KR20160114094A - 유전체 층을 갖는 반사 이미지 디스플레이를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

유전체 층을 갖는 반사 이미지 디스플레이를 위한 장치 및 방법 Download PDF

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브람 엠. 사드릭
론 에이. 화이트헤드
앤서니 이. 풀런
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Abstract

반-역반사, 반경면, 경면 및 에칭된 글래스 디스플레이에는 유전체 층이 구비된다. 이것은 전기영동 매체, 전계 및 높은 온도의 존재시에 강화된 휘도, 개선된 전기영동 입자 반응성, 개선된 그레이스케일 및 화학 안정성을 갖는 디스플레이를 초래한다. 일 구현예에서, 반사 이미지 디스플레이는 복수의 반구형 돌출부를 더 포함하는 전면 시트, 전면 및 후면 전극, 적어도 하나의 전극의 표면 상의 유전체 층, 전기영동 이동 입자를 갖는 액체 매체, 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 포함한다.

Description

유전체 층을 갖는 반사 이미지 디스플레이를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR REFLECTIVE IMAGE DISPLAY WITH DIELECTRIC LAYER}
본 개시는 2014년 1월 31일에 출원된 미국 가출원 번호 61/934,596의 출원일에 대한 우선권을 주장하며, 그것의 명세서는 본원에 전체적으로 포함된다.
본 개시는 반사 이미지 디스플레이를 위한 장치에 관한 것이다. 일 구현예에서, 본 개시는 적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층을 포함하는 반사 이미지 디스플레이에 관한 것이다.
유전체 재료는 광범위한 산업 응용에 폭넓게 사용된다. 유전체 코팅은 전형적으로 예를 들어 마멸, 마찰 및 다른 다양한 형태의 물리적 마모와 함께 높은 온도, 방사, 산화성 열화에 내성을 갖는다. 부가적으로, 유전체 코팅은 전형적으로 우수한 전기 절연 성질을 나타내는 것과 함께 용제 및 다른 화학물에 내성을 제공한다. 유전체 화합물은 타입이 유기 또는 무기일 수 있다. 가장 일반적인 무기 유전체 재료는 집적 칩에 통상 사용되는 실리콘 이산화물이다. 유기 유전체 재료는 전형적으로 폴리머 예컨대 폴리이미드, 플루오로폴리머, 폴리노르보르넨 및 극성기가 없는 탄화수소계 폴리머이다.
본 개시의 이러한 및 다른 구현예는 동일한 요소가 유사하게 번호 부여되는 이하의 예시적이고 비제한적인 도면을 참조하여 논의될 것이다.
도 1은 유전체 층을 갖는 TIR 반-역반사 반구형 비드 타입 디스플레이의 일부의 단면도이고;
도 2는 천공 반사 연속 멤브레인 및 유전체 층이 구비되는 TIR 반-역반사 반구형 비드 타입 디스플레이의 일부의 단면도이며;
도 3은 천공 반사 연속 멤브레인 및 유전체 층을 갖는 변조된 반사 이미지 디스플레이의 일부의 단면도이고;
도 4는 개구에 의해 연결되는 복수의 캐비티 및 유전체 층으로 구성되는 디스플레이의 일부의 단면도이며; 그리고
도 5는 유전체 층의 존재에 의해 디스플레이의 광학 성질의 강화를 예시하는 그래프이다.
방해 가능 TIR 반-역반사 디스플레이에서 투명 전면 전극 ITO 층 상에 있고 ITO 전면 전극과 전기영동 이동 입자를 포함하는 광 투명 매체 사이에 및 후면 전극 상에 배치되는 유전체 층의 추가는 상기 디스플레이의 성능 및 안정성을 강화하는 것으로 발견되었다. 유전체 층은 ITO 층 상에서 전기영동 이동 입자의 고착을 방지하는 것을 원조한다. 이것은 인가된 전압 바이어스에 대한 입자의 개선된 반응성을 초래한다. 이것은 개선된 그레이스케일 제어, 강화된 휘도 및 감소된 히스테리시스를 더 초래한다. 부가적으로, 유전체 층은 전기영동 이동 입자를 포함하는 매체와 접촉할 때 보호하고, 높은 전압 및 온도에서 화학 안정성을 ITO 층에 제공하며 따라서 시간에 따른 디스플레이 성능의 저하를 방지한다.
예를 들어, 폴리(크실릴렌)계 유전체 재료(예를 들어, 파릴렌)는 본원에 설명되는 응용들에서 유전체 재료의 특히 유망한 계열인 것으로 제시되었다. 유전체 재료로서 파릴렌의 선택은 그것의 고유 성질 및 제조의 용이성 둘 다에서 많은 장점을 갖는다. 파릴렌은 예컨대 산소, 습기 및 이산화탄소에 높은 가스 장벽 성질을 갖는다. 파릴렌은 또한 광학적으로 투명하며, 용제, 산 및 염기에 강한 화학적 내성, 높은 열 안정성 및 낮은 유전체 상수를 갖는 우수한 전기 절연체를 갖는다. 파릴렌은 용제 없는 화학 기상 증착(CVD) 공정에 의해 그리고 경화 없이 증착될 수 있는 것에 의해 우수한 부착으로 핀홀이 없고, 컨포멀하고 균일한 두께인 필름을 야기한다.
개시된 구현예는 하나 이상의 추가된 유전체 층(들)을 갖는 반-역반사 반구형 비드 타입 디스플레이를 포함하는 다양한 디스플레이 아키텍처를 제공한다. 유리하게, 개시된 구현예는 강화된 광학 성능 및 화학 안정성을 갖는 디스플레이를 야기한다.
도 1은 유전체 층을 갖는 TIR 반-역반사 반구형 비드 타입 디스플레이(100)의 일부의 단면도이다. 디스플레이(100)는 내측 표면 내의 복수의 부분 내장 고굴절률 투명 반구형 비드(104)로 구성되는 반-역반사 전면 시트(102), 반구형 비드의 표면 상의 투명 전면 전극 층(106), 예컨대 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 전극 어레이에서 후면 전극(110)이 구비되는 후면 지지체(108) 및 전면 및 후면 전극을 연결하는 전압 소스(112)를 포함한다.
대안적으로, 반-역반사 전면 시트(102)는 볼록 돌출부를 갖는 연속 고굴절률 투명 시트를 정의할 수 있다. 볼록 돌출부는 반구형 돌출부의 형상일 수 있다. 전면 전극(106)은 투명 전도성 재료 예컨대 인듐 주석 산화물(ITO), 전도성 나노입자, 금속 나노와이어, 그라핀 또는 다른 전도성 탄소 동소체 또는 실질적인 투명 폴리머 또는 Baytron™에 분산되는 이들 재료의 조합을 포함할 수 있다.
후면 전극(110)은 전도성 재료 예컨대 인듐 주석 산화물(ITO), 전도성 입자, 금속 나노와이어, 그라핀 또는 다른 전도성 탄소 동소체 또는 폴리머, Baytron™ 또는 금속계 전도성 재료(예를 들어, 알루미늄, 금 또는 은)에 분산되는 그것의 조합을 포함할 수 있다. 전면 전극(106)과 후면 전극(110) 사이에 형성되는 캐비티 내에 불활성 저굴절률 유체 매체(114)가 포함될 수 있다. 매체(114)는 부유 광 흡수 전기영동 이동 입자(116)를 더 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 매체(114)는 전면 시트(102)보다 더 낮은 굴절률을 갖는다. 반사 전면 전극(106)과 후면 전극(110) 사이에 형성되는 캐비티는 전면 전극과 후면 전극 사이의 갭의 크기를 제어하기 위해 비드와 같은 스페이서 유닛을 더 포함할 수 있다.
디스플레이(100)의 예시적 구현예는 투명 전면 전극(106)의 표면 상에 위치되고 및 투명 전면 전극(106)과 매체(114) 사이에 배치되는 유전체 층(118)을 더 포함한다. 도 1은 유전체 층이 후면 전극(110)과 매체(114) 사이에 배치되도록 디스플레이(100) 내의 후면 전극 표면(110) 상에 유전체 층을 예시한다. 후면 전극 상에 유전체 층을 갖는 것은 임의적일 수 있고 후면 전극의 조성물에 의존할 수 있다. 유전체 층은 적어도 대략 20 nm 두께의 균일한 층일 수 있다. 일 구현예에서, 유전체 층은 파릴렌을 포함한다. 다른 무기 또는 유기 유전체 재료 또는 그것의 조합이 또한 사용될 수 있다.
유전체 층은 적어도 80 nm의 두께를 가질 수 있다. 예시적 구현예에서, 두께는 대략 80 내지 200 nm이다. 유리하게, 파릴렌은 낮은 유전체 상수를 갖고 핀홀 누출 경로를 갖는 것 없이 20 nm만큼 얇게 제조될 수 있다. 이와 같은 특징은 단위 면적 당 비교적 높은 커패시턴스를 갖는 디스플레이 구조체에 기여한다. 높은 커패시턴스는 두께가 더 높은 경우 또는 유전체 상수가 더 낮은 경우보다 대전된 안료 입자의 단위 면적 당 요구된 수가 더 낮은 전압에서 파릴렌에 흡인될 수 있는 것을 의미한다.
다시 도 1을 참조하면, 점선(122)의 좌측 측면은 화이트, 밝음 또는 반-역반사 상태에서 디스플레이의 일부 또는 픽셀을 도시한다. 이와 같은 상태에서, 전기영동 이동 입자(116)는 인가된 전압 바이어스의 영향 하에 후면 전극(110) 표면에 인접한 유전체 층(118) 근방으로 이동된다. TIR은 시트(102)의 내측 표면에서 발생한다. 이것은 반사된 광선(128 및 130) 각각에 의해 예시되는 바와 같이 다시 관찰자(120)를 향해 반-역반사 방식으로 전반사되는 입사 광선(124 및 126)에 의해 예시된다.
점선(122)의 우측 측면에 관하여, 도 1은 방해된 TIR 어둠 상태에서 디스플레이(100)의 일부 또는 픽셀을 예시한다. 이와 같은 상태에서, 이동 입자(116)는 (도 1의 좌측 측면과 대조적으로) 반대 극성의 인가된 전압 바이어스의 영향 하에 이동된다. 입자는 TIR이 방해되도록 투명 전면 전극(106) 상에 위치되는 유전체 층(118)의 표면 근방에 응집되는 것에 의해 어둠 상태를 생성한다. 이것은 예를 들어, 광 흡수 전기영동 이동 입자(116)에 의해 흡수되는 입사 광선(132 및 134)에 의해 예시된다.
도 2는 TIR 반-역반사 반구형 비드 타입 디스플레이(200)의 일부의 단면도이다. 디스플레이는 천공 반사 연속 멤브레인 및 유전체 층을 포함한다. 디스플레이(200)는 또한 내측 표면 내의 복수의 부분 내장 고굴절률 투명 반구형 비드(204)로 구성되는 반-역반사 전면 시트(202), 반구형 비드의 표면 상의 투명 전면 전극(206), (예컨대 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 전극 어레이에서) 후면 전극(210)을 갖는 후면 지지체(208) 및 전면 및 후면 전극을 연결하는 전압 소스(212)를 포함한다.
대안 구현예에서, 전면 시트(202)는 볼록 돌출부를 갖는 연속 고굴절률 투명 시트일 수 있다. 볼록 돌출부는 형상이 반구형일 수 있다. 전면 및 후면 전극은 도 1에 관해 설명되는 바와 같은 유사한 조성물을 포함할 수 있다. 전면 전극(206)과 후면 전극(210) 사이에 형성되는 캐비티 내에 불활성 저굴절률 유체 매체(214)가 포함될 수 있다. 매체(214)는 부유 광 흡수 전기영동 이동 입자(216)를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 유체(214)의 굴절률은 전면 시트(202)의 굴절률보다 더 작다. 전면 전극(206) 및 후면 전극(210)에 의해 형성되는 캐비티는 2개의 전극 사이의 갭의 크기를 제어하기 위해 비드와 같은 스페이서 유닛을 더 포함할 수 있다.
도 2의 디스플레이(200)는 전면 전극(206) 상에 형성되고 전면 전극과 매체(214) 사이에 배치되는 투명 유전체 층(218)을 더 포함할 수 있다. 도 2는 또한 유전체 층이 후면 전극(210)과 매체(214) 사이에 배치되도록 후면 전극 상의 제2 유전체 층(218)을 예시한다. 후면 전극 상의 유전체 층은 후면 전극의 조성물에 따라 임의적으로 사용될 수 있다. 유전체 층은 적어도 대략 20 nm 두께의 균일한 층일 수 있고 파릴렌 또는 다른 무기 또는 유기 유전체 재료 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 유전체 층의 두께는 적어도 대략 80 nm이다. 다른 구현예에서, 두께는 대략 80 내지 200 nm의 범위이다. 파릴렌의 장점은 컨포멀 방식으로 균일한 두께로 증착되는 능력에 있다. 전면 시트(202)의 표면의 윤곽 성질로 인해, 선택의 유전체 층이 균일하게 코팅될 수 있는 것은 중요하다. 나쁜 코팅 균일성은 디스플레이의 불균일한 전기 및 광학 성질을 초래할 수 있다. 균일한 코팅을 제공하는 능력으로 인해, 파릴렌은 도 1 및 도 2에 관해 도시된 디스플레이를 제조하는데 적절한 재료이다.
다시 도 2를 참조하면, 디스플레이(200)는 TIR 디스플레이의 휘도를 강화하기 위해 천공 다공성 반사 멤브레인(220)을 더 포함한다. 멤브레인(220)은 전면 유전체 층(218)(전면 전극(206)에 인접함)과 후면 전극(210) 사이에 배치될 수 있다. 멤브레인(220) 내의 구멍(222)의 평균 직경은 응용에 따라 변화될 수 있다. 일 예시적 구현예에서, 구멍은 흡수 입자(216)의 평균 직경보다 실질적으로 더 크다(예를 들어, 대략 10배 더 큼). 멤브레인(220) 내의 구멍(222)은 멤브레인(220)을 통해 흡수 입자(216)의 실질적으로 방해되지 않은 통과를 허용하도록 멤브레인(220)의 전체 표면적의 충분히 큰 분수(예를 들어, 적어도 20%)를 구성한다. 멤브레인(220)은 폴리카보네이트 또는 섬유로 짜인 멤브레인과 같은 다공성 멤브레인 재료로 형성될 수 있다.
멤브레인(220)의 외측 표면(224)은 반사성일 수 있고 확산 또는 경면 반사성일 수 있다. 반사 멤브레인(220)은 고유 반사 재료 예컨대 다층 광대역 반사기(예를 들어, MN 미네소타주 세인트 폴 소재의 3M으로부터 입수 가능한 다층 광학 필름) 또는 알루미늄화된 Mylar™ 가요성 필름으로 형성되거나, 표준 기상 증착 기술을 사용하는 반사(예를 들어 알루미늄) 필름을 갖는 코팅 외측 표면(224)에 의해 형성될 수 있다. 반사 필름(224)은 Ti02를 포함할 수 있다. 멤브레인(220)의 연속 성질은 도 2의 예시적 구현예에서 점선(226)에 의해 표현된다.
점선(228)의 좌측 측면에 관하여, 디스플레이(200)는 화이트, 밝음 또는 반-역반사 상태에서 디스플레이의 일부 또는 픽셀을 도시한다. 이와 같은 상태에서, 전기영동 이동 입자(216)는 인가된 전압 바이어스의 영향 하에 후면 전극(210)을 향해 이동되며 입자는 TIR이 시트(202)의 내측 표면에서 발생할 수 있도록 후면 유전체 층 표면(218) 근방에서 수집된다. 이것은 관찰자(238)를 향하는 반사된 광선(234 및 236)에 의해 도시된 바와 같이 반-역반사 방식으로 전반사되는 입사 광선(230 및 232)에 의해 예시된다.
점선(228)의 우측 측면 상에 방해된 TIR 어둠 상태에서 디스플레이의 일부 또는 픽셀을 예시한다. 이와 같은 상태에서, 이동 입자(216)는 TIR이 방해되도록 반대 극성의 인가된 전압 바이어스의 영향 하에 전면 유전체 층(218)의 표면 근방으로 이동된다. 이것은 예를 들어, 광 흡수 이동 입자(216)에 의해 흡수되는 입사 광선(240 및 242)에 의해 예시된다.
도 3은 천공 반사 연속 멤브레인 및 유전체 층을 갖는 변조된 반사 이미지 디스플레이(300)의 일부의 단면도이다. 여기서, 광이 도 1 및 도 2에 예시된 바와 같이 반-역반사 전면 시트에서 반사되는 대신에, 광은 천공 다공성 반사 멤브레인 상의 반경면 또는 반-역반사 표면에서 반사된다.
디스플레이(300)는 투명 외부 시트(302), 투명 전면 전극(304), 상단 전도성 층이 후면 전극(308)의 역할을 하는 후면 지지체(306)를 포함한다. 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이를 정의할 수 있다. 도 3에서, 전압 소스(310)는 전면 및 후면 전극을 연결한다. 전면 전극(304) 및 후면 전극(308)은 도 1 및 도 2에 관해 논의되는 바와 같이 유사한 재료 및 두께를 포함할 수 있다. 전면 전극(304)과 후면 전극(308) 사이에 형성되는 캐비티 내에 부유 광 흡수 전기영동 이동 입자(314)를 더 포함할 수 있는 불활성 저굴절률 유체 매체(312)가 포함될 수 있다. 캐비티는 상기 전면 및 후면 전극에 의해 형성되는 갭의 크기를 제어하기 위해 비드와 같은 스페이서 유닛을 더 포함할 수 있다. 투명 전면 전극(304)의 위에 투명 전면 전극(304)과 매체(312) 사이에 배치되는 투명 유전체 층(316)이 있다.
도 3은 또한 제2 유전체 층이 후면 전극(308)과 매체(312) 사이에 배치되도록 후면 전극 표면(308) 상의 제2 유전체 층(316)을 예시한다. 후면 전극 상의 제2 유전체 층은 후면 전극의 조성물에 따라 임의적일 수 있다. 제2 유전체 층은 적어도 대략 20 nm 두께의 균일한 층일 수 있다. 제2 유전체 층은 파릴렌 또는 다른 무기 또는 유기 유전체 재료 또는 조합을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 구현예에서, 제2 유전체 층은 적어도 80 nm 두께이다. 다른 구현예에서, 제2 유전체 두께는 대략 80 내지 200 nm의 범위이다.
캐비티 내에 및 전면 및 후면 유전체 층(316) 사이에 얇은 천공 다공성 연속(연속 층을 나타내기 위해 점선(318)에 의해 표현됨) 멤브레인(320)이 배치된다. 멤브레인(320)은 적어도 대략 10 미크론의 두께에 의해 트랙 에칭된 폴리머 재료 예컨대 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 폴리이미드 또는 일부 다른 폴리머 재료 또는 글래스로 형성될 수 있다. 필름(320)의 다공성 성질은 광 흡수 입자(314)가 구멍(322)을 통과하는 것을 허용한다. 멤브레인(320) 내의 구멍의 평균 직경은 광 흡수 입자(314)의 평균 직경보다 실질적으로 더 클 수 있다(예를 들어, 대략 10배 더 큼). 멤브레인(320) 내의 구멍은 구멍(322)을 통해 흡수 입자(314)의 실질적으로 방해되지 않은 통과를 허용하기 위해 멤브레인(320)의 전체 표면적의 큰 분수(예를 들어, 적어도 10%)를 구성할 수 있다.
디스플레이(300)는 천공 다공성 연속 멤브레인(320)의 위에 부가적 제1 다공성 및 연속(연속 층을 나타내기 위해 점선(324)에 의해 표현됨) 반사 층(326)을 더 예시한다. 부가 층(326)은 반사율을 강화하기 위해 얇은 광 경면 반사 금속 층 예컨대 알루미늄, 은, 금, 알루미늄화된 Mylar™ 가요성 필름 또는 다른 재료를 포함할 수 있다. 광 확산 층(328)은 반사 층(326)으로부터 경면 반사된 광을 "유연화"하기 위해 외부 시트(302)의 외부에 임의적으로 추가되고 관찰자(330)를 향할 수 있다. 반사 층(326)은 반-역반사 코팅을 더 포함할 수 있다. 반-역반사 코팅(326)은 반사 기판 또는 투명 매트릭스 내에 내장되는 코너 큐브 또는 부분 코너 큐브 반사기 또는 글래스 비드로 구성되고 부가적 및 임의적 반사 층에 의해 지지될 수 있다. 소결된 Ti02의 층은 또한 반사 층(326)으로 사용될 수 있다.
본 개시의 일 구현예에서, 반-역반사 코팅(326)으로부터의 확산 반사율의 레벨은 픽셀 또는 서브픽셀 크로스토크를 야기할 만큼 높지 않다. 예를 들어, 광이 하나의 서브픽셀을 통해 들어가면, 그것은 광이 동일한 서브픽셀을 통해 나가도록 반-역반사 코팅(326)에 의해 반사될 수 있고, 그렇지 않으면 콘트라스트 및/또는 컬러 포화가 감소될 것이다. 다른 구현예에서, 전면 전극 및 투명 유전체 층은 다공성 멤브레인(320)의 반사 층 상에 직접 상주할 수 있다.
디스플레이(300) 내의 점선(332)의 좌측 측면에 관하여, 도 3은 경면, 반경면 또는 반-역반사 상태에서 디스플레이의 일부 또는 픽셀을 도시한다. 이와 같은 상태에서, 이동 입자(314)는 반사가 반사 층(326)에서 발생할 수 있도록 인가된 전압 바이어스의 영향 하에 후면 전극 표면(308)에 인접한 후면 유전체 층(316)을 향해 이동된다. 이것은 밝음 상태를 생성하기 위해 다시 관찰자(330)를 향해 경면, 반경면 반-역반사 방식(반사된 광선(336)에 의해 도시된 바와 같음)으로 반사되는 입사 광선(334)에 의해 예시된다. 점선(332)의 우측 측면 상에 어둠 상태를 도시한다. 여기서, 전기영동 이동 입자는 입사 광선을 흡수하기 위해 인가된 전압 바이어스의 영향 하에 구멍(322)을 통해 이동되고 전면 유전체 층(316) 근방에서 수집된다. 이것은 광 흡수 이동 입자(314)에 의해 흡수되는 광선(338 및 340)에 의해 표현된다.
도 1 내지 도 3에 예시된 디스플레이 아키텍처는 전기영동 이동 입자를 국한시키는 웰 또는 구획부를 생성하는 벽을 더 포함할 수 있다. 벽 또는 교차 벽은 웰 또는 구획부를 예를 들어, 정사각형, 삼각형, 오각형, 육각형 또는 형상의 그것의 조합으로 생성하도록 구성될 수 있다. 벽은 폴리머 재료를 포함하고 포토리소그래피, 엠보싱 또는 몰딩을 포함하는 종래의 기술에 의해 패턴화될 수 있다. 벽은 시간에 따라 나쁜 디스플레이 성능을 초래할 수 있는 상기 입자의 정착 및 이동을 방지하기 위해 전기영동 이동 입자를 국한하는데 도움이 된다. 특정 구현예에서, 디스플레이는 액체 매체 및 이동 입자가 상주하는 영역에서 전면 및 후면 전극에 의해 생성되는 갭을 전적으로 가교하는 교차 벽을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 디스플레이(100, 200 또는 300)는 액체 매체 및 이동 입자가 상주하는 영역에서 전면 전극 및 후면 전극에 의해 생성되는 갭을 다만 부분적으로만 가교하는 부분 교차 벽을 포함할 수 있다. 특정 구현예에서, 디스플레이(100, 200 또는 300)는 액체 매체 및 이동 입자가 상주하는 영역에서 전면 및 후면 전극에 의해 생성되는 갭을 전적으로 및 부분적으로 가교할 수 있는 교차 벽 및 부분 교차 벽의 조합을 더 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 3 각각에 예시되고 이전 단락에 설명된 반사 이미지 디스플레이 아키텍처(100, 200 및 300)는 컬러 필터 어레이 층을 더 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터 어레이 층은 적색, 녹색 및 청색 또는 청록색, 자홍색 및 황색 필터 또는 그것의 조합으로 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 도 1에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(100)는 교차 벽 및 컬러 필터 어레이 층을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 2에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(200)는 교차 벽 및 컬러 필터 어레이 층을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 3에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(300)는 교차 벽 및 컬러 필터 어레이 층을 더 포함할 수 있다.
도 4는 개구에 의해 연결되는 복수의 캐비티 및 유전체 층으로 구성되는 디스플레이의 일부의 단면도이다. 도 4는 또한 복수의 실질적인 반구형 캐비티(교환 가능하게, 챔버)(404)를 형성하기 위해 양 측면 상에 에칭되는 얇은 층(402)을 갖는 반사 디스플레이(400)의 단면을 예시한다. 캐비티는 개구에 의해 연결된다. 도 4에서, 반구형 캐비티(404)는 상단 반구형 캐비티, 좁은 개구부 또는 개구(406) 및 하단 캐비티를 갖는 모래시계 형상 보이드를 형성한다. 캐비티(404)는 육각형 또는 정사각형 패킹된 어레이를 포함하는 다양한 방식으로 배열될 수 있다. 일 구현예에서, 캐비티는 디스플레이에서 비광학 활성 구역의 양을 제한하기 위해 캐비티로 충전되는 얇은 층 내에서 영역을 최대화하도록 육각형 폐쇄 패킹된 어레이로 배열된다.
디스플레이(400)는 상단 투명 외측 시트(408), 투명 전면 전극(410), 후면 지지체(412) 및 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이로 구성되는 후면 전극(414), 구조 일체성을 위한 얇은 층(402)의 지지체의 역할을 하는 비에칭된 나머지 재료(416)를 더 포함한다. 전면 전극(410) 및 후면 전극(414)은 도 1 내지 도 3에 관해 설명된 것과 실질적으로 동일한 재료 및 치수를 포함할 수 있다.
부유 광 흡수 전기영동 이동 입자(420)를 갖는 불활성 광 투명 유체 매체(418)는 모래시계 형상 캐비티(404) 내에 배치될 수 있다. 디스플레이(400)는 또한 전압 바이어스가 유체(418)에 부유되는 전기영동 이동 입자(420)를 포함하는 매체에 걸쳐 인가될 수 있도록 전면 전극(410) 및 후면 전극 층(414)을 연결하는 전압 소스(422)를 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 후면 전극(414)은 고해상도 디스플레이를 생성하기 위해 각각의 캐비티 내에 포함되는 이동 입자(420)가 개별적으로 제어될 수 있도록 각각의 후면 또는 하단 반구형 캐비티(404)에 등록되는 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이를 포함한다. 상단 반구형 캐비티(404)의 표면은 광을 다시 관찰자(426)에게 반사시키기 위해 반사 층(424)으로 코팅될 수 있다. 디스플레이(400)는 또한 투명 전면 전극 층(410) 상의 투명 전면 유전체 층(428)을 포함할 수 있다. 제2 유전체 층(428)은 유전체 층이 후면 전극(414)과 매체(418) 사이에 배치되도록 후면 전극 표면(414) 상에 형성될 수 있다. 후면 전극 상의 유전체 층은 후면 전극의 조성물의 기능으로서 임의적으로 추가될 수 있다. 유전체 층은 적어도 대략 20 nm 두께의 균일한 층을 정의할 수 있고 파릴렌 또는 다른 무기 또는 유기 유전체 재료 또는 그것의 조합을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 유전체 층 두께는 적어도 대략 80 nm이다. 다른 구현예에서, 유전체 두께는 대략 80 내지 200 nm의 범위이다.
디스플레이는 적색(432)(문자 "R"로 표시됨), 녹색(434)(문자 "G"로 표시됨), 및 청색(436)(문자 "B"로 표시됨)을 포함하는 컬러의 개별 서브픽셀의 어레이를 갖는 임의적 컬러 필터 층(430)을 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 서브픽셀 컬러는 청록색, 자홍색 및 황색일 수 있다. 일 구현예에서, 각각의 컬러 서브픽셀은 단일 반구형 캐비티(404)에 등록될 수 있다. 높은 효율을 갖는 고해상도 풀 컬러를 달성하기 위해, 들어가고 나가는 반사된 광선은 컬러 필터 어레이 층(430) 내에서 동일한 컬러 서브픽셀을 통과할 수 있다.
도 4에서, 입사 광선(438 및 440)은 투명 외측 시트(408), 투명 전면 전극(410), 투명 유전체 층(428) 및 컬러 서브픽셀(432 및 434)을 통과한다. 광선(438 및 440)은 반사된 광선(442 및 444)에 의해 표현되는 반경면 또는 반-역반사 방식으로 상단 반구형 캐비티 또는 챔버(424)의 반사 표면에서 반사될 수 있다. 광선은 입자가 후면 전극(414)에 인접한 후면 유전체 층 표면 근방에서 수집되는 곳에서 이동 입자(420)가 좁은 개구부(406)를 통해 이동될 때 밝음 상태를 생성하기 위해 컬러 필터 층(430) 및 투명 외측 시트(408)를 통해 관찰자(426)를 향하여 다시 반사된다. 인가된 전압 바이어스의 극성은 이동 입자(420)를 좁은 개구부(406)를 통해 전면 유전체 층(428)의 표면을 향하여 이동시키기 위해 반전될 수 있다. 이동 입자는 어둠 상태를 생성하기 위해 이와 같은 위치에서 수집되고 개별 반구형 캐비티(404) 내에서 입사 광선(446 및 448)을 흡수할 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시되지 않지만, 각각의 디스플레이는 또한 지향성 전면 광 시스템을 포함할 수 있다. 지향성 전면 광 시스템은 각각의 디스플레이 내의 광 소스, 광 가이드 및 상단 시트의 상단 표면 상의 광 추출 요소의 어레이를 포함할 수 있다. 지향성 광 시스템은 외측 시트의 외측 표면과 관찰자 사이에 위치될 수 있다. 전면 광 소스는 발광 다이오드(LED), 냉음극 형광 램프(CCFL) 또는 표면 실장 기술(SMT) 백열 전구를 정의할 수 있다. 광 가이드는 광을 투명 외부 시트의 전면 전체 표면으로 지향시키도록 구성될 수 있는 반면에 광 추출 요소는 광을 수직 방향으로 예를 들어, 30°원뿔 주위에 센터링되는 협각 내에서, 반-역반사 또는 반경면 시트를 향해 지향시킨다. 지향성 전면 광 시스템은 본원에 설명되는 디스플레이 아키텍처 또는 그것의 조합 내의 교차 벽 또는 컬러 필터 층과 조합하여 사용될 수 있다.
일 구현예에서, 도 1에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(100)는 교차 벽 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 2에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(200)는 교차 벽 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 3에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(300)는 교차 벽 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 도 1에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(100)는 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 2에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(200)는 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 3에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(300)는 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다.
일 구현예에서, 도 1에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(100)는 교차 벽, 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 2에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(200)는 교차 벽, 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 도 3에 예시되고 이전 단락에 설명된 디스플레이(300)는 교차 벽, 컬러 필터 어레이 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함할 수 있다.
도 5는 유전체 층의 추가로 인한 디스플레이의 광학 성질의 강화를 예시하는 그래프이다. 도 5에 예시된 실험 디스플레이 성능은 도 1에 예시된 디스플레이(100)와 유사한 아키텍처의 디스플레이에 의해 발생되었다. 여기서, 제1 디스플레이(제어 디스플레이)는 전면 및 후면 전극 상에서 파릴렌 층의 부재 시에 테스트되었다. 제2 디스플레이는 전면 및 후면 전극 둘 다 상에서 대략 100 nm 두께의 파릴렌 유전체 층으로 형성되었다. 전면 반구형 비드 시트와 후면 전극 사이의 갭은 대략 18 미크론이었고 균일한 직경의 스페이서 비드를 사용하여 메인라인(mainline)되었다. 전면 시트와 후면 시트 사이의 캐비티 내에 포함되는 액체 매체는 카본 블랙계 전기영동 이동 광 흡수 입자를 포함했다. 인가된 펄스에 의해 유전체 층의 영향을 테스트하기 위해, 디스플레이는 +10 V에서 그것의 블랙 상태로 초기에 구동되었고 그 다음 1초 지속기간의 10 V 구형파 펄스는 디스플레이의 % 반사율을 측정하는 동안 +10 V(블랙 상태)와 -10 V(화이트 상태) 사이에서 교대로 인가되었다.
도 5에서, 구동 파형은 1초 지속기간 동안 +10과 -10 V 사이의 교대 구형파 펄스를 나타내는 그래프의 하단에 점선에 의해 예시된다. 삼각형 마커를 갖는 라인은 파릴렌 유전체 층을 갖지 않는 제어 디스플레이를 나타내며 -10 V에서의 최대 반사율(화이트 상태)은 대략 10%에 도달하고 +10 V에서의 최소 반사율(어둠 상태)은 대략 5의 어둠 상태 반사율에 대한 화이트 상태의 전체 콘트라스트 비율에서 대략 2%이다. 실선은 전면 및 후면 전극 둘 다 상에서 대략 100 nm 두께의 파릴렌 층을 갖는 디스플레이를 도시한다. 예는 대략 12에서의 어둠 상태에 대한 화이트 상태의 콘트라스트 비율에서 -10 V에서의 대략 62%의 최대 화이트 상태 반사율 및 +10 V에서의 대략 5%의 최소 어둠 상태 반사율을 나타낸다.
전면 및 후면 전극의 표면 상의 유전체 층의 존재는 더 밝은 화이트 상태 및 더 높은 콘트라스트 비율을 초래한다. 이것은 이동 입자가 유전체 층에 의해 비보호된 ITO 층 상에 고착되는 것을 방지하는 것 때문일 수 있다. 입자가 ITO 층(반구형 비드 표면에 인접함)에 고착될 때, 나머지 입자는 반사율의 감소를 초래하는 원하는 화이트 상태 동안에 TIR을 방해한다. 입자 고착은 또한 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 -10V 전계의 인가 동안에 파릴렌을 갖지 않는 샘플에 대해 입자의 더 느린 응답 시간을 초래한다. 반사율은 1초의 펄스 시간 동안 증가하는 반면에 전면 및 후면 전극 상에 100 nm 파릴렌 층을 갖는 디스플레이는 더 빠른 응답 시간을 나타낸다. 최대 반사율이 도달되는 속도는 계단 형태 방식으로 달성되는 것으로 나타나고 1초의 펄스 동안 초기에 안정 상태를 유지한다. 입자 고착 및 이동 입자의 더 빠르고 더 예측 가능한 응답 시간 작용의 결핍은 또한 복합 파형이 요구되는 멀티 비트 그레이스케일 응용에 유리하다.
일 구현예에서, 유전체 층으로의 일부 제어 및 예측 가능 입자 흡인은 더 낮은 디스플레이 에너지 소비를 초래하는 쌍안정성을 달성하기 위해 바람직할 수 있다. 전력이 턴 오프되는 동안에 정적 이미지를 유지하는 디스플레이의 능력은 소비자 기반 애플리케이션, 예를 들어 핸드헬드 전자 책 리더에서 배터리의 수명을 크게 연장시킨다. 파릴렌 층의 이득을 유지하지만 쌍안정성을 개선하기 위해, 파릴렌 표면은 파릴렌 표면에 대한 전기영동 이동 입자의 인력 또는 반발력을 제어하도록 수정될 수 있다. 예를 들어, 파릴렌 층은 표면 성질을 변경하기 위해 증착 후에 화학적으로 처리될 수 있다. 하나의 이와 같은 처리는 파릴렌 표면을 플루오르화하기 위해 불소 가스에 노출되는 것이다. 파릴렌의 표면을 수정하는 다른 방법은 예를 들어 원하는 기판 상의 증착 전에 파릴렌 전구체 재료를 할로겐화하는 것이다. 파릴렌 C는 전구체가 파릴렌 전구체 다이머의 페닐 고리 상에 염수화된 다음 표면상으로 증착되어 염소화된 파릴렌 층을 남기는 일반적인 파릴렌계 유전체 재료이다. 페닐 고리(파릴렌 백본 내의) 상에서 구성성분을 변경함으로써, 유전체 상수 및 표면 에너지 및 반응성과 같은 파릴렌의 성질을 조정할 수 있다.
일반적으로, 이전 단락에 설명된 유전체 층 개념은 광의 반사를 수정하는 목적을 위해 표면 근방에 대전된 전기영동 이동 안료 입자를 가변적으로 흡인하는 것이 유리한 임의의 전극 토폴로지에 적용될 수 있다. 순 광학 효과는 경면, 부분 역반사, 전체 역반사, 부분 확산, 또는 전체 확산, 또는 다양한 중개일 수 있다. 특정 토폴로지의 면에서, 본원에서의 도면에 도시된 것에 더하여, 표면 또는 표면들 상의 돌출부는 광이 유용하게 재지향되고 재지향된 광의 양이 파릴렌 또는 파릴렌 유사 재료로 구성되는 높은 커패시턴스 유전체 층으로 커버되는 전극에 대해 제어되는 네트 특성을 갖는, 각주형, 원뿔형, 잘려진 원뿔, 다양한 레볼루션 형태, 다양한 임의의 형상일 수 있다.
본원에 설명되는 디스플레이 구현예에서, 그것은 전자 책 리더, 휴대용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 휴대 전화, 스마트 카드, 간판, 시계, 가격 표시기, 플래시 드라이브 및 옥외 광고판 또는 옥외 간판을 포함하는 다양한 응용에 사용될 수 있다.
이하는 본 개시의 예시적 및 비제한적 구현예를 예시한다. 예 1은 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이며, 이 디바이스는 관찰자가 디스플레이를 보는 볼록 돌출부 또는 내장 구면 비드로 구성되는 투명 전면 시트; 전면 전극; 후면 지지체; 후면 전극; 적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층; 광 투명 유체 매체; 광 투명 유체 매체에 부유되는 복수의 전기영동 이동 입자; 및 전기영동 이동 입자를 이동시키기 위해 광 투명 유체 매체에 걸쳐 바이어스를 인가하는 전압 소스를 포함한다.
예 2는 예 1의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이를 더 포함한다.
예 3은 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 상기 투명 전면 시트는 그것의 내측 표면 상에 복수의 반구형 돌출부를 갖는 반-역반사 시트이다.
예 4는 예 3의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 전면 전극은 투명하고 복수의 반구형 돌출부의 표면 상에 위치된다.
예 5는 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 폴리머를 더 포함한다.
예 6은 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 파릴렌을 더 포함한다.
예 7은 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 할로겐화된 파릴렌을 더 포함한다.
예 8은 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 전면 전극과 후면 전극 사이에 위치되는 천공 다공성 반사 연속 멤브레인을 더 포함한다.
예 9는 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 하나 이상의 교차 벽 또는 부분 교차 벽을 더 포함한다.
예 10은 예 2의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 컬러 필터 층을 더 포함한다.
예 11은 예 1 내지 예 10 중 어느 것에 정의되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 지향성 전면 광 시스템을 더 포함한다.
예 12는 예 9의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 컬러 필터 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함한다.
예 13은 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 이 디바이스는 관찰자가 디스플레이를 보는 투명 전면 시트; 전면 전극; 후면 지지체; 후면 전극; 적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층; 전면 전극과 후면 전극 사이에 위치되는 천공 다공성 반사 연속 멤브레인; 전면 시트 및 후면 전극에 의해 정의되는 캐비티 내에 및 천공 다공성 멤브레인 및 광 반사 전면 전극의 구멍 내에 배치되는 광 투명 유체 매체에 부유되는 복수의 전기영동 이동 입자; 및 전면 전극과 후면 전극 사이에서 부유 전기영동 이동 입자를 이동시키기 위해 광 투명 매체에 걸쳐 전압 바이어스를 인가하는 전압 소스를 포함한다.
예 14는 예 13의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이로 구성된다.
예 15는 예 14의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 천공 다공성 및 반사 연속 멤브레인 반사 시트는 경면 또는 반경면이다.
예 16은 예 15의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 전면 전극은 투명하고 투명 전면 시트 상에 배치된다.
예 17은 예 16의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 폴리머로 구성된다.
예 18은 예 16의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 파릴렌으로 구성된다.
예 19는 예 16의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 할로겐화된 파릴렌으로 구성된다.
예 20은 예 14의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 외측 광 확산 층이 투명 전면 시트와 관찰자 사이에 배치되도록 투명 전면 시트의 위에 외측 광 확산 층을 더 포함한다.
예 21은 예 14의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 하나 이상의 교차 벽 또는 부분 교차 벽 또는 그것의 조합을 더 포함한다.
예 22는 예 14의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 컬러 필터 층을 더 포함한다.
예 23은 예 13 내지 예 22 중 어느 것에 정의되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 지향성 전면 광 시스템을 더 포함한다.
예 24는 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 이 디바이스는 관찰자가 디스플레이를 보는 투명 외측 시트; 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 투명 외측 시트에 인접한 층으로서, 각각의 상단 챔버는 개구에 의해 하단 챔버에 연결되는 층; 전면 전극; 후면 지지체; 후면 전극; 적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층; 광 투명 유체; 광 투명 유체에 부유되는 복수의 전기영동 이동 입자; 및 전기영동 이동 입자를 이동시키기 위해 광 투명 유체에 걸쳐 전압 바이어스를 인가하는 전압 소스를 포함한다.
예 25는 예 24의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이로 구성된다.
예 26은 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 투명 외측 시트에 인접한 층은 글래스로 제조된다.
예 27은 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 투명 외측 시트에 인접한 층은 반구의 형상이다.
예 28은 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 폴리머로 구성된다.
예 29는 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 파릴렌으로 구성된다.
예 30은 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 유전체 층은 할로겐화된 파릴렌으로 구성된다.
예 31은 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 층은 광 반사 층을 더 포함한다.
예 32는 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 전면 전극은 투명하다.
예 33은 예 25의 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이고, 컬러 필터 어레이를 더 포함한다.
예 34는 예 24 내지 예 33 중 어느 것에 정의되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스에 관한 것이며, 지향성 전면 광 시스템을 더 포함한다.
본 개시의 원리가 본원에 도시된 예시적 구현예와 관련하여 예시되었지만, 본 개시의 원리는 이에 제한되지 않고 임의의 수정, 변형 또는 그것의 순열을 포함한다.

Claims (34)

  1. 관찰자가 디스플레이를 보는 볼록 돌출부 또는 내장 구면 비드로 구성되는 투명 전면 시트;
    전면 전극;
    후면 지지체;
    후면 전극;
    적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층;
    광 투명 유체 매체;
    상기 광 투명 유체 매체에 부유되는 복수의 전기영동 이동 입자; 및
    상기 전기영동 이동 입자를 이동시키기 위해 상기 광 투명 유체 매체에 걸쳐 바이어스를 인가하는 전압 소스를 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이를 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 투명 전면 시트는 그것의 내측 표면 상에 복수의 반구형 돌출부를 갖는 반-역반사 시트인 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전면 전극은 투명하고 상기 복수의 반구형 돌출부의 표면 상에 위치되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  5. 제2항에 있어서, 상기 유전체 층은 폴리머를 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  6. 제2항에 있어서, 상기 유전체 층은 파릴렌을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  7. 제2항에 있어서, 상기 유전체 층은 할로겐화된 파릴렌을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  8. 제2항에 있어서, 상기 전면 전극과 후면 전극 사이에 위치되는 천공 다공성 반사 연속 멤브레인을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  9. 제2항에 있어서, 하나 이상의 교차 벽 또는 부분 교차 벽을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  10. 제2항에 있어서, 컬러 필터 층을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 지향성 전면 광 시스템을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  12. 제9항에 있어서, 컬러 필터 층 및 지향성 전면 광 시스템을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  13. 관찰자가 디스플레이를 보는 투명 전면 시트;
    전면 전극;
    후면 지지체;
    후면 전극;
    적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층;
    상기 전면 전극과 상기 후면 전극 사이에 위치되는 천공 다공성 반사 연속 멤브레인;
    상기 전면 시트 및 후면 전극에 의해 정의되는 캐비티 내에 및 상기 천공 다공성 멤브레인 및 광 반사 전면 전극의 구멍 내에 배치되는 광 투명 유체 매체에 부유되는 복수의 전기영동 이동 입자; 및
    상기 전면 전극과 상기 후면 전극 사이에서 상기 부유 전기영동 이동 입자를 이동시키기 위해 상기 광 투명 매체에 걸쳐 전압 바이어스를 인가하는 전압 소스를 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 천공 다공성 및 반사 연속 멤브레인 반사 시트는 경면 또는 반경면인 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  16. 제15항에 있어서, 상기 전면 전극은 투명하고 상기 투명 전면 시트 상에 배치되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 유전체 층은 폴리머로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  18. 제16항에 있어서, 상기 유전체 층은 파릴렌으로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  19. 제16항에 있어서, 상기 유전체 층은 할로겐화된 파릴렌으로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  20. 제14항에 있어서, 외측 광 확산 층이 상기 투명 전면 시트와 상기 관찰자 사이에 배치되도록 상기 투명 전극 시트의 위에 외측 광 확산 층을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  21. 제14항에 있어서, 하나 이상의 교차 벽 또는 부분 교차 벽 또는 그것의 조합을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  22. 제14항에 있어서, 컬러 필터 층을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  23. 제13항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 지향성 전면 광 시스템을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  24. 관찰자가 디스플레이를 보는 투명 외측 시트;
    복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 투명 외측 시트에 인접한 층으로서, 각각의 상단 챔버는 개구에 의해 하단 챔버에 연결되는 층;
    전면 전극;
    후면 지지체;
    후면 전극;
    적어도 하나의 전극의 표면 상에 위치되는 유전체 층;
    광 투명 유체;
    상기 광 투명 유체에 부유되는 복수의 전기영동 이동 입자; 및
    상기 전기영동 이동 입자를 이동시키기 위해 상기 광 투명 유체에 걸쳐 전압 바이어스를 인가하는 전압 소스를 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  25. 제24항에 있어서, 상기 후면 전극은 박막 트랜지스터 또는 패턴화된 어레이로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  26. 제25항에 있어서, 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 투명 외측 시트에 인접한 층은 글래스로 제조되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  27. 제25항에 있어서, 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 투명 외측 시트에 인접한 층은 반구의 형상인 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  28. 제25항에 있어서, 상기 유전체 층은 폴리머로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  29. 제25항에 있어서, 상기 유전체 층은 파릴렌으로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  30. 제25항에 있어서, 상기 유전체 층은 할로겐화된 파릴렌으로 구성되는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  31. 제25항에 있어서, 복수의 상단 챔버 및 복수의 하단 챔버로 구성되는 층은 광 반사 층을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  32. 제25항에 있어서, 상기 전면 전극은 투명한 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  33. 제25항에 있어서, 컬러 필터 어레이를 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
  34. 제24항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 지향성 전면 광 시스템을 더 포함하는 반사 이미지 디스플레이 디바이스.
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