KR20170124023A - 전기 영동 디스플레이 장치 - Google Patents

전기 영동 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20170124023A
KR20170124023A KR1020160053541A KR20160053541A KR20170124023A KR 20170124023 A KR20170124023 A KR 20170124023A KR 1020160053541 A KR1020160053541 A KR 1020160053541A KR 20160053541 A KR20160053541 A KR 20160053541A KR 20170124023 A KR20170124023 A KR 20170124023A
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이동진
주재현
임우진
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주식회사 나노브릭
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라서 3가지 이상의 색상을 표시할 수 있는 전기 영동 디스플레이 장치가 개시된다. 상기 전기 영동 디스플레이 장치는 복수의 화소 전극들, 공통 전극, 및 상기 화소 전극들과 상기 공통 전극 사이에 배열되는 디스플레이 셀들을 포함하는 표시층을 포함한다. 상기 디스플레이 셀들 각각은 제1 색상을 갖고 제1 밀도를 갖는 제1 컬러 용액, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 갖고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 갖는 제2 컬러 용액, 상기 제1 및 제2 색상과 다른 제3 색상을 갖고 상기 제2 밀도보다 큰 제3 밀도를 갖는 제3 컬러 용액, 및 상기 제1 내지 제3 컬러 용액들 내에 분산되고 제1 극성으로 대전된 전기 영동 입자들을 포함한다.

Description

전기 영동 디스플레이 장치{Electrophoresis display apparatus}
본 발명은 전기 영동 디스플레이 장치에 관한 것이다.
반사형 디스플레이 장치 중 하나인 전기 영동 디스플레이 장치를 이용하여 세 가지 이상의 색상을 표현하기 위해서는 컬러 필터를 사용하거나, 하나의 디스플레이 셀에 두 종류 이상의 컬러 입자들을 주입하거나, 두 종류 이상의 디스플레이 셀들을 사용해야 했다.
컬러 필터를 사용하는 경우, 외부로부터 입사되는 광이 컬러 필터를 통과하고 다시 디스플레이층에 반사되면서 컬러 필터를 통과하기 때문에, 광 손실이 크다. 그에 따라, 전체 반사율과 색 재현성이 떨어질 뿐만 아니라, 대조비가 낮아지며, 컬러 필터로 인하여 제조 비용이 증가하게 된다.
상이한 색상의 컬러 잉크들을 포함하는 두 종류 이상의 마이크로캡슐들을 사용하는 방식의 경우, 각 종류의 마이크로캡슐들을 정해진 위치에 배치시키는 공정이 필요하다. 격벽 방식의 경우에도 격벽에 의해 한정되는 마이크로 셀들에 미리 정해진 색상의 잉크를 주입하는 공정이 필요하다. 그에 따라 생산성 및 수율이 낮아질 뿐만 아니라, 제조 비용이 증가하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 간단한 공정으로 제조가 가능하고 세 가지 이상의 색상을 표현할 수 있는 전기 영동 디스플레이 장치 및 전기 영동 디스플레이 장치용 마이크로캡슐을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기 영동 디스플레이 장치는 복수의 화소 전극들, 공통 전극, 및 상기 화소 전극들과 상기 공통 전극 사이에 배열되는 디스플레이 셀들을 포함하는 표시층을 포함한다. 상기 디스플레이 셀들 각각은 제1 색상을 갖고 제1 밀도를 갖는 제1 컬러 용액, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 갖고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 갖는 제2 컬러 용액, 및 상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액 내에 분산되고 제1 극성으로 대전된 전기 영동 입자들을 포함한다.
상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액은 상기 디스플레이 셀 내에서 서로 상분리될 수 있다.
상기 제1 컬러 용액은 밀도 차이에 의해 상기 제2 컬러 용액 상에 위치할 수 있다.
상기 전기 영동 입자들은 상기 화소 전극들과 공통 전극 사이의 전기장에 의해 상기 제1 컬러 용액 상에, 상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액 사이에, 또는 상기 제2 컬러 용액 아래에 위치하도록 제어될 수 있다.
상기 전기 영동 입자들은 백색을 띄는 경우, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액 사이에 위치할 때, 상기 제1 컬러 용액의 상기 제1 색상을 표시하고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제2 컬러 용액 아래에 위치할 때, 상기 제1 컬러 용액의 상기 제1 색상과 상기 제2 컬러 용액의 상기 제2 색상이 혼색된 제3 색상을 표시할 수 있다.
상기 제1 컬러 용액은 제1 용매와 상기 제1 용매에 용해되는 제1 염료를 포함하고, 상기 제2 컬러 용액은 제2 용매와 상기 제2 용매에 용해되는 제2 염료를 포함할 수 있다.
상기 제1 염료는 상기 제2 용매에 불용성을 갖고, 상기 제2 염료는 상기 제1 용매에 불용성을 가질 수 있다.
상기 디스플레이 셀들 각각은 상기 제1 컬러 용액, 상기 제2 컬러 용액 및 상기 전기 영동 입자들을 둘러싸는 캡슐 외벽을 갖는 마이크로캡슐을 포함할 수 있다.
상기 표시층은 상기 디스플레이 셀들을 서로 분리하는 격벽을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 전기 영동 디스플레이 장치는 복수의 화소 전극들, 공통 전극, 및 상기 화소 전극들과 상기 공통 전극 사이에 배열되는 디스플레이 셀들을 포함하는 표시층을 포함한다. 상기 디스플레이 셀들 각각은 제1 색상을 갖고 제1 밀도를 갖는 제1 컬러 용액, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 갖고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 갖는 제2 컬러 용액, 상기 제1 및 제2 색상과 다른 제3 색상을 갖고 상기 제2 밀도보다 큰 제3 밀도를 갖는 제3 컬러 용액, 및 상기 제1 내지 제3 컬러 용액들 내에 분산되고 제1 극성으로 대전된 전기 영동 입자들을 포함한다.
상기 제1 내지 제3 컬러 용액들은 상기 디스플레이 셀 내에서 서로 상분리될 수 있다.
상기 제1 컬러 용액은 밀도 차이에 의해 상기 제2 컬러 용액 상에 위치하고, 상기 제2 컬러 용액은 밀도 차이에 의해 상기 제3 컬러 용액 상에 위치할 수 있다.
상기 전기 영동 입자들은 상기 화소 전극들과 공통 전극 사이의 전기장에 의해 상기 제1 컬러 용액 상에, 상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액 사이에, 상기 제2 컬러 용액과 상기 제3 컬러 용액 사이에, 또는 상기 제3 컬러 용액 아래에 위치하도록 제어될 수 있다.
상기 전기 영동 입자들은 백색을 띄는 경우, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액 사이에 위치할 때, 상기 제1 색상을 표시하고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제2 컬러 용액과 상기 제3 컬러 용액 사이에 위치할 때, 상기 제1 색상과 상기 제2 색상이 혼색된 제4 색상을 표시하고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제3 컬러 용액 아래에 위치할 때, 상기 제1 내지 제3 색상들이 모두 혼색된 제5 색상을 표시할 수 있다.
상기 제1 컬러 용액은 제1 용매와 상기 제1 용매에 용해되는 제1 염료를 포함하고, 상기 제2 컬러 용액은 제2 용매와 상기 제2 용매에 용해되는 제2 염료를 포함하고, 상기 제3 컬러 용액은 제3 용매와 상기 제3 용매에 용해되는 제3 염료를 포함할 수 있다.
상기 제1 염료는 상기 제2 용매와 상기 제3 용매에 불용성을 갖고, 상기 제2 염료는 상기 제1 용매와 상기 제3 용매에 불용성을 갖고, 상기 제3 염료는 상기 제1 용매와 상기 제2 용매에 불용성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 전기 영동 디스플레이 장치용 마이크로캡슐은 제1 색상을 갖고 제1 밀도를 갖는 제1 컬러 용액, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 갖고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 갖는 제2 컬러 용액, 상기 제1 컬러 용액과 상기 제2 컬러 용액 내에 분산되고 제1 극성으로 대전된 전기 영동 입자들, 및 상기 제1 컬러 용액, 상기 제2 컬러 용액 및 상기 전기 영동 입자들을 둘러싸는 캡슐 외벽을 포함한다.
상기 제1 및 제2 컬러 용액들은 상기 디스플레이 셀 내에서 서로 상분리되고, 상기 제1 컬러 용액은 밀도 차이에 의해 상기 제2 컬러 용액 상에 위치할 수 있다.
상기 제1 컬러 용액은 제1 용매와 상기 제1 용매에 용해되고 상기 제1 색상을 갖는 제1 염료를 포함하고, 상기 제2 컬러 용액은 제2 용매와 상기 제2 용매에 용해되고 상기 제2 색상을 갖는 제2 염료를 포함하며, 상기 제1 염료는 상기 제2 용매에 불용성을 갖고, 상기 제2 염료는 상기 제1 용매에 불용성을 가질 수 있다.
상기 제1 및 제2 색상과 다른 제3 색상을 갖고 상기 제2 밀도보다 큰 제3 밀도를 갖는 제3 컬러 용액을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기 영동 디스플레이 장치 및 전기 영동 디스플레이 장치용 마이크로캡슐은 세가지 이상의 색상을 표현할 수 있으면서도 간단한 공정으로 제조될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 표시층을 확대한 일 예에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 표시층을 확대한 다른 예에 따른 단면도이다.
도 4a 내지 4c는 도 2의 표시층의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 5a는 도 2에 도시되는 마이크로캡슐의 다른 예에 따른 단면도이다.
도 5b는 도 3에 도시되는 디스플레이 셀의 다른 예에 따른 단면도이다.
도 6a 내지 6d는 도 5a의 마이크로캡슐을 포함하는 표시층의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열의 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전기 영동 디스플레이 장치(100)는 복수의 화소 전극들(120), 공통 전극(150), 및 화소 전극들(120)과 공통 전극(150) 사이의 표시층(140)을 포함한다. 표시층(140)은 화소 전극들(120)과 공통 전극(150) 사이에 배열되는 디스플레이 셀들을 포함한다.
일 예에 따르면, 디스플레이 셀들은 예컨대 도 2에 도시되는 마이크로캡슐(142)을 포함할 수 있다. 다른 예에 따르면, 도 3에 도시되는 바와 같이 디스플레이 셀들(142a)은 격벽(143a)에 의해 한정될 수 있다. 디스플레이 셀들에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조로 아래에서 더욱 자세히 설명된다.
일 실시예에 따르면 전기 영동 디스플레이 장치(100)는 하부 기판(110), 하부 기판(110) 상에 배열되는 화소 전극들(120), 화소 전극들(120) 상의 점착층(130), 점착층(140) 상의 표시층(140), 표시층(140) 상의 공통 전극(150), 및 공통 전극(150) 상의 상부 기판(160)을 포함한다. 일 예에 따르면, 표시층(140)을 통해 표시되는 문자나 도형과 같은 형상들은 상부 기판(160)을 통해 상부 방향으로 시청자에 의해 시인된다. 그러나, 이로 한정되지 않으며, 표시층(140)을 통해 표시되는 형상들은 하부 기판(110)을 통해 하부 방향으로 시청자에 의해 시인되거나, 상부 기판(160)과 하부 기판(110)을 통해 양 방향으로 시청자에 의해 시인될 수 있다.
하부 기판(110)은 플라스틱 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 예를 들면, 하부 기판(110)은 절연성 유기물로 이루어질 수 있으며, 예컨대 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 하부 기판(110)은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 재질의 기판일 수 있다. 다른 예에 따르면, 하부 기판(110)은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성 수지로 이루어진 경성 기판일 수 있다.
도시되지는 않았지만, 하부 기판(110) 상에는 표시층(140)을 관통하는 관통 전극(미 도시)을 통해 공통 전극(150)에 연결되는 연결 전극(미 도시)이 배치될 수 있다. 또한, 하부 기판(110) 상에는 화소 전극들(120)과 연결 전극에 연결되는 배선들(미 도시), 및 배선들에 연결되는 접속 패드들(미 도시)이 배치될 수 있다. 하부 기판(110) 상에는 접속 패드들을 통해 화소 전극들(120)과 연결 전극에 구동 전압들 및 기준 전압을 제공하는 구동 칩(미 도시)이 실장될 수 있다. 구동 칩은 화소 전극들(120)에 독립적인 전압을 인가할 수 있다.
화소 전극들(120)은 구리, 알루미늄, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 산화 인듐 아연(IZO: Indium Zinc Oxide)의 단층 구조, 또는 구리, 알루미늄, ITO 또는 IZO와 같은 제1 물질층 상에 니켈 또는 금 등과 같은 제2 물질층이 추가로 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.
화소 전극들(120)은 하부 기판(110) 상에 디자이너의 설계에 따라 다양한 평면 형상을 가지며 배치될 수 있다. 화소 전극들(120)은 설계에 따라 상이한 평면 형상과 크기를 가질 수 있다. 화소 전극들(120)은 하부 기판(110) 상에서 서로 이격되어 배치된다. 설계에 따라 화소 전극들(120) 중 일부는 하부 기판(110) 상의 배선을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 전극들(120)이 형성된 하부 기판(110)은 인쇄 회로 기판일 수 있다. 화소 전극들(120)은 하부 기판(110) 상에 인쇄 방식으로 형성될 수 있다. 화소 전극들(120)은 롤투롤 공정을 이용하여 하부 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 하부 기판(110)에는 반도체 물질을 이용한 능동 스위칭 소자, 예컨대, 박막 트랜지스터가 직접 형성되지 않을 수 있다.
점착층(130)은 화소 전극들(120) 상에 배치되어, 화소 전극들(120)과 표시층(140)이 서로 접합하도록 접착력을 제공할 수 있다. 일 예에 따르면, 점착층(130)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다. 감압 점착제는 구성 부재의 광학적 특성 변화를 방지하고, 접착 처리시의 경화나 건조시의 고온 프로세스를 요하지 않는 소재가 사용 가능하다.
예를 들면, 점착층(130)은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르나 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다. 점착층(130)은 열에 의해 녹을 수 있으며, 열에 의해 녹으면 접착성을 가질 수 있다. 점착층(130)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있다. 다른 예에 따르면, 점착층(130)은 설계에 따라서 경화되지 않을 수도 있다. 다른 예에 따르면, 점착층(130)은 열가소성 수지 물질, 예컨대, 80도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 접착 물질일 수 있다.
표시층(140)은 점착층(130) 상에 배치되어 공통 전극(150)과 화소 전극들(120) 사이에 위치하며, 공통 전극(150)과 화소 전극들(120)에 인가되는 전압들에 의해 생성되는 전기장의 방향과 세기 또는 전압의 인가 시간에 따라 세 가지 이상의 색상을 표시할 수 있다.
표시층(140)은 제1 색상과 제1 밀도를 갖는 제1 컬러 용액, 제2 색상과 제2 밀도를 갖는 제2 컬러 용액, 및 제1 컬러 용액과 제2 컬러 용액 내에 분산된 전기 영동 입자들을 포함할 수 있다. 제1 색상과 제2 색상은 서로 상이하고, 제2 밀도는 제1 밀도보다 클 수 있다.
전기 영동 입자들은 제1 및 제2 색상들과 상이한 색상을 가질 수 있다. 전기 영동 입자들은 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동하도록 제1 극성으로 대전될 수 있다. 다른 예에 따르면, 전기 영동 입자들은 제1 극성으로 대전되는 제1 전기 영동 입자들과 제2 극성으로 대전되는 제2 전기 영동 입자들을 포함할 수 있다. 이때, 제2 극성은 제1 극성과 반대 극성일 수 있다. 다른 예에 따르면, 제2 극성은 제1 극성과 동일한 극성이지만 제1 전기 영동 입자의 전하량 및/또는 질량은 제2 전기 영동 입자의 전하량 및/또는 질량과 상이할 수 있다. 이때, 제1 전기 영동 입자의 색상과 제2 전기 영동 입자의 색상은 서로 상이할 수 있다.
일 예에 따르면, 표시층(140)은 각각 제1 컬러 용액, 제2 컬러 용액 및 전기 영동 입자들을 포함하는 마이크로캡슐들을 포함할 수 있다. 표시층(140)은 마이크로캡슐들을 공통 전극(150) 상에 고정시키기 위해 바인더를 더 포함할 수 있다. 마이크로캡슐들을 포함하는 표시층(140)에 대하여 도 2를 참조로 아래에서 더욱 자세히 설명한다.
다른 예에 따르면, 표시층(140)은 공통 전극(150) 상에 형성되는 메시 형태의 격벽을 가질 수 있으며, 격벽에 의해 한정 또는 구분되는 디스플레이 셀들은 각각 제1 컬러 용액, 제2 컬러 용액 및 전기 영동 입자들을 포함할 수 있다. 격벽에 의해 한정되는 디스플레이 셀들을 포함하는 표시층(140)에 대하여 도 3를 참조로 아래에서 더욱 자세히 설명한다.
표시층(140)은 전기장의 방향, 세기 및 전기장의 인가 시간 중 적어도 하나에 따라 세 가지 이상의 색상을 표시할 수 있다. 표시층(140)이 세 가지 이상의 색상을 표시하기 위한 제어 방법은 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 아래에서 더욱 자세히 설명한다.
공통 전극(150)은 표시층(140) 상에 전면적으로 배치되어, 표시층(140)과 상부 기판(160) 사이에 위치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 공통 전극(150)은 표시층(140)과 점착층(130)을 관통하는 관통 전극(미 도시)을 하부 기판(110) 상의 연결 전극(미 도시)에 전기적으로 연결된다. 전기 영동 디스플레이 장치(100)가 동작할 때, 공통 전극(150)에는 기준 전압이 인가된다.
일 예에 따르면, 관통 전극은 점도가 높은 액상의 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 관통 전극은 실버 페이스트, 카본 페이스트, 또는 도전성 액상 OCA(optically clear adhesive)를 이용하여 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 관통 전극은 도전성 점착 필름으로 형성될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 관통 전극은 금속으로 형성될 수 있다.
공통 전극(150)은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 예컨대, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO, 및 TCO(transparent conductive oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 공통 전극(150)은 스퍼터링 공정을 통해 상부 기판(160) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 공통 전극(150)은 코팅 공정 또는 도금 공정을 통해 상부 기판(160) 상에 전면적으로 형성될 수 있다.
상부 기판(160)은 공통 전극(150) 상에 배치되며, 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 필름일 수 있다. 예를 들면, 상부 기판(160)은 광투과율이 우수한 투명 고분자 필름으로서, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 1에 도시되지는 않았지만, 전기 영동 디스플레이 장치(100)의 측면에는 밀봉부(미 도시)가 형성될 수 있다. 밀봉부는 예컨대 적어도 표시층(140)의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 밀봉부는 외부의 산소와 수분 등의 불순물로부터 표시부(150)의 변형을 방지하는 주요 차단막으로 기능할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 밀봉부는 광을 조사하여 경화될 수 있는 광 경화성 물질을 포함할 수 있다. 밀봉부는 유기 물질과 광 경화성 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 밀봉부는 자외선(UV), 레이저 광, 가시광선 등을 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 밀봉부에 포함되는 광 경화성 물질의 예들은, 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate)계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트(polyester acrylate)계 수지, 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)계 수지, 폴리부타디엔 아크릴레이트(polybutadine acrylate)계 수지, 실리콘 아크릴레이트(silicon acrylate)계 수지, 알킬 아크릴레이트(alkyl acrylate)계 수지 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 밀봉부는 프릿(frit) 등으로 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시층을 확대한 일 예에 따른 단면도이다.
도 2를 참조하면, 표시층(140)은 마이크로캡슐들(142)을 포함할 수 있으며, 마이크로캡슐들(142)은 바인더(141)에 의해 고정될 수 있다.
마이크로캡슐들(142) 각각은 제1 컬러 용액(145), 제2 컬러 용액(146), 전기 영동 입자들(144) 및 캡슐 외벽(143)을 포함한다. 제1 컬러 용액(145)은 제1 색상과 제1 밀도를 갖는다. 제2 컬러 용액(146)은 제2 색상과 제2 밀도를 갖는다. 제1 색상과 제2 색상은 서로 상이하고, 제2 밀도는 제1 밀도보다 크다. 전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 내에 분산되고, 제1 극성으로 대전된다. 캡슐 외벽(143)은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 컬러 용액(145), 제2 컬러 용액(146), 및 전기 영동 입자들(144)을 둘러쌀 수 있다.
도 2에 마이크로캡슐들(142)이 단층으로 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 복수의 층으로 배치될 수도 있다. 또한, 마이크로캡슐들(142)이 모두 동일한 크기를 갖는 것으로 도시되었지만, 제조 공정에 따라 서로 상이한 크기를 가질 수도 있다. 마이크로캡슐들(142)은 대략 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터 사이의 직경을 갖는 구 형상일 수 있다. 도 1에 도시되는 화소 전극(120)은 설계에 따라 대략 수십 내지 수천 마이크로미터 사이의 폭을 가질 수 있다. 하나의 화소 전극(120) 상에는 수십 개 이상의 마이크로캡슐들(142)이 배치될 수 있다.
전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 내에 분산되어 있다. 전기 영동 입자들(144)은 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동할 수 있도록, 제1 극성(예컨대, (+) 극성 또는 (-) 극성)으로 대전될 수 있다. 전기 영동 입자들(144)은 광을 흡수하거나 또는 광을 산란시킬 수 있다.
전기 영동 입자(144)는 유기 또는 무기 화합물을 포함할 수 있다. 전기 영동 입자(144)는 금속 입자와 같은 반사 물질을 포함할 수 있다. 전기 영동 입자(144)는 염료, 안료 등 고유의 컬러를 갖는 색 발현 물질로 가공(예컨대, 코팅)된 입자일 수 있다. 예를 들면, 전기 영동 입자(144)는 철(Fe), 니켈(Ni), 코발트(Co), 티타늄(Ti), 카본(C), 아연(Zn), 황(S), 금(Au), 은(Ag), 바륨(Ba), 스트론듐(Sr), 납(Pb), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 몰리부덴(Mo) 등의 원소나 이들의 산화물을 포함하는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 전기 영동 입자(144)는 염료 또는 안료에 의하여 표면이 가공된 입자, 유기 화합물에 의하여 표면이 가공된 입자, 착화합물에 의하여 표면이 가공된 입자, 배위화합물에 의하여 표면이 가공된 입자 등일 수 있다.
전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상 및 제2 컬러 용액(146)의 제2 색상과 상이한 색상을 가질 수 있으며, 예컨대, 백색, 흑색, 적색, 청색, 또는 황색 등과 같은 다양한 색상들 중에서 선택될 수 있다. 예컨대, 전기 영동 입자들(144)의 색상은 백색일 수 있다. 백색의 전기 영동 입자들(144)은 이산화티타늄 입자를 표면 처리하여 전하를 갖도록 하는 방법, 비극성 매질에서 전하를 띠게 하는 표면처리 방법, 전기적 용량차이가 큰 유/무기 실란을 코팅하는 방법, 극성 성분을 함유한 고분자 물질을 무기물 입자표면에 중합하는 방법, 및 극성 무기물을 증착하는 방법 중 적어도 하나를 이용하여 생성될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전기 영동 입자들(144)은 제1 극성으로 대전된 제1 전기 영동 입자들과 제2 극성으로 대전된 제2 전기 영동 입자들을 포함할 수 있다. 제1 전기 영동 입자들과 제2 전기 영동 입자들은 서로 상이한 색상을 가질 수 있다. 이때, 일 예에 따르면, 제2 극성은 제1 극성의 반대 극성일 수 있다. 다른 예에 따르면, 제2 극성과 제1 극성은 서로 동일한 극성일 수 있다. 이 경우, 제1 전기 영동 입자들과 제2 전기 영동 입자들은 서로 상이한 표면 전하, 질량, 형상 등의 물리적 화학적 특성을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 전기 영동 입자들은 백색이고 제2 전기 영동 입자들은 흑색일 수 있다. 흑색의 제2 전기 영동 입자들은 카본 블랙, 산화철 나노 입자, 구리 크로마이트 등과 같은 유/무기 입자들을 이용하여 생성될 수 있다.
제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)은 전기 영동 입자들(144)이 분산되어 유동할 수 있도록 하는 용매를 포함하며, 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일 트리에칠헥사노인, 디메치콘, 세틸오타노에이트, 디카프릴레이트, 이소프로필미리스테이트, 토코페놀아세테이트 등의 물질을 포함할 수 있다.
제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)은 형광 물질, 인광 물질, 또는 발광 물질 등을 서로 다르게 포함하거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온 안료 물질, 시온 염료 물질 등)을 서로 다르게 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)은 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화염료, 프탈로시아닌 염료 등의 염료 물질을 서로 다르게 포함할 수 있다.
또한, 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)은 산화티탄(Titanium dioxide), 산화아연(Zinc oxide), 리토폰(Lithopon), 황화아연(Zinc sulfonate), 카본블랙(Carbon black), 흑연(Graphite), 황연(Chrome yellow), 형광안료, 펄안료 등의 무기 안료, 또는 불용성 아조계, 용성 아조계, 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염 염료계, 필로콜린계, 플루오르빈계, 퀴노프탈론계, 메탈 콤플렉스 등의 유기 안료를 포함하는 안료 물질을 서로 다르게 포함할 수 있다.
제1 컬러 용액(145)은 제1 컬러 용액(145)은 제1 색상과 제1 밀도를 가지며, 제2 컬러 용액(146)은 제2 색상과 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 갖는다. 제1 색상과 제2 색상은 서로 다른 색상으로서, 적색, 녹색, 및 청색 중에서 선택될 수 있다. 다른 예로서 제1 색상과 제2 색상은 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow) 중에서 선택될 수 있다.
제1 컬러 용액(145)은 제1 용매와 상기 제1 용매에 용해되는 제1 염료를 포함할 수 있다. 제2 컬러 용액(146)은 제2 용매와 상기 제2 용매에 용해되는 제2 염료를 포함할 수 있다. 제1 염료는 제1 컬러 용액(145)이 제1 색상을 갖게 하는 물질로 선택되고 제2 염료는 제2 컬러 용액(146)이 제2 색상을 갖게 하는 물질로 선택될 수 있다.
제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)는 서로 상분리될 수 있다. 제1 컬러 용액(145)의 제1 용매와 제2 컬러 용액(146)의 제2 용매는 서로 섞이지 않도록 선택될 수 있다. 또한, 제1 컬러 용액(145)의 제1 염료는 제2 컬러 용액(146)의 제2 용매에 불용성을 가지는 물질로 선택될 수 있다.
제2 컬러 용액(146)의 제2 염료는 제1 컬러 용액(145)의 제1 용매에 불용성을 가지는 물질로 선택될 수 있다. 그에 따라, 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상과 제2 컬러 용액(146)의 제2 색상이 서로 혼색되지 않을 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1 컬러 용액(145)의 용해 파라미터와 제2 컬러 용액(146)의 용해 파라미터는 동일한 염료가 용해되지 않을 정도로 떨어져 있을 수 있다. 예컨대, 제1 용매의 제1 용해 파라미터(예컨대, 10)와 매칭되는 제1 염료가 제1 용매에 용해되어 제1 컬러 용액(145)이 형성된다. 제2 컬러 용액(146)도 역시 제2 용매의 제2 용해 파라미터(예컨대, 20)와 매칭되는 제2 염료가 제2 용매에 용해되어 형성된다. 제1 염료와 제2 염료의 용해 파라미터들도 상이할 것이므로, 제1 염료는 제1 용매에만 용해되고 제2 염료는 제2 용매에만 용해될 수 있다. 그에 따라 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상과 제2 컬러 용액(146)의 제2 색상이 서로 혼색되지 않을 수 있다.
제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)의 밀도 차이에 의하여 도 2에 도시된 바와 같이 제1 컬러 용액(145)은 제2 컬러 용액(146)의 상부에 위치할 수 있다. 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)은 서로 섞이지 않고 분리되므로, 중력이 미치는 곳에서 밀도 차에 의해 제1 컬러 용액(145)이 제2 컬러 용액(146)의 위에 위치하게 된다. 이를 위해, 제1 용매와 제2 용매는 서로 분리될 수 있을 정도의 밀도 차를 갖는 물질로 선택될 수 있다.
예를 들면, Isopar M 용매는 15℃에서 0.79g/㎖의 밀도를 갖는다. 폴리클로트리프루오에틸렌(Polychlorotrifluoroethylene)을 구성성분으로 갖는 halocarbon oil 0.8 용매는 37.8℃에서 1.71g/㎖의 밀도를 갖는다. 1,2-디클로로프로판(1,2-Dichloropropane)을 구성성분으로 갖는 SC-PAR 용매는 20℃에서 1.16g/㎖의 밀도를 갖는다. 니트로에탄(Nitroethane), 1-니트로프로판(1-Nitropropane), 2-니트로프로판(2-Niropropane) 혼합물인 SC-PAR 용매는 20℃에서 1.01g/㎖의 밀도를 갖는다.
제1 컬러 용액(145)의 제1 용매와 제2 컬러 용액(146)의 제2 용매는 위와 같이 밀도 차가 있는 용매들 중에서 선택될 수 있다.
제1 컬러 용액(145), 제2 컬러 용액(146) 및 전기 영동 입자들(144)은 혼합되어 에멀젼으로 형성될 수 있다. 에멀젼의 직경은 1㎛ 이상 1000㎛ 이하일 수 있는데, 이는 제1 컬러 용액(145), 제2 컬러 용액(146) 및 전기 영동 입자들(144) 사이의 혼합 비율, 교반 속도, 추가로 투입될 수 있는 계면활성제의 양 등의 요인에 따라 조절될 수 있다.
이와 같이 형성된 에멀젼은 캡슐화될 수 있다. 캡슐 외벽(143)은 제1 컬러 용액(145), 제2 컬러 용액(146) 및 전기 영동 입자들(144)이 혼합된 에멀젼을 둘러쌀 수 있다.
에멀젼에는 계면 활성제가 포함될 수 있으며, 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)가 캡슐 외벽(143) 내에서 분리된 후 계면 활성제에 의하여 안정한 상태가 유지될 수 있다. 계면 활성제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양성 계면활성제 및 쌍성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 계면활성제는 에멀젼의 총 중량 대비 0.01 중량% 이상 10 중량% 이하로 함유될 수 있다.
에멀젼을 감싸는 캡슐 외벽(143)은 광투과성 고분자 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 아지네이트(aginate), 젤라틴(gelatin), 에틸 셀룰로스 (ethyl cellulose), 폴리아마이드(polyamide), 멜라민-포름알데히드(melamine formaldehyde), 폴리비닐 피리딘(poly(vinyl pyridine)), 폴리스티렌(polystyrene), 우레탄(urethane), 폴리우레탄(polyurethane), 메틸메타아크릴레이트(methylmethacrylate) 등의 물질을 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 캡슐 외벽(143)은 예컨대 인-시튜(in-situ) 중합법에 의해 형성될 수 있다. 수용액 상에 녹아있는 단량체들의 분자량이 증가하면서, 유화되어 있던 유기상과 수용액 계면에 올리고머 또는 고분자가 자리잡게 되고, 이와 같이 계면에 위치한 폴리머들은 가교반응을 통하여 더욱 큰 분자량을 가지게 되고 결과적으로 캡슐 외벽(143)을 형성한다
다른 예에 따르면, 캡슐 외벽(143)은 코아서베이션 마이크로인캡슐레이션(coacervation microencapsulation) 방법에 의하여 등전점을 이용하여 형성될 수 있다. 이로 한정되지 않으며, 캡슐 외벽(143)은 에멀젼 중합법, 다중 유화 중합법, 축합 중합법, 용매 축출 및 증발법, 현탁가교법, 코아세르법, 압출법, 스프레이법 등의 방법에 의하여 형성될 수 있다.
캡슐 외벽(143)은 고온 조건, 저온 조건, 이온성 조건 등에 의해서 경화될 수 있으며, 캡슐에 포함되는 고분자의 농도 또는 종류에 따라 연질(soft) 또는 경질(hard)의 특성을 가질 수 있다.
캡슐 외벽(143)이 형성된 후, 시간이 흐르면 캡슐 외벽(143) 내의 에멀젼은 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)의 특성 및 밀도에 따라 분리된다. 그 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 캡슐 외벽(143) 내의 상부 영역에는 제1 컬러 용액(145)이 위치하고, 하부 영역에는 제2 컬러 용액(146)이 위치하며, 전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 내에 분산되어 인가되는 전기장에 의해 이동할 수 있다.
전기 영동 입자들(144)은 인가되는 전기장에 의해 제1 컬러 용액(145) 내에서 제2 컬러 용액(146) 내로 이동하거나 그 반대로 이동할 수도 있으며 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 사이의 경계에 위치할 수도 있다
바인더(141)는 380nm 내지 750nm의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 바인더(141)는 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한, 바인더(141)는 형광 물질, 인광 물질, 발광 물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온 안료 물질, 시온 염료 물질 등)이 포함될 수 있다. 바인더(141)는 경화된 상태일 수 있다.
도 3은 도 1의 표시층을 확대한 다른 예에 따른 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시층(140a)은 격벽(143a), 및 격벽(143a)에 의해 한정되는 디스플레이 셀들(142a)을 포함한다. 표시층(140a)은 도 1에 도시된 표시층(140)과 같이 공통 전극(150)과 점착층(130) 사이에 배치된다.
공통 전극(150) 상에는 디스플레이 셀들(142a)을 물리적으로 구획하기 위한 격벽(143a)이 배치될 수 있다. 격벽(143a)은 평면 상에서 매쉬 형태 또는 격자 형태로 배열될 수 있다.
격벽(143a)은 유기 화합물과 같은 수지 또는 무기 화합물, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 예컨대, 격벽(143a)은 실링 재료로 형성될 수 있으며, 예컨대, UV 경화형의 아크릴계 수지 또는 열 경화형의 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 격벽(143a)은 수지층을 형성한 후 수지층을 임프린팅하는 스탬퍼 방식으로 형성될 수 있다.
다른 예에 따르면, 격벽(143a)은 포토리소그래픽 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 감광성 수지층을 공통 전극(150) 상에 도포한 후, 포토 마스크를 이용하여 격벽(143a)이 형성될 위치 또는 격벽(143a)의 형성을 위해 제거되어야 할 위치에 광을 조사한 후, 현상 공정을 통해 격벽(143a)이 형성될 수 있다.
격벽(143a)에 의해 구획되는 공간에 전기 영동 입자들(144a), 제1 컬러 용액(145a), 및 제2 컬러 용액(146a)을 주입할 수 있다. 격벽(143a)에 의해 한정되는 공간 내에 주입되는 전기 영동 입자들(144a), 제1 컬러 용액(145a), 및 제2 컬러 용액(146a)은 하나의 디스플레이 셀(142a)을 구성할 수 있다. 전기 영동 입자들(144a), 제1 컬러 용액(145a), 및 제2 컬러 용액(146a)은 도 2를 참조로 앞에서 설명된 전기 영동 입자들(144), 제1 컬러 용액(145), 및 제2 컬러 용액(146)에 각각 대응할 수 있으며, 이들에 대하여 반복하여 설명하지 않는다.
격벽(143a)에 의해 형성되는 공간에 전기 영동 입자들(144a), 제1 컬러 용액(145a), 및 제2 컬러 용액(146a)이 혼합된 에멀젼이 주입될 수 있으며, 시간이 경과함에 따라 에멀젼은 제1 컬러 용액(145a)과 제2 컬러 용액(146a)의 특성 및 밀도에 따라 분리되어, 제1 컬러 용액(145a)이 상부에 위치하고, 제2 컬러 용액(146a)이 하부에 위치하고, 전기 영동 입자들(144a)이 제1 컬러 용액(145a)과 제2 컬러 용액(146a) 내에 분산될 수 있다.
제1 컬러 용액(145a)과 제2 컬러 용액(146a)도 역시 격벽(143) 내에서 서로 상분리될 수 있으며, 제1 컬러 용액(145a)은 밀도 차이에 의해 제2 컬러 용액(146a) 상에 위치할 수 있다. 전기 영동 입자들(144a)은 인가되는 전기장의 방향과 세기, 및 전기장이 인가되는 시간에 따라 제1 컬러 용액(145a)의 상부에 위치하거나, 제1 컬러 용액(145a)과 제2 컬러 용액(146a)의 사이에 위치하거나, 제2 컬러 용액(146a)의 하부에 위치할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 도 2의 표시층의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 4a를 참조하면, 화소 전극(120)과 공통 전극(150) 사이에 마이크로캡슐(142)이 위치한다. 예를 들면, 공통 전극(150)은 접지되고, 화소 전극(120)에는 표시층(140)의 상태를 변경하기 위한 구동 전압이 인가될 수 있다. 표시층(140)은 마이크로캡슐들(142)을 포함하므로, 대표적으로 하나의 마이크로캡슐(142)만이 도시된다. 도시된 마이크로캡슐(142)의 주변에 위치하는 마이크로캡슐들(142)도 동일한 전기장이 인가된다면 동일하게 동작할 것임을 이해할 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 마이크로캡슐(142)은 캡슐 외벽(143), 전기 영동 입자들(144), 제1 컬러 용액(145) 및 제2 컬러 용액(146)을 포함한다.
용액 내의 전기 영동 입자가 전기장에 의해 이동하는 현상에 대하여 먼저 설명한다.
전기장(E)이 인가된 상태에서 용액 내의 전하를 띈 전기 영동 입자는 아래의 수학식 1과 같이 인가된 전기장(E)에 비례하는 속도(v)로 용액 내에서 움직인다.
[수학식 1]
v = μE
여기서, μ는 비례 상수로서 전기 영동 이동도(electrophorestic mobility)를 의미한다. 전기 영동 이동도(μ)는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
[수학식 2]
μ = ζε/η
여기서, ε는 용액의 절연 상수, η는 용액의 점도, ζ는 용액의 제타 전위(zeta potential)이다. 제타 전위는 전하를 띈 전기 영동 입자를 둘러싼 전단층(shear plane)에서의 정전하준위(electrostatic potential)를 의미하며, 다음의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
ζ= gλD/ε
여기서, g는 전기 영동 입자의 전하량이고, λD는 전기 영동 입자가 용액 내에서 차지하는 디바이(debye) 길이이다. 따라서, 셀 높이가 h인 경우, 속도(v)로 움직이는 전기 영동 입자의 스위칭 시간(ttotal)은 다음과 같은 수학식 4로 정량화 될 수 있다. 여기서, V는 인가된 전압(voltage)로서, 전기장(E)는 V/h와 동일하다.
[수학식 4]
ttotal h/v= h/μE= h2/μV
즉, V의 전압을 스위칭 시간(ttotal)만큼 인가할 경우, 전기 영동 입자는 용액 내에서 셀 높이(h)만큼 이동하므로, 표시층의 표시 색상이 완전히 변하게 된다. 만약 V의 전압을 스위칭 시간의 1/2(ttotal/2)만큼 인가할 경우, 전기 영동 입자는 용액 내에서 셀 높이의 절반(h/2)만큼 이동하게 된다. 또한, V/2의 전압을 스위칭 시간(ttotal)만큼 인가할 경우, 전기 영동 입자는 용액 내에서 셀 높이의 절반(h/2)만큼 이동하게 된다.
전기 영동 입자들(144)이 음(-)의 전하로 대전된 것으로 가정한다. 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144)은 화소 전극(120)으로부터 척력을 받아 공통 전극(150)을 향하여 이동하게 되며, 제1 컬러 용액(145) 상으로 위치하게 된다. 전기 영동 입자(144)는 쌍안정성을 갖기 때문에, 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)의 인가가 중단되더라도, 전기 영동 입자(144)는 제1 컬러 용액(145) 상의 위치를 그대로 유지할 수 있다.
이 경우, 공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 전기 영동 입자들(144)로부터 반사되므로, 관찰자는 전기 영동 입자들(144)의 색상을 보게 된다. 즉, 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)을 인가하면, 표시층(140)은 전기 영동 입자들(144)의 색상을 표시하게 된다.
음의 고전압(-HV)은 전기 영동 입자들(144)의 제1 및 제2 컬러 용액들(145, 146) 내에서의 전기 영동 이동도(μ), 전압의 인가 시간, 마이크로캡슐(142)의 높이에 따라 설정될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 화소 전극(120)에 양의 전압(+mV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144)은 화소 전극(120)으로부터 인력을 받아 화소 전극(120)을 향하여 이동하게 된다. 양의 전압(+mV)의 크기가 양의 고전압(+HV)보다 작을 경우, 양의 전압(+mV)의 인가 시간에 따라 전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 사이에 위치하게 된다. 전기 영동 입자(144)는 쌍안정성을 갖기 때문에, 화소 전극(120)에 양의 전압(+mV)의 인가가 중단되더라도, 전기 영동 입자(144)는 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 사이의 위치를 그대로 유지할 수 있다. 다른 예에 따르면, 전기 영동 입자(144)가 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 사이의 위치를 유지할 있도록, 화소 전극(120)에 음과 양의 펄스 전압이 교대로 인가될 수 있다.
전기 영동 입자들(144)이 제2 컬러 용액(146) 아래에 위치할 경우, 화소 전극(120)에 음의 전압(-mV)이 인가될 때, 전기 영동 입자들(144)이 공통 전극(150)을 향하여 이동하여 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146) 사이에 위치할 수 있다.
양의 전압(+mV)은 전기 영동 입자들(144)의 제1 컬러 용액(145) 내에서의 제1 전기 영동 이동도(μ1), 전압의 인가 시간, 제1 컬러 용액(145)의 높이에 따라 설정될 수 있다. 또한, 음의 전압(-mV)은 전기 영동 입자들(144)의 제2 컬러 용액(146) 내에서의 제2 전기 영동 이동도(μ2), 전압의 인가 시간, 제2 컬러 용액(146)의 높이에 따라 설정될 수 있다.
이 경우, 공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 제1 컬러 용액(145)을 통과하여 전기 영동 입자들(144)로부터 반사되므로, 마이크로캡슐(142)을 주시하는 관찰자는 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상과 전기 영동 입자들(144)의 색상이 혼합된 색상을 보게 된다. 예컨대, 전기 영동 입자들(144)의 색상이 백색인 경우, 관찰자는 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상을 보게 된다. 즉, 화소 전극(120)에 양의 전압(+mV)을 인가하면, 표시층(140)은 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상을 표시하게 된다.
도 4c를 참조하면, 화소 전극(120)에 양의 고전압(+HV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144)은 화소 전극(120)으로부터 인력을 받아 화소 전극(120)을 향하여 이동하게 되며, 제2 컬러 용액(146) 아래에 위치하게 된다. 전기 영동 입자(144)는 쌍안정성을 갖기 때문에, 화소 전극(120)에 양의 고전압(+HV)의 인가가 중단되더라도, 전기 영동 입자(144)는 제2 컬러 용액(146) 아래의 위치를 그대로 유지할 수 있다.
이 경우, 공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 제1 및 제2 컬러 용액(145, 146)을 통과하여 전기 영동 입자들(144)로부터 반사되므로, 관찰자는 제1 및 제2 컬러 용액(145, 146)의 제1 및 제2 색상과 전기 영동 입자들(144)의 색상이 혼합된 색상 보게 된다. 예컨대, 전기 영동 입자들(144)의 색상이 백색인 경우, 마이크로캡슐(142)을 주시하는 관찰자는 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상과 제2 컬러 용액(146)의 제2 색상이 혼합된 색상을 보게 된다. 예컨대, 제1 색상이 옐로우이고, 제2 색상이 마젠타인 경우, 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 색상은 적색이며, 관찰자는 적색을 보게 된다. 즉, 화소 전극(120)에 양의 고전압(+HV)을 인가하면, 표시층(140)은 제1 색상과 제2 색상을 혼합한 새로운 색상을 표시하게 된다.
양의 고전압(+HV)은 전기 영동 입자들(144)의 제1 및 제2 컬러 용액들(145, 146) 내에서의 전기 영동 이동도(μ), 전압의 인가 시간, 마이크로캡슐(142)의 높이에 따라 설정될 수 있다.
예를 들면, 전기 영동 입자들(144)의 색상이 백색이고, 제1 및 제2 색상이 각각 옐로우 및 마젠타라고 가정한다. 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)이 인가되면, 표시층(140)은 전기 영동 입자들(144)의 색상인 백색을 표시한다.
전기 영동 입자들(144)이 제1 컬러 용액(145) 상에 위치한 상태에서 화소 전극(120)에 양의 전압(+mV)이 인가되거나, 전기 영동 입자들(144)이 제2 컬러 용액(146) 아래에 위치한 상태에서 화소 전극(120)에 음의 전압(-mV)이 인가되면, 표시층(140)은 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상인 옐로우를 표시한다. 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)이 인가되면, 표시층(140)은 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 색상인 적색을 표시한다.
따라서, 도 4a 내지 4c에 도시된 바와 같이 표시층(140)은 화소 전극(120)에 인가되는 전압 및 인가 시간에 따라 세 가지 색상을 표시할 수 있다.
한편, 화소 전극(120)에 인가되는 전압 및/또는 인가 시간에 따라 전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145) 내에 또는 제2 컬러 용액(146) 내에 위치할 수도 있다. 예컨대, 전기 영동 입자들(144)이 제1 컬러 용액(145)의 상부에 위치하는 경우에, 도 4b의 실시예에서 화소 전극(120)에 인가되는 전압(+mv)보다 작은 크기의 전압이 인가되거나 인가 시간이 더 짧게 인가될 수 있다. 전기 영동 입자들(144)은 제1 컬러 용액(145)의 상부에서 제1 및 제2 컬러 용액들(145, 146)의 경계까지 도달하지 못하고 제1 컬러 용액(145)의 중간에 위치하게 된다. 이때, 표시층(140)은 제1 컬러 용액(145)의 색상보다 옅은 색상을 표시한다. 이와 같이 화소 전극(120)에 인가되는 전압 및/또는 인가 시간을 조절함으로써, 표시층(140)이 표시하는 색상의 명도를 조절할 수 있다.
도 4a 내지 도 4c을 참조로 도 2의 표시층(140)의 동작을 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 도 3의 표시층(140a)도 도 2의 표시층(140)의 동작 원리와 동일한 원리로 동작할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 5a는 도 2에 도시되는 마이크로캡슐의 다른 예에 따른 단면도이다.
도 5a를 참조하면, 마이크로캡슐(142b)은 제1 컬러 용액(145b), 제2 컬러 용액(146b), 제3 컬러 용액(147b), 전기 영동 입자들(144b) 및 캡슐 외벽(143b)을 포함한다. 마이크로캡슐(142b)은 도 2의 마이크로캡슐(142)과 동일하게 도 1의 표시층(140)에 포함될 수 있다. 마이크로캡슐(142b)은 도 2의 마이크로캡슐(142)에 대응되며, 아래에서는 차이점을 중심으로 설명하며, 마이크로캡슐(142)에 대한 설명은 특별한 반대의 기재가 없는 한 마이크로캡슐(142b)에 대한 설명으로서 원용된다.
전기 영동 입자들(144b) 및 캡슐 외벽(143b)은 도 3에 도시되는 전기 영동 입자들(144) 및 캡슐 외벽(143)과 실질적으로 동일하며 이들에 대하여 반복하여 설명하지 않는다. 또한, 제1 컬러 용액(145b)과 제2 컬러 용액(146b)은 도 3에 도시되는 제1 컬러 용액(145)과 제2 컬러 용액(146)에 대응되며, 아래에서는 차이점을 중심으로 설명한다.
제1 컬러 용액(145b)은 제1 색상과 제1 밀도를 갖는다. 제2 컬러 용액(146b)은 제2 색상과 제2 밀도를 갖는다. 제3 컬러 용액(147b)은 제3 색상과 제3 밀도를 갖는다. 제1 내지 제3 색상들은 모두 서로 상이하다. 예를 들면, 제1 내지 제3 색상들은 3원색을 구성할 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 색상들은 각각 적색, 녹색, 및 청색 중에서 서로 다르게 선택될 수 있다. 다른 예로서 제1 내지 제3 색상들은 각각 시안(cyan), 마젠타(magenta) 및 옐로우(yellow) 중에서 서로 다르게 선택될 수 있다. 전기 영동 입자들(144b)은 제1 내지 제3 색상과 상이한 색상을 가질 수 있으며, 예컨대, 백색일 수 있다.
제2 밀도는 제1 밀도보다 크고, 제3 밀도는 제2 밀도보다 크다. 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 각자의 화학적 특성에 의해 서로 상분리될 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 밀도 차이에 의하여 도 5a에 도시된 바와 같이 제1 컬러 용액(145b)은 제2 컬러 용액(146b)의 상부에 위치하고, 제2 컬러 용액(146b)은 제3 컬러 용액(147b)의 상부에 위치할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 전기 영동 입자들(144b)이 분산되어 유동할 수 있도록 하는 용매를 포함한다. 제1 컬러 용액(145b)은 제1 용매와 상기 제1 용매에 용해되는 제1 염료를 포함할 수 있다. 제2 컬러 용액(146b)은 제2 용매와 상기 제2 용매에 용해되는 제2 염료를 포함할 수 있다. 제3 컬러 용액(147b)은 제3 용매와 상기 제3 용매에 용해되는 제3 염료를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 서로 섞이지 않고 분리되므로, 중력이 미치는 곳에서 밀도 차에 의해 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)이 서로 적층하여 위치한다. 이를 위해, 제1 내지 제3 용매들은 서로 분리될 수 있을 정도의 밀도 차를 갖는 물질로 선택될 수 있다.
제1 염료는 제1 컬러 용액(145b)이 제1 색상을 갖게 하는 물질로 선택되고, 제2 염료는 제2 컬러 용액(146b)이 제2 색상을 갖게 하는 물질로 선택되고, 제3 염료는 제3 컬러 용액(147b)이 제3 색상을 갖게 하는 물질로 선택될 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 서로 상분리될 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 제1 내지 제3 용매들은 서로 섞이지 않도록 선택될 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 제1 내지 제3 색상들이 서로 혼색되지 않도록, 제1 컬러 용액(145b)의 제1 염료는 제2 컬러 용액(146b)의 제2 용매와 제3 컬러 용액(147b)의 제3 용매에 불용성을 가지는 물질로 선택되고, 제2 컬러 용액(146b)의 제2 염료는 제1 컬러 용액(145b)의 제1 용매와 제3 컬러 용액(147b)의 제3 용매에 불용성을 가지는 물질로 선택되고, 제3 컬러 용액(147b)의 제3 염료는 제1 컬러 용액(145b)의 제1 용매와 제2 컬러 용액(146b)의 제2 용매에 불용성을 가지는 물질로 선택될 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 용해 파라미터들은 동일한 염료가 둘 이상의 용매에 용해되지 않을 정도로 떨어져 있을 수 있다. 예컨대, 제1 용매의 제1 용해 파라미터(예컨대, 10)와 매칭되는 제1 염료가 제1 용매에 용해되어 제1 컬러 용액(145b)이 형성된다. 제2 컬러 용액(146b)도 역시 제2 용매의 제2 용해 파라미터(예컨대, 20)와 매칭되는 제2 염료가 제2 용매에 용해되어 형성된다. 또한, 제3 컬러 용액(147b)도 역시 제3 용매의 제3 용해 파라미터(예컨대, 30)와 매칭되는 제3 염료가 제3 용매에 용해되어 형성된다. 이러한 경우, 제1 내지 제3 염료들의 용해 파라미터들도 서로 상이할 것이므로, 제1 염료는 제1 용매에만 용해되고 제2 염료는 제2 용매에만 용해되고 제3 염료는 제3 용매에만 용해될 수 있다. 그에 따라 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 제1 내지 제3 색상들이 서로 혼색되지 않을 수 있다.
예를 들면, 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 아조 염료, 안트라퀴논 염료, 카르보늄 염료, 인디고 염료, 황화염료, 프탈로시아닌 염료 등의 염료 물질을 서로 다르게 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 무기 안료 또는 유기 안료를 포함하는 안료 물질을 서로 다르게 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)은 형광 물질, 인광 물질, 또는 발광 물질 등을 서로 다르게 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b) 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온 안료 물질, 시온 염료 물질 등)을 서로 다르게 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b) 및 전기 영동 입자들(144b)은 혼합되어 에멀젼으로 형성되고, 상기 에멀젼은 캡슐화될 수 있다. 캡슐화에 의해 형성되는 캡슐 외벽(143b)은 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b) 및 전기 영동 입자들(144b)이 혼합된 상기 에멀젼을 둘러쌀 수 있다. 에멀젼에는 계면 활성제가 포함될 수 있다.
캡슐 외벽(143)이 형성된 후, 시간이 흐르면 캡슐 외벽(143) 내의 에멀젼은 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 특성 및 밀도에 따라 도 5a에 도시된 바와 같이 서로 분리된다.
도 5b는 도 3에 도시되는 디스플레이 셀의 다른 예에 따른 단면도이다.
도 5b을 참조하면, 격벽(143c)에 의해 한정되는 디스플레이 셀(142c)이 도시된다. 디스플레이 셀(142c)은 제1 내지 제3 컬러 용액들(145c, 146c, 147c) 및 전기 영동 입자들(144c)을 포함한다. 디스플레이 셀(142c) 및 이를 한정하는 격벽(143c)은 도 1의 표시층(140) 내에 포함될 수 있다. 격벽(143c)은 도 3에 도시되는 격벽(143a)와 실질적으로 동일하며, 전기 영동 입자들(144c)은 도 3에 도시되는 전기 영동 입자들(144a)와 실질적으로 동일하다. 동일한 구성요소에 대해서는 반복하여 설명하지 않는다.
격벽(143c)에 의해 구획되는 공간에 전기 영동 입자들(144c), 및 제1 내지 제3 컬러 용액들(145c, 146c, 147c)이 주입될 수 있다. 제1 내지 제3 컬러 용액들(145c, 146c, 147c)은 도 5a를 참조로 앞에서 설명된 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)에 각각 대응할 수 있으며, 이들에 대하여 반복하여 설명하지 않는다.
격벽(143c)에 의해 형성되는 공간에, 전기 영동 입자들(144c), 제1 컬러 용액(145c), 및 제2 컬러 용액(146c)이 혼합된 에멀젼이 주입될 수 있으며, 시간이 경과함에 따라 상기 에멀젼은 제1 내지 제3 컬러 용액들(145c, 146c, 147c)의 특성 및 밀도에 따라 분리되어, 도 5b에 도시된 바와 같이 서로 분리될 수 있다. 전기 영동 입자들(144c)이 제1 내지 제3 컬러 용액들(145c, 146c, 147c) 내에 분산될 수 있다.
도 6a 내지 6d는 도 5a의 마이크로캡슐을 포함하는 표시층의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.
도 6a를 참조하면, 화소 전극(120)과 공통 전극(150) 사이에 표시층(140) 내의 마이크로캡슐(142b)이 위치한다. 공통 전극(150)은 접지되고, 화소 전극(120)에는 표시층(140)의 상태를 변경하기 위한 구동 전압이 인가될 수 있다.
전기 영동 입자들(144)이 음(-)의 전하로 대전된 것으로 가정한다. 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144)은 화소 전극(120)으로부터 척력을 받아 공통 전극(150)을 향하여 이동하게 되며, 제1 컬러 용액(145b) 상에 위치하게 된다. 전기 영동 입자(144b)는 쌍안정성을 갖기 때문에, 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)의 인가가 중단되더라도, 전기 영동 입자(144)는 제1 컬러 용액(145b) 상의 위치를 그대로 유지할 수 있다.
이 경우, 공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 전기 영동 입자들(144b)로부터 반사되므로, 관찰자는 전기 영동 입자들(144b)의 색상을 보게 된다. 즉, 화소 전극(120)에 음의 고전압(-HV)을 인가하면, 표시층(140)은 전기 영동 입자들(144b)의 색상을 표시하게 된다. 아래에서 전기 영동 입자들(144b)의 색상은 백색인 것으로 가정한다.
음의 고전압(-HV)은 전기 영동 입자들(144)의 제1 및 제2 컬러 용액들(145, 146) 내에서의 전기 영동 이동도(μ), 전압의 인가 시간, 마이크로캡슐(142)의 높이에 따라 설정될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 화소 전극(120)에 양의 전압(+mV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144b)은 제1 컬러 용액(145b)과 제2 컬러 용액(146b) 사이에 위치할 수 있다. 양의 전압(+mV)의 크기는 양의 고전압(+HV)보다 작을 수 있다.
전기 영동 입자들(144b)이 제1 컬러 용액(145b)과 제2 컬러 용액(146b) 사이에 위치하기 위해 화소 전극(120)에 인가되는 전압의 크기 및 전압 인가 시간은 전기 영동 입자들(144b)의 이전 위치에 따라 달라질 수 있다.
공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 제1 컬러 용액(145b)을 통과하여 전기 영동 입자들(144b)로부터 반사되므로, 마이크로캡슐(142b)을 주시하는 관찰자는 제1 컬러 용액(145)의 제1 색상을 보게 된다. 즉, 화소 전극(120)에 양의 전압(+mV)을 인가하면, 표시층(140)은 제1 컬러 용액(145c)의 제1 색상을 표시하게 된다.
도 6c를 참조하면, 화소 전극(120)에 음의 전압(-mV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144b)은 제2 컬러 용액(146b)과 제3 컬러 용액(147b) 사이에 위치할 수 있다. 음의 전압(-mV)의 크기는 음의 고전압(-HV)보다 작을 수 있다.
전기 영동 입자들(144b)이 제2 컬러 용액(146b)과 제3 컬러 용액(147b) 사이에 위치하기 위해 화소 전극(120)에 인가되는 전압의 크기 및 전압 인가 시간은 전기 영동 입자들(144b)의 이전 위치에 따라 달라질 수 있다.
공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 제1 컬러 용액(145b)과 제2 컬러 용액(146b)을 통과하여 전기 영동 입자들(144b)로부터 반사되므로, 마이크로캡슐(142b)을 주시하는 관찰자는 제1 컬러 용액(145b)의 제1 색상과 제2 컬러 용액(146b)제2 색상이 혼합된 색상을 보게 된다. 즉, 화소 전극(120)에 음의 전압(-mV)을 인가하면, 표시층(140)은 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 색상을 표시하게 된다. 예컨대, 제1 색상이 옐로우이고, 제2 색상이 마젠타인 경우, 제1 색상과 제2 색상이 혼합된 색은 적색일 수 있다.
도 6d를 참조하면, 화소 전극(120)에 양의 고전압(+HV)이 인가될 경우, 전기 영동 입자들(144b)은 제3 컬러 용액(147b) 아래에 위치하게 된다.
이 경우, 공통 전극(150)의 상부로부터 입사되는 광은 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)을 통과하여 전기 영동 입자들(144b)로부터 반사되므로, 관찰자는 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b)의 제1 내지 제3 색상들이 혼합된 색상 보게 된다. 제1 내지 제3 색상들이 3원색을 구성하는 경우, 마이크로캡슐(142b)은 흑색을 표시할 수 있다.
양의 고전압(+HV)은 전기 영동 입자들(144b)의 제1 내지 제3 컬러 용액들(145b, 146b, 147b) 내에서의 전기 영동 이동도(μ), 전압의 인가 시간, 마이크로캡슐(142b)의 높이에 따라 설정될 수 있다.
따라서, 도 6a 내지 6d에 도시된 바와 같이 마이크로캡슐(142b)을 포함하는 표시층(140)은 화소 전극(120)에 인가되는 전압 및 인가 시간에 따라 적어도 네 가지 색상을 표시할 수 있다.
도 6a 내지 도 6d를 참조로 도 5a의 마이크로캡슐(142b)의 동작을 설명하였지만, 본 기술분야의 통상의 기술자는 도 5b의 디스플레이 셀(142c)을 포함하는 표시층(140)도 마이크로캡슐(142b)의 동작 원리와 동일한 원리로 동작할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 제조 방법을 구성하는 각 단계들에 대하여 명시적으로 순서를 기재하고 있거나 모순되지 않는다면, 각 단계들은 적당한 순서로 수행될 수 있다. 각 단계들의 기재된 순서에 따라 수행되는 것으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어 등)의 사용은 오로지 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것이며, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어의 사용으로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)가 수정될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞에서 설명된 실시예들에 국한하여 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 전기 영동 디스플레이 장치 110: 하부 기판
120: 화소 전극 130: 점착층
140: 표시층 150: 공통 전극
160: 상부 기판 141: 바인더
142: 마이크로캡슐 143: 캡슐 외벽
144: 전기 영동 입자 145: 제1 컬러 용액
146: 제2 컬러 용액

Claims (1)

  1. 복수의 화소 전극들;
    공통 전극; 및
    상기 화소 전극들과 상기 공통 전극 사이에 배열되는 디스플레이 셀들을 포함하는 표시층을 포함하고,
    상기 디스플레이 셀들 각각은,
    제1 색상을 갖고 제1 밀도를 갖는 제1 컬러 용액;
    상기 제1 색상과 다른 제2 색상을 갖고 상기 제1 밀도보다 큰 제2 밀도를 갖는 제2 컬러 용액;
    상기 제1 및 제2 색상과 다른 제3 색상을 갖고 상기 제2 밀도보다 큰 제3 밀도를 갖는 제3 컬러 용액; 및
    상기 제1 내지 제3 컬러 용액들 내에 분산되고 제1 극성으로 대전된 전기 영동 입자들을 포함하는 전기 영동 디스플레이 장치.
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