의 전하 크기는 서로 편차가 크도록 구성하고, 소정의 크기와 방향을 가지는 외부 전기장을 인가하는 경우, 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들과 광흡수 입자(130)들은 서로 섞이지 않고 분리될 수 있다. 8 (a), the photonic crystal particles 110 and the light-absorbing particles 130 are the same so that the photonic crystal particles 110 and the light-absorbing particles 130 do not cohere with each other in the medium 120 Polarity charge. In addition, when the external electric field having a predetermined size and direction is applied, the photonic crystal particles 110 and the light absorbing particles 130 are arranged to have a large deviation from the charge magnitude, The particles 110 and the light absorbing particles 130 can be separated without being mixed with each other.

한편, 매개체(120) 내에서 광흡수 입자(130)의 비중은 광결정 입자(110)의 비중보다 더 커서, 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들의 위치는 광흡수 입자(130)들의 위치보다 레벨(level)이 더 높도록 구성할 수 있다. The specific gravity of the light absorbing particles 130 in the medium 120 is larger than the specific gravity of the photonic crystal particles 110 so that the position of the photonic crystal particles 110 in the medium 120 is determined by the position of the light absorbing particles 130 The level can be configured to be higher.

한편, 매개체(120) 내에서 상대적으로 크기가 큰 입자들 사이로 상대적으로 크기가 작은 입자가 전기적인 힘이나 중력에 의하여 용이하게 이동할 수 있도록, 광결정 입자(110)들의 평균 크기와 광흡수 입자(130)들의 평균 크기는 서로 상이하도록 구성할 수 있다. On the other hand, the average size of the photonic crystal particles 110 and the size of the light absorbing particles 130 (i.e., the average size of the photonic crystal particles 110) are set so that relatively small particles among the relatively large particles in the medium 120 can be easily moved by electric force or gravity. ) Can be configured to be different from each other.

만약, 입사광의 방향이 매개체(120)의 상부 영역에서 하부 영역으로 나아가는 방향의 벡터를 포함하는 경우, 광결정 입자(110)들은 매개체(120)의 상부 영역에 분산 배치되고, 광흡수 입자(130)들은 매개체(120)의 하부 영역에 분산 배치된다. 즉, 매개체(120) 내에서 입사광이 입사하는 방향으로 광결정 입자(110)들이 먼저 배치되고 광흡수 입자(130)들이 후속으로 배치됨으로써, 광결정 입자(110)들에 의해 원래 나타내고자 하는 광을 제외한 나머지 광들을 광흡수 입자(130)들이 흡수할 수 있다. 이에 따라, 광결정 표시장치에서의 컬러, 시인성 등이 월등히 향상될 수 있으며, 광결정 표시장치 내부의 각 구성 요소의 격면반사에 의한 간섭, 왜곡을 방지할 수 있다. If the direction of the incident light includes a vector extending from the upper region to the lower region of the medium 120, the photonic crystal particles 110 are dispersed in the upper region of the medium 120, Are dispersedly disposed in the lower region of the medium 120. That is, the photonic crystal particles 110 are arranged first in the direction in which incident light enters in the medium 120, and the light-absorbing particles 130 are arranged subsequently, so that light excluding the light originally intended to be represented by the photonic crystal particles 110 The light absorbing particles 130 can absorb the remaining light. As a result, the color, visibility, and the like in the photonic crystal display device can be remarkably improved, and interference and distortion due to the surface reflection of each component in the photonic crystal display device can be prevented.

도 8의 (b)를 참조하면, 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들과 광흡수 입자(130)들이 서로 응집되지 않도록, 광결정 입자(110)들은 전하를 가지되 광흡수 입자(130)들은 외부 전기장에 반응하지 않도록 전하를 띄지 않을 수 있다. 8 (b), the photonic crystal particles 110 are electrically charged so that the photonic crystal particles 110 and the light-absorbing particles 130 do not aggregate in the medium 120, ) May not be charged so as not to react to an external electric field.

한편, 매개체(120) 내에서 광흡수 입자(130)의 비중은 광결정 입자(110)의 비중보다 더 커서, 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들의 위치는 광흡수 입자(130)들의 위치보다 레벨(level)이 더 높도록 구성할 수 있다. The specific gravity of the light absorbing particles 130 in the medium 120 is larger than the specific gravity of the photonic crystal particles 110 so that the position of the photonic crystal particles 110 in the medium 120 is determined by the position of the light absorbing particles 130 The level can be configured to be higher.

한편, 매개체(120) 내에서 상대적으로 크기가 큰 입자들 사이로 상대적으로 크기가 작은 입자가 전기적인 힘이나 중력에 의하여 용이하게 이동할 수 있도록, 광결정 입자(110)들의 평균 크기와 광흡수 입자(130)들의 평균 크기는 서로 상이하도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 (b)와 같이, 광흡수 입자(130)의 크기가 광결정 입자(110)의 크기보다 더 크도록 구성할 수 있거나, 도 8의 (c)와 같이 광결정 입자(110)의 크기가 광흡수 입자(130)의 크기보다 더 크도록 구성할 수 있다. On the other hand, the average size of the photonic crystal particles 110 and the size of the light absorbing particles 130 (i.e., the average size of the photonic crystal particles 110) are set so that relatively small particles among the relatively large particles in the medium 120 can be easily moved by electric force or gravity. ) Can be configured to be different from each other. For example, as shown in FIG. 8 (b), the size of the light absorbing particle 130 may be larger than the size of the photonic crystal particle 110, or the photonic crystal particle 110 May be larger than the size of the light absorbing particles 130. [

만약, 입사광의 방향이 매개체(120)의 상부 영역에서 하부 영역으로 나아가는 방향의 벡터를 포함하는 경우, 광결정 입자(110)들은 매개체(120)의 상부 영역에 분산 배치되고, 광흡수 입자(130)들은 매개체(120)의 하부 영역에 분산 배치된다. 즉, 매개체(120) 내에서 입사광이 입사하는 방향으로 광결정 입자(110)들이 먼저 배치되고 광흡수 입자(130)들이 후속으로 배치됨으로써, 광결정 입자(110)들에 의해 원래 나타내고자 하는 광을 제외한 나머지 광들을 광흡수 입자(130)들이 흡수할 수 있다. 이에 따라, 광결정 표시장치에서의 컬러, 시인성 등이 월등히 향상될 수 있으며, 광결정 표시장치 내부의 각 구성 요소의 격면반사에 의한 간섭, 왜곡을 방지할 수 있다. If the direction of the incident light includes a vector extending from the upper region to the lower region of the medium 120, the photonic crystal particles 110 are dispersed in the upper region of the medium 120, Are dispersedly disposed in the lower region of the medium 120. That is, the photonic crystal particles 110 are arranged first in the direction in which incident light enters in the medium 120, and the light-absorbing particles 130 are arranged subsequently, so that light excluding the light originally intended to be represented by the photonic crystal particles 110 The light absorbing particles 130 can absorb the remaining light. As a result, the color, visibility, and the like in the photonic crystal display device can be remarkably improved, and interference and distortion due to the surface reflection of each component in the photonic crystal display device can be prevented.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 광결정 표시장치를 이용한 표시 방법을 개념적으로 나타내는 도면들이다.9 and 10 are conceptual views illustrating a display method using a photonic crystal display device according to various embodiments of the present invention.

도 9를 참조하면, 외부 전기장을 인가하기 위하여 제 1 전극(160) 및 제 2 전극(180)에 연결되는 전원부(200)의 전원 방향과 크기를 제어함으로써 매개체(120) 내에 분산 배치되는 광결정 입자(110)들의 배열 내지 간격, 광흡수 입자(130)들의 배열 내지 간격, 광결정 입자(110)군과 광흡수 입자(130)군 간의 이격 거리 등을 적절하게 조절할 수 있으며, 이에 따라, 광결정 표시장치에 의하여 구현하고자 하는 이미지의 색상, 명도 또는 채도를 조절할 수 있다. 9, by controlling the power direction and size of the power source unit 200 connected to the first electrode 160 and the second electrode 180 to apply an external electric field, The arrangement and spacing of the light absorbing particles 130, the arrangement and spacing of the light absorbing particles 130, the spacing distance between the photonic crystal particles 110 and the light absorbing particles 130, and the like, The color, brightness or saturation of the image to be implemented by the user can be controlled.

도 10을 참조하면, 인가되는 외부 전기장의 크기 및 방향을 조절하여 외부 전기장과 광결정 입자(110)들 사이에 발생하는 인력의 편차를 이용하여, 특정한 파장을 반사시키기 위해 특정한 위치로 배열하고 간격을 유지하는데 관여하는 광결정 입자(110a)들의 비율을 제어하여 전체적으로 반사되는 광의 강도(intensity)를 조절할 수 있다. 10, by adjusting the magnitude and direction of the applied external electric field and arranging the specific electric field at a specific position for reflecting a specific wavelength, using the deviation of the attractive force generated between the external electric field and the photonic crystal particles 110, It is possible to control the intensity of the totally reflected light by controlling the proportion of the photonic crystal particles 110a that are involved in maintaining.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.11 is a view conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 광흡수 입자(130)들을 매개체(120) 내 소정 위치에서 고정시킬 수 있도록 매개체(120) 내에 경화제(135)를 더 포함할 수 있다. 11, a hardening agent 135 may further be included in the medium 120 so that the light absorbing particles 130 may be fixed at a predetermined position in the medium 120. FIG.

매개체(120)에 분산된 광결정 입자(110)와 광흡수 입자(130)를 캡슐화하고, 캡슐(140) 내에서 광결정 표시장치의 표시부에 해당하는 방향과 반대방향으로 광흡수 입자(130)들을 집중적으로 배치시킨 후, 외부에서 인가되는 전기장 내지 중력 등에 의하여 광흡수 입자(130)들이 물리적인 이동이 없도록 고정시키도록 경화제(135)를 제공할 수 있다. The photonic crystal particles 110 and the light absorbing particles 130 dispersed in the medium 120 are encapsulated and the light absorbing particles 130 are concentrated in the capsule 140 in the direction opposite to the direction corresponding to the display portion of the photonic crystal display device The curing agent 135 may be provided to fix the light absorbing particles 130 without physical movement by an externally applied electric field, gravity or the like.

도 12는 도 11에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 제조방법을 개념적으로 도해하는 도면이다.FIG. 12 is a conceptual illustration of a manufacturing method of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention shown in FIG.

도 12의 (a)를 참조하면, 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자(110)들과 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수 입자(130)들이 분산될 수 있는 매개체(120)에 상변화제 또는 경화제(135a)를 혼합하는 단계가 수행된다. Referring to FIG. 12 (a), the photonic crystal particles 110, which can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band, A step of mixing the phase change agent or the curing agent 135a with the medium 120 in which the light absorbing particles 130 can be dispersed is performed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 매개체(120)는 상변화 용매(상변화제) 또는 경화성 용매(경화제)를 포함할 수 있다. 여기서, 상변화 용매 또는 경화성 용매는 열 에너지, 광 에너지 등의 에너지를 가감(加減)함에 따라 가역적으로 혹은 비가역적으로 상변화 또는 경화되는 용매를 의미한다. 예를 들면, 상변화 용매 또는 경화성 용매는 온도가 상승함에 따라 고체 상태에서 액체 상태로 변화하는 상변화 물질, 자외선을 조사함에 따라 경화되는 자외선 경화성(UV curable) 물질을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the medium 120 may comprise a phase change solvent (a phase change agent) or a curable solvent (curing agent). Herein, the phase-change solvent or the curable solvent means a solvent that reversibly or irreversibly phase-changes or cures as energy of heat energy, light energy, etc. is added or subtracted. For example, the phase change solvent or curable solvent may include a phase change material that changes from a solid state to a liquid state as the temperature rises, and a UV curable material which is cured upon irradiation with ultraviolet light.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 상변화 용매는 온도 변화에 따라 하나의 상태에서 다른 상태로 변화하는 물리적 변화 과정을 수반하는 상변화 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 상변화 용매는 포화탄화수소기를 포함하는 파라핀(paraffin hydrocarbon)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 상변화 용매는 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리에틸렌(PE) 등의 물질을 이용하여 안정화시킨 파라핀을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 상변화 용매는 용해성을 높이기 위해 카르복실기(-COOH), 아민기(-NHX), 술폰기(-SH) 등으로 치환되어 친수성으로 개질된 파라핀 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 상변화 용매는 수화염 화합물에 의하여 가공된 화합물을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 상변화 용매는 분자량 1000 이상의 고점성의 에틸렌 화합물 혹은 에틸렌 그룹을 포함하는 물질로서 저온에서는 고분자 물질로서의 고점성을 띠지만 고온(섭씨 40도 이상)에서는 상대적으로 저점성을 띠며 온도가 높아짐에 따라 특정 용질에 대한 용해도가 증가하는 물질을 포함할 수도 있다.More specifically, according to one embodiment of the present invention, the phase change solvent of the present invention may include a phase change material accompanied by a physical change process that changes from one state to another depending on the temperature change. For example, the phase change solvent of the present invention may comprise a paraffin hydrocarbon comprising a saturated hydrocarbon group. The phase change solvent of the present invention may contain paraffin stabilized using a material such as ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), polyethylene glycol (PEG), polyethylene (PE) The phase change solvent of the present invention may contain a paraffin compound that has been modified with a carboxyl group (-COOH), an amine group (-NHX), a sulfone group (-SH), or the like to improve solubility. In addition, the phase change solvent of the present invention may comprise a compound that is processed by a hydrate salt compound. The phase change solvent of the present invention is a high viscosity ethylene compound having a molecular weight of 1000 or more and a substance containing an ethylene group and has a high viscosity as a polymer substance at a low temperature but has a relatively low viscosity at a high temperature (40 캜 or more) And may include materials that increase in solubility for certain solutes as they increase.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명의 경화성 용매는 자외선, 가시광선 등의 광을 조사하거나 온도를 변화시킴에 따라 화학적 변화 과정을 수반하는 경화성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 경화성 용매는 탄소 이중 결합을 포함하는 아크릴레이트 접착제(Acrylate adhesive), 아크릴레이트 모노머(Acrylate monomer), 아크릴레이트 모노머 라디칼(Acrylate monomer radical) 등을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 경화성 용매는 에테르 결합을 포함하는 에폭시 레진(Epoxy resin)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 경화성 용매는 우레탄 결합을 포함하는 폴리우레탄 접착제(Polyurethane adhesive), 우레탄 모노머(Urethane monomer) 등을 포함할 수도 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the curable solvent of the present invention may include a curable material which is accompanied by a chemical change process by irradiating light such as ultraviolet rays, visible rays, or changing the temperature. For example, the curable solvent of the present invention may include an acrylate adhesive, an acrylate monomer, an acrylate monomer radical, or the like containing a carbon double bond. In addition, the curable solvent of the present invention may include an epoxy resin containing an ether bond. In addition, the curable solvent of the present invention may include a polyurethane adhesive containing a urethane bond, a urethane monomer, or the like.

도 12의 (b)를 참조하면, 상기 외부 전기장을 인가함으로써 또는 중력에 의하여 매개체(120) 내에서 광결정 입자(110)들과 광흡수 입자(130)들의 위치를 분리하는 단계가 수행된다. 경화제(135b)의 비중은 광결정 입자(110)와 매개체(120)보다 큰 것이 바람직하다. 따라서, 경화제(135b)는 캡슐(140) 내에서 하부에 배치될 수 있고, 더욱 바람직하게는, 광결정 입자(110) 및 매개체(120)보다 비중이 큰 광흡수 입자(130)와 동일한 영역을 점유하며 캡슐(140) 내의 하부에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 12 (b), a step of separating the positions of the photonic crystal particles 110 and the light absorbing particles 130 in the medium 120 by applying the external electric field or by gravity is performed. It is preferable that the specific gravity of the curing agent 135b is larger than that of the photonic crystal particles 110 and the medium 120. The curing agent 135b can be disposed in the lower portion of the capsule 140 and more preferably occupies the same region as the light absorbing particles 130 having a specific gravity larger than that of the photonic crystal particles 110 and the medium 120 And may be disposed in the lower portion of the capsule 140.

도 12의 (c)를 참조하면, 외부에서 광 에너지 또는 열 에너지를 인가하여 경화제(135b)를 경화시켜 광흡수 입자(130)들을 매개체(120) 내 소정 위치에서 고정시키는 단계가 수행된다. Referring to FIG. 12C, a step of fixing light absorbing particles 130 at predetermined positions in the medium 120 is performed by applying light energy or heat energy from the outside to cure the hardening agent 135b.

그리하여, 캡슐(140) 내 하부에 위치하는 경화된 경화제(135c) 내에서 광흡수 입자(130)들의 위치가 고정되고, 상부에 위치하는 광결정 입자(110)들의 배열 내지 간격에 따라 광결정 표시장치에서 특정한 색상, 이미지, 정보가 명확하게 구현될 수 있다. Thus, the position of the light absorbing particles 130 is fixed in the cured curing agent 135c located in the lower portion of the capsule 140, and according to the array or interval of the uppermost optical crystal particles 110, Specific colors, images, and information can be clearly implemented.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면이다.13 is a view conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 광결정 표시장치는 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록, 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자(110)들; 광결정 입자(110)들이 분산될 수 있는 매개체(120); 광결정 입자(110)들 및 매개체(120)를 둘러싸며 광투과성 물질로 이루어진 캡슐(140); 및 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있도록 캡슐(140)의 적어도 일부 표면에 코팅된 광흡수층(130); 을 포함한다. Referring to FIG. 13, the photonic crystal display device includes photonic crystal particles 110 whose spacing or arrangement can be changed in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band; A medium 120 through which the photonic crystal particles 110 can be dispersed; A capsule 140 surrounding the photonic crystal particles 110 and the medium 120 and made of a light-transmitting material; And a light absorbing layer (130) coated on at least a part of the surface of the capsule (140) so as to absorb at least a part of the incident light; .

도 13에 도시된 광흡수층(130)은 상술한 광흡수 입자(130)와 동일한 물질을 사용할 수 있다. 또한, 광흡수층(130)은 광을 흡수하기 용이하도록 검은 색을 띄는 것이 바람직하나, 광을 흡수할 수 있는 역할을 수행하는 범위 내에서는 일부 다른 색을 채용할 수 있다. 그리고, 광흡수하는 면적을 늘릴 수 있도록, 광흡수층(130)은 적어도 캡슐(140)의 하부면에는 전부 코팅되는 것이 바람직하며, 캡슐(140)의 양측면에까지 연장되어 코팅될 수도 있다. The light absorbing layer 130 shown in FIG. 13 can use the same material as the light absorbing particles 130 described above. Further, the light absorption layer 130 preferably has a black color for easy absorption of light, but some other colors may be employed within a range that can absorb light. The light absorbing layer 130 may be coated on the lower surface of the capsule 140 at least to both sides of the capsule 140 so as to increase the light absorbing area.

도 14는 도 13에 도시된 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 제조방법을 개념적으로 도해하는 도면이다.14 is a conceptual illustration of a manufacturing method of a photonic crystal display device according to another embodiment of the present invention shown in FIG.

도 14의 (a)를 참조하면, 제 2 기판(170) 및 제 2 전극(180)을 포함하는 표시부 기재 상에 광결정 입자(110)들이 분산된 매개체(120)가 캡슐(140) 내에 충전(fill)된 상태로 구현될 수 있다. 캡슐(140)의 구성성분 중의 하나인 바인더 성분이 고화되는 과정을 통하여 캡슐(140)과 제 2 전극(180)이 결합될 수 있다. 14 (a), the medium 120 in which the photonic crystal particles 110 are dispersed on the display substrate including the second substrate 170 and the second electrode 180 is filled in the capsule 140 fill) state. The capsule 140 and the second electrode 180 may be combined through solidification of the binder component, which is one of the components of the capsule 140.

이어서, 도 14의 (b)를 참조하면, 제 2 전극(180)과 접촉하는 캡슐(140)의 표면을 제외한, 나머지 표면의 적어도 일부에 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수층(130)을 코팅할 수 있다. 코팅은 공지의 코팅 방법을 제한없이 사용할 수 있다.14 (b), a light absorbing layer 130 capable of absorbing at least a part of the incident light is formed on at least a part of the remaining surface except for the surface of the capsule 140 which contacts the second electrode 180, Can be coated. The coating may be any known coating method.

이어서, 도 14의 (c)를 참조하면, 광흡수층(130) 상에 접착층(190)을 개재하여 제 1 전극(160) 및 제 1 기판(150)을 제공한다. 14 (c), the first electrode 160 and the first substrate 150 are provided on the light absorption layer 130 with the adhesive layer 190 interposed therebetween.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 그 밖에 또 다른 실시예에 따른 광결정 표시장치의 구성을 개념적으로 나타내는 도면들이다.FIGS. 15 to 17 are diagrams conceptually showing a configuration of a photonic crystal display device according to still another embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 외부 전기장에 반응하는 2 종류 이상의 광결정 입자(110a, 110b)들과 외부로부터 입사되는 입사광을 흡수하는 광흡수 입자(130)들이 매개체(120)에 분산 배치된다. 광흡수 입자(130)는 광결정 입자(110a, 110b)와 비중이 같거나 낮도록 구성하여 특정 영역으로 침전되지 않고 매개체(120) 내에서 부유하도록 설정될 수 있다. 15, two or more kinds of photonic crystal particles 110a and 110b that react with an external electric field and light absorbing particles 130 that absorb incident light from the outside are dispersedly disposed on the medium 120. FIG. The light absorbing particles 130 may be configured to float in the medium 120 without being settled to a specific region by being configured to have a specific gravity equal to or lower than that of the photonic crystal particles 110a and 110b.

한편, 제 1 광결정 입자(110a)와 제 2 광결정 입자(110b)는 서로 반대극성의 전하를 띄고 광흡수 입자(130)는 전기적으로 중성인 물질로 이루어질 수 있다. On the other hand, the first photonic crystal particles 110a and the second photonic crystal particles 110b may have electric charges of opposite polarities and the light absorbing particles 130 may be made of an electrically neutral material.

한편, 제 1 광결정 입자(110a)와 제 2 광결정 입자(110b)의 문턱전압이 동일하도록 설정하여 외부 전기장이 인가될 경우 양 방향으로 유사하거나 동일한 색상, 이미지, 정보를 표시할 수 있다. 즉, 양 방향으로 진행하는 제 1 반사광(L2)와 제 2 반사광(L4)은 유사하거나 동일한 색상, 이미지, 정보를 표시할 수 있다.On the other hand, if the threshold voltages of the first photonic crystal particles 110a and the second photonic crystal particles 110b are set to be equal to each other, when an external electric field is applied, similar or identical colors, images, and information can be displayed in both directions. That is, the first reflected light L2 and the second reflected light L4 traveling in both directions can display similar or identical colors, images, and information.

한편, 제 1 광결정 입자(110a)와 제 2 광결정 입자(110b)의 문턱전압이 다르도록 설정하여 외부 전기장이 인가될 경우 양 방향으로 다른 색상, 이미지, 정보를 표시할 수 있다. 즉, 양 방향으로 진행하는 제 1 반사광(L2)와 제 2 반사광(L4)은 다른 색상, 이미지, 정보를 표시할 수 있다.On the other hand, if the threshold voltages of the first photonic crystal particle 110a and the second photonic crystal particle 110b are set to be different from each other, different colors, images, and information can be displayed in both directions when an external electric field is applied. That is, the first reflected light L2 and the second reflected light L4 traveling in both directions can display different colors, images, and information.

도 16을 참조하면, 2 종류 이상의 광결정 입자(110a, 110b)들의 고유색을 서로 대조되는 색상을 띄도록 설정하고 전기장을 차단한 이후에, 광결정 입자(110a, 110b)들의 고유색에 의하여 특정한 색상, 이미지, 정보를 표시할 수도 있다. Referring to FIG. 16, after the intrinsic colors of two or more types of photonic crystal particles 110a and 110b are set to match each other and the electric field is blocked, , And display information.

한편, 앞에서 설명한 실시예들에서는 매개체(120)가 캡슐(140) 내에 충전되는 구성을 예시적으로 언급하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 광결정 입자(110)가 분산된 매개체(120)를 제공하는 방식이나 형태는 다양하게 변형 가능하다. In the above embodiments, the medium 120 is filled in the capsule 140, but the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the medium 120 in which the photonic crystal particles 110 are dispersed 120 may be provided in various ways.

예를 들어, 도 17을 참조하면, 광결정 입자(110)들, 광흡수 입자(130)들 및 매개체(120)의 적어도 일부는 둘 이상의 격벽(145) 사이를 충전할 수 있다. 즉, 광결정 입자(110) 및/또는 광흡수 입자(130)는 매개체(120) 내에서 분산된 상태로 구획화될 수 있는 바, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 격벽에 의하여 나누어진 서로 다른 셀 사이에 혼입 등의 직접적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라, 광결정 입자(110)들을 구획화된 영역마다 독립적을 제어할 수 있다. 17, at least a portion of the photonic crystal particles 110, the light absorbing particles 130, and the medium 120 may fill up between two or more partitions 145. For example, referring to FIG. In other words, the photonic crystal particles 110 and / or the light absorbing particles 130 can be partitioned in the medium 120 in a dispersed state. According to an embodiment of the present invention, It is possible to control the photonic crystal particles 110 independently from each other in the divided regions.

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.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (23)

입사광을 특정 파장대에서 반사하도록, 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자들;
입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수 입자들; 및
상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들이 분산될 수 있는 매개체;
를 포함하는, 광결정 표시장치.Photonic crystal particles that can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band;
Light absorbing particles capable of absorbing at least a part of incident light; And
A medium through which the photonic crystal particles and the light absorbing particles can be dispersed;
The photonic crystal display device. 제 1 항에 있어서,
상기 광흡수 입자들이 흡수하는 상기 입사광의 적어도 일부는 상기 입사광 중에서 상기 광결정 입자들에서 반사되지 않고 상기 광결정 입자들을 투과하는 광, 상기 광결정 입자들 사이를 통과하는 광, 및/또는 상기 광결정 입자들에서 반사되었으나 외부로 나아가지 못하고 상기 광흡수 입자로 재입사되는 광을 포함하는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
At least a part of the incident light absorbed by the light absorbing particles is incident on the photonic crystal particles without being reflected by the photonic crystal particles among the incident light, light passing between the photonic crystal particles, and / And light that is reflected but does not go outside and is re-incident to the light absorbing particles. 제 1 항에 있어서,
상기 매개체 내에서 상기 입사광이 입사하는 방향으로 상기 광결정 입자들이 먼저 배치되고 상기 광흡수 입자들이 후속으로 배치되는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein said photonic crystal particles are arranged first in a direction in which said incident light enters in said medium and said light absorbing particles are arranged subsequently. 제 1 항에 있어서,
상기 광결정 입자들, 상기 광흡수 입자들 및 상기 매개체를 둘러싸며 광투과성 물질로 이루어진 캡슐; 을 더 포함하는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
A capsule made of a light transmissive material surrounding the photonic crystal particles, the light absorbing particles and the medium; The photonic crystal display device further comprising: 제 1 항에 있어서,
적어도 둘 이상의 격벽; 을 더 포함하되, 적어도 둘 이상의 격벽 사이는 상기 광결정 입자들, 상기 광흡수 입자들 및 상기 매개체의 적어도 일부로 충전되는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
At least two partition walls; Wherein at least two of the partition walls are filled with at least a part of the photonic crystal particles, the light absorbing particles and the medium. 제 1 항에 있어서,
상기 광흡수 입자들은 상기 외부 전기장에 반응하지 않는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the light absorbing particles do not react to the external electric field. 제 1 항에 있어서,
상기 광결정 입자들은 각각 전하를 가지며, 상기 광흡수 입자들은 각각 전하를 가지지 않는 중성인, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the photonic crystal particles each have a charge, and the light absorbing particles are neutral, each having no charge. 제 1 항에 있어서,
상기 매개체 내에서 상대적으로 크기가 큰 입자들 사이로 상대적으로 크기가 작은 입자가 용이하게 이동할 수 있도록, 상기 광결정 입자들의 평균 크기와 상기 광흡수 입자들의 평균 크기는 서로 상이한, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein an average size of the photonic crystal particles and an average size of the light absorbing particles are different from each other such that relatively small particles can be easily moved between relatively large particles in the medium. 제 1 항에 있어서,
상기 매개체 내에서 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들이 서로 응집되지 않도록, 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들은 동일한 극성의 전하를 가지는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the photonic crystal particles and the light absorbing particles have charges of the same polarity so that the photonic crystal particles and the light absorbing particles do not cohere with each other in the medium. 제 1 항에 있어서,
상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들은 반대 극성의 전하를 가지는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the photonic crystal particles and the light absorbing particles have charges of opposite polarities. 제 1 항에 있어서,
상기 입사광의 방향이 상기 매개체의 일영역에서 타영역으로 나아가는 벡터를 포함하는 경우,
상기 광결정 입자들은 상기 매개체의 일영역에 분산 배치되고, 상기 광흡수 입자들은 상기 매개체의 타영역에 분산 배치된, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
When the direction of the incident light includes a vector extending from one area of the medium to another area,
Wherein the photonic crystal particles are dispersed in one region of the medium, and the light absorbing particles are dispersed in another region of the medium. 제 11 항에 있어서,
상기 매개체의 일영역은 상기 매개체의 상부를 포함하고, 상기 매개체의 타영역은 상기 매개체의 하부를 포함하는, 광결정 표시장치.12. The method of claim 11,
Wherein one region of the medium comprises an upper portion of the medium and the other region of the medium comprises a lower portion of the medium. 제 1 항에 있어서,
상기 매개체 내에서 상기 광흡수 입자의 비중은 상기 광결정 입자의 비중보다 더 큰, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein a specific gravity of the light absorbing particles in the medium is larger than a specific gravity of the photonic crystal particles. 제 1 항에 있어서,
상기 광흡수 입자들을 상기 매개체 내 소정 위치에서 고정시킬 수 있도록 상기 매개체 내에 경화제를 더 포함하는, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
Further comprising a hardener in the medium so as to fix the light absorbing particles at a predetermined position in the medium. 제 1 항에 있어서,
상기 광결정 입자들이 분산된 매개체는, 동일한 부호의 전하를 각각 가지며 전기 분극(polarization) 특성을 갖는 상기 광결정 입자들이 상기 매개체 내에 분산된 상태이거나, 동일한 부호의 전하를 각각 가지는 상기 광결정 입자들이 전기 분극(polarization) 특성을 갖는 상기 매개체 내에 분산된 상태인, 광결정 표시장치.The method according to claim 1,
The medium in which the photonic crystal particles are dispersed may be a medium in which the photonic crystal particles each having an electric charge of the same sign and having an electric polarization property are dispersed in the medium or the photonic crystal particles each having an electric charge of the same polarity are electrically polarized wherein the polarization state of the photonic crystal is dispersed in the medium having polarization characteristics. 제 15 항에 있어서,
상기 광결정 입자는 그 자체로 전하를 갖거나, 상기 광결정 입자의 성질이 변화되어 전하를 갖게 되는, 광결정 표시장치.16. The method of claim 15,
Wherein the photonic crystal particle itself has a charge or the property of the photonic crystal particle changes to have a charge. 제 15 항에 있어서,
상기 전기 분극 특성을 갖는 광결정 입자 또는 상기 전기 분극 특성을 갖는 매개체는 전자 분극, 이온 분극, 계면 분극 및 회전 분극 중 어느 하나에 의하여 분극되는 물질을 포함하는, 광결정 표시장치.16. The method of claim 15,
Wherein the photonic crystal particles having the electric polarization property or the medium having the electric polarization property include a substance polarized by any one of electron polarization, ion polarization, interfacial polarization and rotational polarization. 제 15 항에 있어서,
상기 전기 분극 특성을 갖는 광결정 입자 또는 상기 전기 분극 특성을 갖는 매개체는 초상유전성(superparaelectric) 또는 강유전성(ferroelecric) 물질을 포함하는, 광결정 표시장치.16. The method of claim 15,
Wherein the photonic crystal particles having the electric polarization property or the medium having the electric polarization property include superparamagnetic or ferroelecric materials. 제 15 항에 있어서,
상기 전기 분극 특성을 갖는 광결정 입자 또는 상기 전기 분극 특성을 갖는 매개체는 페로브스카이트(perovskite) 구조를 갖는 물질을 포함하는, 광결정 표시장치.16. The method of claim 15,
Wherein the photonic crystal particles having the electric polarization property or the medium having the electric polarization property include a substance having a perovskite structure. 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록, 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자들;
상기 광결정 입자들이 분산될 수 있는 매개체;
상기 광결정 입자들 및 상기 매개체를 둘러싸며 광투과성 물질로 이루어진 캡슐; 및
입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있도록 상기 캡슐의 적어도 일부 표면에 코팅된 광흡수층;
을 포함하는, 광결정 표시장치.Photonic crystal particles that can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band;
A medium through which the photonic crystal particles can be dispersed;
A capsule made of a light-transmissive material surrounding the photonic crystal particles and the medium; And
A light absorbing layer coated on at least a part of the surface of the capsule so as to absorb at least a part of incident light;
And a photonic crystal. 입사광을 특정 파장대에서 반사하도록 외부 전기장의 세기와 방향에 반응하여 간격 내지 배열이 변화될 수 있는 광결정 입자들과 입사광의 적어도 일부를 흡수할 수 있는 광흡수 입자들이 분산될 수 있는 매개체에 경화제를 혼합하는 제 1 단계; 및
외부에서 광 에너지 또는 열 에너지를 인가하여 상기 경화제를 경화시켜 상기 광흡수 입자들을 상기 매개체 내 소정 위치에서 고정시키는 제 2 단계;
를 포함하는, 광결정 표시장치의 제조방법.A photocatalyst particle which can be changed in spacing or arrangement in response to the intensity and direction of an external electric field so as to reflect incident light at a specific wavelength band and a curing agent in a medium in which light absorbing particles capable of absorbing at least a part of incident light can be dispersed ; And
A second step of applying light energy or heat energy from the outside to cure the curing agent to fix the light absorption particles at a predetermined position in the medium;
Wherein the photonic crystal display device is a photonic crystal display device. 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 단계 이후 및 상기 제 2 단계 이전에,
상기 외부 전기장을 인가하여 상기 매개체 내에서 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들의 위치를 분리하는 단계; 를 더 포함하는, 광결정 표시장치의 제조방법.22. The method of claim 21,
After the first step and before the second step,
Separating the positions of the photonic crystal particles and the light absorbing particles in the medium by applying the external electric field; Further comprising a step of forming the photonic crystal. 제 21 항에 있어서,
상기 제 1 단계 이후 및 상기 제 2 단계 이전에,
상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들의 비중 차이를 이용하여, 상기 매개체 내에서 상기 광결정 입자들과 상기 광흡수 입자들의 위치를 분리하는 단계; 를 더 포함하는, 광결정 표시장치의 제조방법.22. The method of claim 21,
After the first step and before the second step,
Separating the positions of the photonic crystal particles and the light absorbing particles in the medium using the difference in specific gravity of the photonic crystal particles and the light absorbing particles; Further comprising a step of forming the photonic crystal.
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