WO2012030198A2 - Electrophoretic particles, multi-color display device, and image sheet - Google Patents

Electrophoretic particles, multi-color display device, and image sheet Download PDF

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WO2012030198A2
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    • G02F2001/1678Constructional details characterised by the composition or particle type

Definitions

  • the present invention relates to display technology, and more particularly, to electrophoretic particles, electrophoretic display devices, and image sheets for multi-color displays.
  • An information display device for replacing a liquid crystal display device the display device using a technique such as electrophoresis, electro-chromic, dichroic particles rotary method, dry powder transfer method has been proposed. These techniques have been extensively studied as next generation display devices that can replace liquid crystal display devices due to advantages such as wide viewing angle, low power consumption, and memory effect in proximity to conventional print media such as paper.
  • an electrophoretic display device uses a phenomenon in which charged particles move by an electric field applied between two electrodes.
  • the electrophoretic display device implements a color subpixel by using a monochrome electrophoretic image sheet in which a color filter is combined or by using two or more kinds of color particles having different colors.
  • An object of the present invention is to provide electrophoretic particles capable of improving display quality such as color reproducibility and contrast of displayed information as color particles for electrophoretic display capable of multi-color implementation.
  • Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an image sheet using electrophoretic particles having the aforementioned advantages.
  • Another object of the present invention is to provide a multi-color electrophoretic display device using electrophoretic particles having the aforementioned advantages.
  • Electrophoretic particles for multi-color display according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a light reflective sub-particles; And a color layer surrounding the light reflective subparticles.
  • the electrophoretic particles may have a size ranging from 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the light reflective subparticles may have a size adjusted to achieve light shielding.
  • the light reflective subparticles may comprise a single particle core.
  • the single particle core may have a size of 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the single particle core may have a size of 0.05 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, and more preferably, the single particle core may have a size of 0.2 ⁇ m to 0.8 ⁇ m.
  • the light reflective sub-particle includes a plurality of reflective particles, wherein the size of the plurality of reflective particles is equal to the cross-sectional area S1 in the radial direction of the particle and the cross-sectional area S2 in the radial direction of the reflective particles.
  • the ratio S1 / S2 may be selected to be 2 or more and 100 or less.
  • the light reflective subparticles may include white inorganic particles.
  • the white inorganic particles include titanium oxide, antimony trioxide, zinc sulfide, zinc oxide, barium sulfate, barium titanium oxide, kaolin (kaolun), silicon oxide (silica), calcium oxide (calcium oxide), calcium carbonate (CaCO 3 ), or a mixed composition thereof may be included.
  • the light reflective subparticles may include metal particles.
  • the metallic particles may be any one or combination of silver nanoparticles, platinum nanoparticles, and aluminum nanoparticles.
  • the color layer comprises a composition comprising a binder resin and a dye having a predetermined color dispersed in the binder resin.
  • the said binder resin contains the reactive group which has affinity with respect to the surface of the said light reflective subparticle.
  • the reactive group may be an epoxy group, a thioepoxy group, a silanol group, a alkylamino group, an aziridin group, an oxazin group, an isocyanate group. ) Or a combination thereof.
  • concentration of the said dye with respect to the said binder resin is 1 weight% or more and 70 weight% or less.
  • the color layer may include a layer of dye material adsorbed to have physical, chemical, or both properties of the surface of the light reflective subparticles.
  • the light reflective subparticles may comprise light shielding pigment particles.
  • the color of the color layer and the pigment single particle may be the same.
  • a multi-color electrophoretic display device comprising: a plurality of cavities disposed between substrates facing each other; A dielectric fluid defined within the plurality of cavities; And electrophoretic particles having at least one of the foregoing features dispersed within the dielectric fluid.
  • the dielectric fluid may be transparent.
  • only the electrophoretic particles having any one color may be commonly dispersed in adjacent cavities of the plurality of cavities.
  • the color of the commonly dispersed electrophoretic particles may be green.
  • an image sheet includes: a plurality of cavities disposed between support substrates facing each other; A dielectric fluid defined within the plurality of cavities; And electrophoretic particles having at least one of the foregoing features dispersed within the dielectric fluid.
  • the dielectric fluid may be transparent.
  • Electrophoretic particles for multi-color display while improving the shielding power to the external light transmitted by the light reflective sub-particles to ensure excellent light reflectivity, to improve the color reproduction of the electrophoretic display device You can.
  • due to the excellent light shielding power it is possible to use a transparent dielectric fluid in the cavity, there is an advantage that can improve the contrast of the display information.
  • even if the total particles having a size of a few micro to submicron it is possible to increase the bistable stability while ensuring excellent electrophoretic mobility.
  • FIG. 1A and 1B are cross-sectional views showing the structure of electrophoretic particles for multi-color display according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of electrophoretic particles for multi-color display according to other embodiments of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of electrophoretic particles for multi-color display according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a multi-color display device using electrophoretic particles according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing an electrophoretic display device using dyed resin-based color particles as a comparative example. to be.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing another electrophoretic display device using particles according to embodiments of the present invention
  • FIG. 5B is a cross-sectional view showing another electrophoretic display device using dyed resin-based color particles as a comparative example. .
  • first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, and / or parts, these members, parts, regions, and / or parts should not be limited by these terms. do. These terms are only used to distinguish one member, part, region or part from another region or part. Thus, the first member, part, region, or portion, which will be described below, may refer to the second member, component, region, or portion without departing from the teachings of the present invention.
  • 1A and 1B are cross-sectional views showing the structure of the particles 100A and 100B for a multi-color electrophoretic display device according to embodiments of the present invention.
  • particle 100A includes a light reflective subparticle 101A and a color layer 102 surrounding the light reflective subparticle.
  • Particles 100A are generally spherical, but the present invention is not limited thereto.
  • the particles 100A may have various shapes such as elliptical or amorphous potato shapes. In the implementation of the actual display device, it was observed that the light shielding properties of the particles 100A are better when the particles 100A do not have a perfect sphere.
  • Particle 100A preferably has light reflectivity while increasing light shielding to ensure faithful color reproduction.
  • the size of the entire particles 100A is 0.02 ⁇ m to 10 ⁇ m, and preferably, 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m. Within this range, the particles have the advantage of increased bistableness and increased density of the particle layer collected on the electrode.
  • the overall size of particles 100A is thus several micrometers or submicron in dimension, the light shielding properties of particles 100A can have a significant impact on display quality, which will be described later.
  • the light reflective subparticle 101A may include single solid particles having a predetermined controlled size, as shown.
  • the single particle may have a size d1 of 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m, preferably, a size of 0.05 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, and more preferably, a size d1 of 0.2 ⁇ m to 0.8 ⁇ m.
  • the light reflective subparticles 101 may be white inorganic particles.
  • the white inorganic particles include titanium oxide, antimony trioxide, zinc sulfide, zinc oxide, barium sulfate, barium titanium oxide, kaolin (kaolun), silicon oxide (silica), calcium oxide (calcium oxide), calcium carbonate (CaCO 3 ), or a combination thereof may be included.
  • the materials listed are exemplary and the present invention is not limited thereto.
  • the light reflective subparticles 101 may be metal particles.
  • the metallic particles may be, for example, silver nanoparticles, platinum nanoparticles, or aluminum nanoparticles.
  • the light reflective sub-particles may be composed of a plurality of particles 101B made of the reflective material described above as shown in FIG. 1B.
  • the size of the whole particles 100B is 0.02 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the size d3 of the plurality of particles 101B has a ratio S1 / S2 of the cross-sectional area S1 in the radial direction of the entire particle 100B and the cross-sectional area S2 in the radial direction of the reflective particles 101B. It may be selected to be more than 100. If the size of the plurality of particles 101B with respect to the size of the whole particle 100A is smaller than 100, the color reproduction power is reduced, which is understood to be because the shielding property is weakened.
  • the size of the plurality of particles 101B may be selected such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 50 or less, and more preferably, the ratio S1 / S2 is 2 or more and 10 or less.
  • the size of the plurality of particles 101B may be selected as such.
  • the size d3 of the plurality of particles 101B is densely packed in the entire particle 100B by having a predetermined particle size distribution within the above range, thereby securing the same level of light shielding as the single particle core 101A. can do.
  • the color layer 102 may be a composition including a binder resin and a dye having a predetermined color dispersed in the binder resin.
  • the binder resin is, for example, urethane resin (ureethane resin), urea resin (urea resin), acrylic resin (acrylic resin), polyester resin (polyester resin), acrylic urethane resin (acryl urethane resin), acrylic urethane silicone resin (acryl urethane silicone resin), acrylic urethane fluoro-carbon polymers, acrylic fluorocarbon polymers, silicone resins, acrylic silicone resins, polystyrene resins ( polystyrene resin, styrene acrylic resin, polyolefin resin, butyral resin, vinylylidene chloride resin, melamine resin, phenolic resin ( phenolic resins, fluorocarbon polymers, polycarbonate resins, polysulfon resins, polyether resins, poly May be a polymer resin material such as
  • the binder resin may be gelatin, alginic acid, latex polymer, polystyrene, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl. It may be formed in any one of methacrylate, polybutyl methacrylate or in combination with those described above.
  • the binder resin may have reactive groups having good affinity for the surfaces of the light reflective subparticles 101A, 101B.
  • reactive groups having good affinity for the surfaces of the light reflective subparticles 101A, 101B.
  • It may be a material containing a reactive group such as). These reactive groups can be applied independently or in combination.
  • the color layer 102 is colored to have the corresponding color by the dye dispersed in the binder resin.
  • the color of the color layer 102 may be any one of red, green, and blue, or one of magenta, cyan, and yellow.
  • the color of the color layer 102 may be black or white.
  • the color layer 102 may be formed of a composite layer including two or more layers. In this case, the composition of the binder resin constituting each layer and the color of the dye may be different.
  • the composite layer may provide particles having any one of red, green, and blue, or one of magenta, cyan, and yellow by mixing different colors.
  • the dye for forming the color layer 102 may be a compound with a suitable solvent.
  • Such dyes may be commercial acid dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, reactive dyes or direct dyes and the like.
  • the dye may be azo dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes, cyanine dyes, or squary.
  • the pigment since the pigment itself has a particle diameter of about 0.05 ⁇ m to several ⁇ m, it may itself be a foreign matter in the binder resin, or the dispersion may not be stabilized and cause aggregation.
  • the particles 100A and 100B have a size of several micrometers to submicron, they are adsorbed and / or reacted with the binder resin instead of the pigment in order to obtain a uniform coating thickness d2 and excellent color uniformity over the entire surface. It is preferable to implement the color layer 102 by means of a dye.
  • An organic solvent in which the resin material and dye to be the color layer 102 is dissolved for example, acetone, methanol, ethanol, isopropylalcohol, and methoxymethylmethylpentanol pentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone (methyl isopropyl ketone), methyl cellosolve (methyl cellosolve), ethyl cellosolve (ethyl cellosolve), methyl cellosolve acetate (methyl cellosolve acetate), the optical semi-finished core particles (101A, 101B) is put into a, using a mixer By mixing, or by dyeing the binder resin layer on the photo-reflective core particles (101A, 101B) in a wet manner using a dry solvent such as thermocompression or a predetermined pH
  • the concentration of the dye with respect to the binder resin may be 1% by weight or more and 70% by weight or less. Preferably, it may be 3 to 40% by weight. When the concentration of the dye is less than 1% by weight, faithful color purity cannot be obtained. When the concentration of the dye is more than 70% by weight, the crystallinity of the dye molecules is not only high, but also precipitated to form the color layer 102 having a uniform thickness. Not.
  • the thickness of the color layer 102 may be appropriately selected in consideration of the sizes of the entire particles 100A and 100B.
  • the thickness d2 of the color layer 102 is several ⁇ m or less, preferably 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m or less.
  • the reflective subparticles 101A and 101B generally have a relatively large specific gravity compared to the dielectric solution (see U in FIG. 4A) described below in which the particles 100A and 1000B will be dispersed. If the specific gravity of the dielectric solution and the specific gravity of the particles (00A, 100B) is the same, since the particles are not affected by gravity in the dielectric solution (U), there is an advantage that the displayed information can be maintained even if the power is removed. . Thus, by adjusting the thickness d2 of the color layer 102, the particles 100A and 100B can be healed to have the same specific gravity as the dielectric solution U.
  • particles 100A, 100B may further include at least one or more additives, such as charge control agents, additives to improve fluidity, photoinitiators and photoamplifiers in or on color layer 102.
  • additives such as charge control agents, additives to improve fluidity, photoinitiators and photoamplifiers in or on color layer 102.
  • These additives may be dispersed in the color layer 102 or copolymerized with a binder resin material, and may have a configuration that is adsorbed or chemically bonded on the surface of the color layer 102.
  • the charge control agent may include, for example, a negative or positive charge control agent.
  • Negative charge control agents are, for example, salicylic acid metal complexes, metal containing azo dyes, oil-soluble dyes of metal-containing, quaternary ammonium
  • the fourth grade ammonium salt-based compound, calixarene compound, boron-containing compound (e.g., benzyl acid boron complex), and nitroimi It may be a nitroimidazole derivative.
  • the positive charge control agent may be, for example, a nigrosine dye, a trih-enylmethane compound, the fourth grade ammonium salt-based compound, It may be any one or combination of polyamine resins and imidazole derivatives.
  • the charge of the particles 100a, 100b may be provided by charging between particles having different kinds of binder resin layers.
  • Tween-based, SPAN-based dispersant, polyisobutylene succimide (PIBSI) series, ((M9 8ZS, Manchester, UK, obtained from Noveon Division Lubrizol Limited of Blakeley Hexagon House) Possible) Solsperse series products may be used
  • PIBSI polyisobutylene succimide
  • Solsperse series products may be used
  • the photoinitiator and the optical amplification agent may be known according to the binder resin used, but the present invention is not limited thereto.
  • an additional protective layer made of, for example, a polymer may be further formed at the outermost part of the particles 100A, 100B to protect the particles from externally applied mechanical, photochemical and / or electrical stresses. have.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the particles 200 for a multi-color electrophoretic display device according to other embodiments of the present invention.
  • the particle 200 similar to the particle 100 described with reference to FIG. 1A, has a color layer 202 surrounding the light reflective subparticle 201 and the light reflective subparticle 201. Include.
  • the color layer 202 may be a layer of dye material 202 physically and / or chemically adsorbed to the surface of the light reflective subparticle 201, unlike the color layer 102 disclosed in FIG. 1A.
  • the size of the whole particles 200 is 0.02 ⁇ m to 10 ⁇ m, preferably, 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m.
  • the light reflective subparticle 201 may be a single particle, and the single particle may have a size d1 of 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m.
  • the single particle may have a size d1 of 0.05 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, and more preferably, may have a size d1 of 0.2 ⁇ m to 0.8 ⁇ m.
  • the light reflective subparticle 201 may comprise a plurality of particles of light reflective material (see 101B in FIG. 1B).
  • the size (d3) of the plurality of particles is a ratio (S1 / S2) of the cross-sectional area (S1) in the radial direction of the entire particle 200 and the cross-sectional area (S2) in the radial direction of the plurality of particles is 2 or more 100 It may be selected to be as follows. In fact, if the size of the plurality of particles is smaller than 100, the shielding is weakened and color reproduction power is reduced.
  • the size of the plurality of particles may be selected such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 50 or less, and more preferably, the plurality of particles such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 10 or less.
  • the size of the particles of can be chosen.
  • the plurality of particles are densely packed in the whole particle 200 within the above range, thereby obtaining the same level of light shielding as the single particle core.
  • the light reflective subparticles 201 are immersed in a solution in which the dye material is dispersed for a few minutes to several hours, so that the dye material is light reflective. It adsorbs on the surface of the sub particle 201.
  • a solvent for dispersing the dye material acetonitrile, dichloromethane or an alcohol solvent may be used.
  • the particle 200 can then be prepared by removing the unadsorbed dye material from the surface of the light reflective subparticles 201 using a suitable cleaning solution.
  • the color layer 202 made of the dye material adsorbed to the light reflective subparticle 201 may have red, green or blue color, or may have magenta, cyan or yellow color. Alternatively, the color layer 202 may have black or white.
  • the color layer 202 is a composite layer composed of two or more dye material layers, the colors of each dye material layer may be different from each other, and may be red, green, blue or magenta, cyan, yellow by mixing different colors. It is also possible to provide particles having a color of. With regard to suitable dye materials, reference may be made to the dye materials described above.
  • the thickness of the color layer 201 may be several ⁇ m or less, and may be appropriately selected in consideration of the sizes of the whole particles 100A and 100B, preferably 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m or less. In addition, the thickness of the color layer 201 may preferably be selected such that the particles 200 have a specific gravity substantially the same as the dielectric solution U.
  • color layer 102 composed of a colored layer 201 made of the adsorbed dye material disclosed with reference to FIG. 2 and a binder resin layer colored by the dye described above with reference to FIGS. 1A and 1B. It will be appreciated that color layers of this combined multilayer structure are also included in the embodiments of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view showing the structure of a particle 300 for a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.
  • the particle 300 includes a light shielding pigment particle 301 having a first color at its center and a color layer 302 having a second color surrounding the light shielding pigment particle 301.
  • Particle 300 may have a spherical distribution in the range of 100% to 140% shape coefficient, in order to ensure excellent electrophoretic mobility, the size of the entire particle 300 is several ⁇ m or less, to ensure the appropriate mobility In order to achieve this, the size of the whole particles 300 is 0.02 ⁇ m to 10 ⁇ m, and preferably, 0.05 ⁇ m to 2 ⁇ m. In the particles within this range, as compared with particles of several tens to hundreds of micrometers in size, the pair-safety is improved, and the packing state of the particle layer collected on any one electrode can be improved.
  • the light shielding pigment particle 301 may be a pigment single particle adjusted to a predetermined size to have a light shielding property.
  • the pigment single particle may have a size (d1) of 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m, preferably, has a size (d1) of 0.05 ⁇ m to 0.8 ⁇ m, and more preferably, a size of 0.2 ⁇ m to 0.8 ⁇ m may have (d1). In the above-described range, light reflectance of 90% or more and particle mobility of 85% to 95% were obtained.
  • the light shielding pigment particles 301 may comprise a plurality of pigment particles similar to the particle structure 100B of FIG. 1B.
  • the size (d1) of the plurality of pigment particles is a ratio (S1 / S2) of the cross-sectional area (S1) in the radial direction of the whole particle 300 and the cross-sectional area (S2) in the radial direction of the plurality of pigment particles is 2 It may be selected to be more than 100.
  • the size of the plurality of pigment particles 301 may be selected such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 50 or less, and more preferably, the ratio S1 / S2 is 2 or more and 10 or less.
  • the size of the plurality of pigment particles 301 may be selected as such.
  • the size d1 of the plurality of pigment particles 301 may have a suitable particle size distribution within the above range, and is densely packed within the whole particle 300.
  • the thickness d2 of the color layer 302 may be selected in consideration of the size of the entire particle 300.
  • the thickness of the color layer 302 is chosen such that the total specific gravity of the particles 300 has the same specific gravity as the dielectric solution U.
  • the color layer 302 surrounding the light shielding pigment particles 301 may be made of a mixed composition of a suitable binder resin and a dye having that color, as described above with reference to FIGS. 1A and 1B.
  • the color layer 302 may comprise a layer of dye material that is physically and / or chemically adsorbed to the surface of the light shielding pigment particle 302, as described above with reference to FIG. 2.
  • this is exemplary and the present invention is not limited thereto.
  • the color layer 302 may be formed in a multi-layered structure including a color layer 202 made of the adsorbed dye material of FIG. 2 and a color layer 102 colored by the dye of FIG. 1.
  • the color of the light shielding pigment particles 301 and the color of the color layer 302 may be the same.
  • the color of the light shielding pigment particle 301 and the color layer 302 may be either red, green, or blue, or may be either magenta, cyan, or yellow.
  • the color of the light shielding pigment particle 301 and the color layer 302 may be black or white.
  • the same color means not only having completely the same color coordinates, but also clearly including a concept having color coordinates of approximately the same degree.
  • the colors of the light shielding pigment particles 301 and the color layer 302 may be different.
  • one of red, green, and blue colors, or one of magenta, cyan, and yellow colors may be implemented by mixing different colors.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating an electrophoretic display apparatus 1000 using particles 100R, 100G, and 100B according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4B illustrates conventional particles PR, It is sectional drawing which shows the electrophoretic display apparatus 1000R using PG and PB.
  • the electrophoretic display apparatuses 1000 and 1000R may include a first substrate 10 (which may be a lower substrate in this drawing) and a second substrate 20 facing the lower substrate 10. In the figure, which may be an upper substrate). In one embodiment, at least one of the lower substrate 10 and the upper substrate 20 may be formed of a transparent material. Optionally, the substrates 10 and 20 are formed of a resin-based material, which is lightweight and may be flexible.
  • a plurality of partition walls 30, which are separation members, may be disposed between the substrates 10 and 20, a plurality of partition walls 30, which are separation members, may be disposed.
  • the space between the substrates 10 and 20 by the plurality of partition walls 30 is divided in a direction parallel to the main surfaces of the substrates 10 and 20, and the cavity V1 and V2 are divided by the divided small spaces. , V3) can be defined.
  • Each cavity may be alone or in combination with other adjacent one or more cavities to constitute one subpixel or pixel.
  • the partition structure defining these cavities V1, V2, V3 is exemplary, and embodiments of the present invention are not limited thereto.
  • the cavities V1, V2, V3 may also be defined by known microcapsule or microcup structures.
  • the electrophoretic display apparatuses 1000 and 1000R include driving electrodes 41 and 42.
  • the illustrated electrodes 41, 42 have configurations that oppose each other so as to generate an electric field perpendicular to the major surfaces of the substrates 10, 20, but this is merely illustrative, and the electrodes are known in-plane configurations or they It may have a combined configuration.
  • the electrodes 42 disposed on the lower substrate 10 may include individual electrodes 42R, 42G, and 42B for each cell.
  • the electrode 41 on the upper substrate 20 is a common electrode opposite the individual electrodes 42.
  • the transparent electrode may include, for example, Indium-Tin-Oxide (ITO), Fluorinated Tin Oxide (FTO), Indium Oxide (IO), and Tin Oxide; It may be formed of any one or a combination of a transparent metal oxide such as SnO 2 ), a transparent conductive resin such as polyacetylene, or a conductive resin containing conductive metal fine particles.
  • ITO Indium-Tin-Oxide
  • FTO Fluorinated Tin Oxide
  • IO Indium Oxide
  • Tin Oxide Tin Oxide
  • It may be formed of any one or a combination of a transparent metal oxide such as SnO 2 ), a transparent conductive resin such as polyacetylene, or a conductive resin containing conductive metal fine particles.
  • Each individual electrode 42 may be driven by a suitable switch element, for example MOS thin film transistor 50.
  • the MOS thin film transistors 50 may be disposed on the lower substrate 10, for example, in an array of a plurality of rows by a plurality of columns.
  • the active matrix by the MOS thin film transistors 50 for driving the individual electrodes 42 is disclosed, but this is only illustrative, and those skilled in the art will realize a passive matrix type electrode configuration, or static driving. It will be appreciated that the segmented electrode configuration is also included in the embodiment of the present invention.
  • a plurality of cavities (V1, V2, V3) inside the dielectric solution (U) and at least one or more electrophoretic particles (100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK) is dispersed.
  • electrophoretic particles 100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK
  • this is exemplary and may be filled with one kind of particles or three or more kinds of particles in the cavities V1, V2, V3.
  • the plurality of cells V1, V2, and V3 may be closed by the sealing layer 80.
  • Particles 100R, 100G, 100B, 100K (PR, PG, PB, PK) dispersed in cavities V1, V2, V3 have a color corresponding to the pixel or subpixel to be implemented.
  • particles 100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, and PK of the first to third cavities V1, V2, and V3 may be used to realize multi-color by the RGB color system. Silver may comprise red, green and blue particles, respectively.
  • the multi color may be implemented by the CMY color system.
  • the particles 100R, 100G, 100B; PR, PG, and PB of the first to third cavities V1, V2, and V3 may be cyan, respectively. It may also comprise magenta and yellow particles.
  • black or white particles 100K (PK) may be further included in each pixel.
  • the dielectric solution U is a fluid having high resistance and low viscosity.
  • the dielectric solution U is a single fluid or a mixture of two or more fluids.
  • the specific gravity of the dielectric solution U may be prepared to be substantially the same as the specific gravity of the particles 100R, 100G, 100B, and 100K dispersed in the dielectric solution U.
  • a variety of charge-controlling agents, cationic or anionic surfactants, metal soaps, resin materials, metal-based coupling agents and stabilizing agents Functional additives may be added.
  • dielectric solutions are colored by dyes or pigments to prevent the color of the particles that should not be visible from the viewer, as described below, on the viewer side.
  • the dielectric solution is colored to have a gray color to suppress the immersion of the particles.
  • contrast may be reduced when implementing a two-color display of black and white.
  • the dielectric solution colored in gray becomes a factor of reducing color gamut. Therefore, the dielectric solution is preferably transparent or colorless. The inventors have found that using a transparent dielectric solution without the immersion of these particles can be achieved through the improvement of the particles according to embodiments of the present invention. From the following description, the advantages of the particles according to the embodiments of the invention disclosed with reference to FIGS. 1A to 3 will become apparent.
  • FIG. 4A and 4B show a state in which dispersed particles are distributed so as to express predetermined information by a signal applied to each cell.
  • particles 100R, 100G, 100B, 100K according to one embodiment of the invention, for example, the particles disclosed with reference to FIGS. 1 to 3, for example, light reflective Particles comprising the subparticle and the colored layer with the controlled thickness are dispersed.
  • FIG. 4B is a comparative example of the embodiments of the present invention.
  • the dye-based color particles PR, PG, PB, and PK that is, dyes are dispersed in a predetermined color. Particles with colored colored polymer bodies or polymer matrices are dispersed.
  • the color particles 100R, 100G, 100B PR, PG, PB
  • PR, PG, PB black particles 100K
  • PK black particles 100K
  • a predetermined electric field may be applied between the pixel electrodes 42R, 42G, and 42B and the common electrode 41.
  • a negative potential is applied to the pixel electrode 42R of the first subpixel V1 and a positive potential is applied to the pixel electrodes 42G and 42B of the second and third subpixels V2 and V3.
  • a potential is applied, and a ground potential may be applied to the common electrode 41.
  • the particles 100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK will be distributed as shown.
  • the incident light i is reflected by the particles 100R, 100G (PR, PG) and has a wavelength of red and green color to the viewer 1, respectively. Light is transmitted.
  • the third subpixel V3 all incident light i is absorbed and turned off by the black particles 100K and PK, and no light is transmitted to the observer 1.
  • the observer 1 observes the color in which the red light (iR; iR ') and the green light (iG; iG') which are reflected light are mixed.
  • the light reflectivity of the particles is increased by the reflective sub-particles, thereby improving the color reproducibility of the reflected light by the color layer.
  • the particles have excellent light shielding power by the reflective sub-particles and the color layer having a controlled size.
  • the black particles 100K which should be hidden by the color particles 100R and 100G and should not be visible to the viewer 1, are not reflected to the viewer 1. Therefore, by using the particles according to the embodiment of the present invention, the non-impregnation phenomenon can be suppressed even when the dielectric solution (U) is not colored, thereby improving contrast as well as color reproduction.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing another electrophoretic display apparatus 2000 using particles 100R, 100G, and 100B according to embodiments of the present invention
  • FIG. 5B is a dye-based resin particle (PR) as a comparative example.
  • PR dye-based resin particle
  • constituent members having the same reference numerals as the constituent members of FIGS. 4A and 4B.
  • particles having a predetermined color may be commonly dispersed in adjacent subpixels.
  • red and green particles 100R and 100G are dispersed together in the first subpixel V1, and blue and green particles (in the adjacent second subpixel V2).
  • red and green particles 100R and 100G are dispersed together in the first subpixel V1, and blue and green particles (in the adjacent second subpixel V2).
  • red and green particles 100R and 100G are dispersed together in the first subpixel V1
  • blue and green particles in the adjacent second subpixel V2
  • dispersing 100B and 100G together only green particles may be commonly dispersed in adjacent subpixels V1 and V2. Since the human eye is sensitive to green, by dispersing the green particles 100G in different cells in common, it is possible to increase the display area of the green particles compared to other colors.
  • the area required to form green pixels separately is reduced, thereby increasing the number of pixels under the same display area, thereby improving the resolution.
  • the magenta and cyan particles may be dispersed in the first subpixel V1 and the yellow and cyan particles may be dispersed in the second subpixel V2, in which case the cyan particles may be dispersed.
  • the device 2000 may further include a subpixel comprising additional black or white particles adjacent to the subpixels V1, v2.
  • additional black or white particles can be selectively dispersed within each cell V1, V2 or selectively for only one cell.
  • red and blue particles 100R and 100B PR and PB
  • the green particles 100G PG
  • a potential is applied to individual electrodes, and each color particle may be distributed as shown in FIGS. 5A and 5B.
  • the image media layer includes a support substrate to be an upper substrate, which is a carrier substrate, and subpixels formed of the aforementioned capsules, microcups, cavities, partitions, and the like formed on the support substrate, and within the subpixels, a dielectric fluid. And the aforementioned particles dispersed therein.
  • the electrophoretic display apparatus 1000 as shown in FIG. 4A may be provided, for example, by bonding to the lower substrate 10 on which the driving element 50 is formed using an adhesive layer. have.

Abstract

The present invention relates to electrophoretic particles for a multi-color display, and an image sheet and an electrophoretic display device including the same. According to one embodiment of the present invention, the electrophoretic particles for a multi-color display comprise: light reflective sub particles and color layer which encloses said light reflective sub particles.

Description

전기 영동 입자들, 멀티 컬러 디스플레이 장치 및 이미지 시트Electrophoretic Particles, Multi Color Display and Image Sheet
본 발명은 디스플레이 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자들, 전기 영동 디스플레이 장치 및 이미지 시트에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to display technology, and more particularly, to electrophoretic particles, electrophoretic display devices, and image sheets for multi-color displays.
액정 디스플레이 장치를 대체하기 위한 정보 디스플레이 장치로서, 전기 영동 방식(electrophoresis), 통전변색 방식(electro-chromic), 이색 입자 회전 방식(dichroic particles rotary method), 건식 분체 이동 방식과 같은 기술을 이용한 디스플레이 장치가 제안되어 왔다. 이들 기술들은 종이와 같은 통상의 인쇄 매체에 근접한 넓은 시야각, 낮은 소비 전력 및 메모리 효과와 같은 이점들 때문에 액정 디스플레이 장치를 대체할 수 있는 차세대 디스플레이 장치로서 광범위하게 연구되고 있다.An information display device for replacing a liquid crystal display device, the display device using a technique such as electrophoresis, electro-chromic, dichroic particles rotary method, dry powder transfer method Has been proposed. These techniques have been extensively studied as next generation display devices that can replace liquid crystal display devices due to advantages such as wide viewing angle, low power consumption, and memory effect in proximity to conventional print media such as paper.
이들 디스플레이 장치들 중 전기 영동 방식의 디스플레이 장치는 2 개의 전극들 사이에 인가된 전기장에 의해 하전된 입자들이 이동하는 현상을 이용한 장치이다. 상기 전기 영동 디스플레이 장치는 컬러 이미지를 표시하기 위하여, 컬러 필터가 결합된 모노크롬 전기 영동 이미지 시트를 사용하거나, 서로 다른 색상을 갖는 2 종류 이상의 컬러 입자들을 사용하여 컬러 서브픽셀을 구현한다. 일반적으로, 컬러 필터를 사용하는 것은 휘도의 감소를 초래하거나 색상 포화도를 감소시킬 수 있기 때문에, 2 종류 이상의 하전된 컬러 입자들을 사용하여 컬러 서브픽셀을 구현하는 것이 바람직할 수 있다. Among these display devices, an electrophoretic display device uses a phenomenon in which charged particles move by an electric field applied between two electrodes. In order to display a color image, the electrophoretic display device implements a color subpixel by using a monochrome electrophoretic image sheet in which a color filter is combined or by using two or more kinds of color particles having different colors. In general, it may be desirable to implement color subpixels using two or more types of charged color particles, since using a color filter may result in a decrease in brightness or a reduction in color saturation.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 멀티 컬러 구현이 가능한 전기 영동 디스플레이용 컬러 입자로서, 디스플레이된 정보의 색 재현력과 대비도와 같은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 전기 영동 입자들을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide electrophoretic particles capable of improving display quality such as color reproducibility and contrast of displayed information as color particles for electrophoretic display capable of multi-color implementation.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전술한 이점을 갖는 전기 영동 입자를 이용한 이미지 시트를 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an image sheet using electrophoretic particles having the aforementioned advantages.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 전술한 이점을 갖는 전기 영동 입자들을 이용한 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a multi-color electrophoretic display device using electrophoretic particles having the aforementioned advantages.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자는 광 반사성 서브 입자; 및 상기 광 반사성 서브 입자를 둘러싸는 컬러 층을 포함한다. 상기 전기 영동 입자는 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 범위의 크기를 가질 수 있다. Electrophoretic particles for multi-color display according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a light reflective sub-particles; And a color layer surrounding the light reflective subparticles. The electrophoretic particles may have a size ranging from 0.05 μm to 2 μm.
상기 광 반사성 서브 입자는 광 차폐성을 얻기 위하여 조절된 크기를 가질 수 있다. 상기 광 반사성 서브 입자는 단입자 코어를 포함할 수 있다. 상기 단입자 코어는 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛의 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 단입자 코어는 0.05 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 가지며, 더욱 바람직하게는, 상기 단입자 코어는 0.2 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 가질 수 있다.The light reflective subparticles may have a size adjusted to achieve light shielding. The light reflective subparticles may comprise a single particle core. The single particle core may have a size of 0.01 μm to 1 μm. Preferably, the single particle core may have a size of 0.05 μm to 0.8 μm, and more preferably, the single particle core may have a size of 0.2 μm to 0.8 μm.
일부 실시예에서, 상기 광 반사성 서브 입자는 복수의 반사성 입자들을 포함하며, 상기 복수의 반사성 입자들의 크기는, 상기 입자의 직경 방향의 단면적(S1)과 반사성 입자들의 직경 방향의 단면적(S2)의 비(S1/S2)가 2 이상 100 이하가 되도록 선택될 수 있다. 또한, 상기 광 반사성 서브 입자는 백색 무기계 입자를 포함할 수도 있다. 상기 백색 무기계 입자는, 타이타늄 산화물(titanium oxide), 안티몬 산화물(antimony trioxide), 아연 황화물(zinc sulfide), 아연 산화물(zinc oxide), 바륨 황화물(barium sulfate), 바륨 티탄 산화물(barium titania), 카올린(kaolun), 실리콘 산화물(silica), 산화 칼슘(calcium oxide), 탄산칼슘(CaCO3), 또는 이들의 혼합 조성물을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 광 반사성 서브 입자는 금속계 입자를 포함할 수도 있다. 상기 금속계 입자는 실버 나노 파티클, 백금 나노 파티클 및 알루미늄 나노 파티클 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.In some embodiments, the light reflective sub-particle includes a plurality of reflective particles, wherein the size of the plurality of reflective particles is equal to the cross-sectional area S1 in the radial direction of the particle and the cross-sectional area S2 in the radial direction of the reflective particles. The ratio S1 / S2 may be selected to be 2 or more and 100 or less. In addition, the light reflective subparticles may include white inorganic particles. The white inorganic particles include titanium oxide, antimony trioxide, zinc sulfide, zinc oxide, barium sulfate, barium titanium oxide, kaolin (kaolun), silicon oxide (silica), calcium oxide (calcium oxide), calcium carbonate (CaCO 3 ), or a mixed composition thereof may be included. In another embodiment, the light reflective subparticles may include metal particles. The metallic particles may be any one or combination of silver nanoparticles, platinum nanoparticles, and aluminum nanoparticles.
상기 컬러 층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 소정 컬러를 갖는 염료를 포함하는 조성물을 포함한다. 상기 바인더 수지는, 상기 광 반사성 서브 입자의 표면에 대하여 친화성을 갖는 반응성 기를 포함한다. 상기 반응성 기는, 에폭시기(epoxy group), 티오에폭시기(thioepoxy group), 실라놀기(silanol group), 알킬아미노기(alkylamino group), 아지리딘기(aziridin group), 옥사진기(oxazin group), 이소시아네이트기(isocyanate group) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지에 대한 상기 염료의 농도는 1 중량% 이상 70 중량% 이하이다.The color layer comprises a composition comprising a binder resin and a dye having a predetermined color dispersed in the binder resin. The said binder resin contains the reactive group which has affinity with respect to the surface of the said light reflective subparticle. The reactive group may be an epoxy group, a thioepoxy group, a silanol group, a alkylamino group, an aziridin group, an oxazin group, an isocyanate group. ) Or a combination thereof. The density | concentration of the said dye with respect to the said binder resin is 1 weight% or more and 70 weight% or less.
상기 컬러 층은 상기 광 반사성 서브 입자의 표면에 대하여 물리적으로, 화학적으로, 또는 이들 모두의 특성을 갖도록 흡착된 염료 물질층을 포함할 수 있다. 상기 광 반사성 서브 입자는 광 차폐성 안료 입자를 포함할 수도 있다. 상기 컬러 층과 상기 안료 단입자의 컬러는 동일할 수 있다.The color layer may include a layer of dye material adsorbed to have physical, chemical, or both properties of the surface of the light reflective subparticles. The light reflective subparticles may comprise light shielding pigment particles. The color of the color layer and the pigment single particle may be the same.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치는, 서로 대향하는 기판들 사이에 배치되는 복수의 캐비티들; 상기 복수의 캐비티들 내에 한정된 유전성 유체; 및 상기 유전성 유체 내에 분산된 전술한 특징 중 적어도 어느 하나를 갖는 전기 영동 입자를 포함한다. 이 경우, 상기 유전성 유체는 투명할 수도 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a multi-color electrophoretic display device, comprising: a plurality of cavities disposed between substrates facing each other; A dielectric fluid defined within the plurality of cavities; And electrophoretic particles having at least one of the foregoing features dispersed within the dielectric fluid. In this case, the dielectric fluid may be transparent.
일부 실시예에서, 상기 복수의 캐비티들 중 인접하는 캐비티들에 어느 한 종류의 컬러를 갖는 상기 전기 영동 입자만이 공통으로 분산될 수도 있다. 상기 공통으로 분산된 전기 영동 입자의 컬러는 녹색일 수 있다.In some embodiments, only the electrophoretic particles having any one color may be commonly dispersed in adjacent cavities of the plurality of cavities. The color of the commonly dispersed electrophoretic particles may be green.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 시트는 서로 대향하는 지지 기판들 사이에 배치되는 복수의 캐비티들; 상기 복수의 캐비티들 내에 한정된 유전성 유체; 및 상기 유전성 유체 내에 분산된 전술한 특징 중 적어도 어느 하나를 갖는 전기 영동 입자를 포함한다. 상기 유전성 유체는 투명할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, an image sheet includes: a plurality of cavities disposed between support substrates facing each other; A dielectric fluid defined within the plurality of cavities; And electrophoretic particles having at least one of the foregoing features dispersed within the dielectric fluid. The dielectric fluid may be transparent.
본 발명의 실시예들에 따른 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자는, 광 반사성 서브 입자에 의해 투과되는 외부 광에 대한 차폐력을 향상시키면서 우수한 광 반사성을 확보하여, 전기 영동 디스플레이 장치의 색 재현력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 우수한 광 차폐력으로 인하여, 캐비티 내에 투명한 유전성 유체를 사용하는 것이 가능하여, 표시 정보의 대비도도 개선할 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 전체 입자들이 수 마이크로 내지 서브 마이크론의 크기를 갖는 경우에도, 우수한 전기 영동 이동도를 확보하면서, 쌍안정성을 증가시킬 수도 있다.Electrophoretic particles for multi-color display according to embodiments of the present invention, while improving the shielding power to the external light transmitted by the light reflective sub-particles to ensure excellent light reflectivity, to improve the color reproduction of the electrophoretic display device You can. In addition, according to the embodiment of the present invention, due to the excellent light shielding power, it is possible to use a transparent dielectric fluid in the cavity, there is an advantage that can improve the contrast of the display information. In addition, according to the embodiment of the present invention, even if the total particles having a size of a few micro to submicron, it is possible to increase the bistable stability while ensuring excellent electrophoretic mobility.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자의 구조를 도시하는 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views showing the structure of electrophoretic particles for multi-color display according to embodiments of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자의 구조를 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of electrophoretic particles for multi-color display according to other embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자의 구조를 도시하는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing the structure of electrophoretic particles for multi-color display according to another embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 일 실시예들에 따른 전기 영동 입자들을 사용하는 멀티 컬러 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이며, 도 4b는 비교예로서 염색된 수지계 컬러 입자들을 사용하는 전기 영동 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이다.4A is a cross-sectional view showing a multi-color display device using electrophoretic particles according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing an electrophoretic display device using dyed resin-based color particles as a comparative example. to be.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 입자들을 사용하는 다른 전기 영동 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이며, 도 5b는 비교예로서 염색된 수지계 컬러 입자를 사용하는 다른 전기 영동 디스플레이 장치를 도시하는 단면도이다.5A is a cross-sectional view showing another electrophoretic display device using particles according to embodiments of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view showing another electrophoretic display device using dyed resin-based color particles as a comparative example. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is It is not limited to an Example. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the inventive concept to those skilled in the art.
또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity, the same reference numerals in the drawings refer to the same elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" may include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. Also, as used herein, "comprise" and / or "comprising" specifies the presence of the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements and / or groups of these. It is not intended to exclude the presence or the addition of one or more other shapes, numbers, acts, members, elements and / or groups.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 아니된다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역 또는 부분을 다른 영역 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, and / or parts, these members, parts, regions, and / or parts should not be limited by these terms. do. These terms are only used to distinguish one member, part, region or part from another region or part. Thus, the first member, part, region, or portion, which will be described below, may refer to the second member, component, region, or portion without departing from the teachings of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다.Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings, which schematically illustrate ideal embodiments of the present invention. In the drawings, for example, the size and shape of the members may be exaggerated for convenience and clarity of description, and in actual implementation, variations of the illustrated shape may be expected. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as limited to the specific shapes of the regions shown herein.
컬러 입자의 구조 및 제조 방법Structure and manufacturing method of colored particles
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치용 입자들(100A, 100B)의 구조를 도시하는 단면도이다.1A and 1B are cross-sectional views showing the structure of the particles 100A and 100B for a multi-color electrophoretic display device according to embodiments of the present invention.
도 1a을 참조하면, 입자(100A)는 광 반사성 서브 입자(101A) 및 광 반사성 서브 입자를 둘러싸는 컬러 층(102)을 포함한다. 입자(100A)는 일반적으로 구형이지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 입자(100A)는 타원형 또는 무정형의 감자형 등의 다양한 형태를 가질 수도 있다. 실제 디스플레이 장치의 구현시, 입자들(100A)이 완전한 구형을 갖지 않을 때에, 입자들(100A)의 광 차폐성은 더 우수함이 관찰되었다. Referring to FIG. 1A, particle 100A includes a light reflective subparticle 101A and a color layer 102 surrounding the light reflective subparticle. Particles 100A are generally spherical, but the present invention is not limited thereto. The particles 100A may have various shapes such as elliptical or amorphous potato shapes. In the implementation of the actual display device, it was observed that the light shielding properties of the particles 100A are better when the particles 100A do not have a perfect sphere.
입자(100A)는 충실한 색 재현력을 확보하기 위해 광 차폐성을 증가시키면서 광 반사도를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 우수한 전기 영동 이동도를 확보하기 위하여, 전체 입자(100A)의 크기는 0.02 ㎛ 내지 10 ㎛이며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 일 수 있다. 이 범위 내에서 입자들은 증가된 쌍안정성과 전극에 모인 입자층의 조밀도가 증가하는 이점을 갖는다. 입자(100A)의 전체 크기가 이와 같이 수 ㎛ 또는 서브마이크론 차원일 때, 입자(100A)의 광 차폐성은 디스플레이 품질에 상당한 영향을 미칠 수 있으며, 이에 관하여는 후술하도록 한다.Particle 100A preferably has light reflectivity while increasing light shielding to ensure faithful color reproduction. In addition, in order to ensure excellent electrophoretic mobility, the size of the entire particles 100A is 0.02 μm to 10 μm, and preferably, 0.05 μm to 2 μm. Within this range, the particles have the advantage of increased bistableness and increased density of the particle layer collected on the electrode. When the overall size of particles 100A is thus several micrometers or submicron in dimension, the light shielding properties of particles 100A can have a significant impact on display quality, which will be described later.
광 반사성 서브 입자(101A)는, 도시된 바와 같이, 소정의 조절된 크기를 갖는 단입자(single solid particle)를 포함할 수 있다. 상기 단입자는, 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛의 크기(d1)를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 갖고, 더욱 바람직하게는, 0.2 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기(d1)를 가질 수 있다. 전술한 범위 내에서 90% 이상의 광 반사도와 적합한 수준의 입자 이동도를 얻을 수 있었다. The light reflective subparticle 101A may include single solid particles having a predetermined controlled size, as shown. The single particle may have a size d1 of 0.01 μm to 1 μm, preferably, a size of 0.05 μm to 0.8 μm, and more preferably, a size d1 of 0.2 μm to 0.8 μm. Can have Within the aforementioned range, light reflectance of 90% or more and a suitable level of particle mobility could be obtained.
실험적으로, 0.01 ㎛ 미만에서는 가시광선 또는 자외선에 대하여, 표면 깊이(skin depth) 이하여서 충분한 광 차폐 효과를 얻지 못하였으며, 그에 따라 반사도가 급격히 감소하여 충분한 명도를 얻지 못하였다. 또한, 광 반사성 서브 입자의 크기(d1)가 1 ㎛를 초과하면 단위 표면적에 비하여 입자 전체의 비중이 증가하여 충분한 전기 영동 이동성을 확보하기가 어렵다.Experimentally, less than 0.01 μm, sufficient light shielding effect was not obtained due to the skin depth of visible light or ultraviolet light, and thus the reflectivity sharply decreased to obtain sufficient brightness. In addition, when the size d1 of the light reflective sub-particles exceeds 1 μm, the specific gravity of the whole particle increases relative to the unit surface area, making it difficult to secure sufficient electrophoretic mobility.
광 반사성 서브 입자(101)는 백색 무기계 입자일 수 있다. 상기 백색 무기계 입자에는, 타이타늄 산화물(titanium oxide), 안티몬 산화물(antimony trioxide), 아연 황화물(zinc sulfide), 아연 산화물(zinc oxide), 바륨 황화물(barium sulfate), 바륨 티탄 산화물(barium titania), 카올린(kaolun), 실리콘 산화물(silica), 산화 칼슘(calcium oxide), 탄산칼슘(CaCO3), 또는 이들의 조합이 포함될 수 있다. 열거된 재료들은 예시적이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 상기 광 반사성 서브 입자(101)는, 금속계 입자일 수 있다. 상기 금속계 입자는, 예를 들면, 실버 나노 파티클, 백금 나노 파티클 또는 알루미늄 나노 파티클일 수도 있다.The light reflective subparticles 101 may be white inorganic particles. The white inorganic particles include titanium oxide, antimony trioxide, zinc sulfide, zinc oxide, barium sulfate, barium titanium oxide, kaolin (kaolun), silicon oxide (silica), calcium oxide (calcium oxide), calcium carbonate (CaCO 3 ), or a combination thereof may be included. The materials listed are exemplary and the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the light reflective subparticles 101 may be metal particles. The metallic particles may be, for example, silver nanoparticles, platinum nanoparticles, or aluminum nanoparticles.
다른 실시예로서, 상기 광 반사성 서브 입자는, 도 1b에 도시된 바와 같이 전술한 반사성 재료로 이루어진 복수의 입자들(101B)로 구성될 수도 있다. 전체 입자(100B)의 크기는 0.02 ㎛ 내지 10 ㎛이며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 일 수 있다. In another embodiment, the light reflective sub-particles may be composed of a plurality of particles 101B made of the reflective material described above as shown in FIG. 1B. The size of the whole particles 100B is 0.02 μm to 10 μm, preferably 0.05 μm to 2 μm.
복수의 입자들(101B)의 크기(d3)는 전체 입자(100B)의 직경 방향의 단면적(S1)과 반사성 입자들(101B)의 직경 방향의 단면적(S2)의 비(S1/S2)가 2 이상 100 이하가 되도록 선택될 수 있다. 실제 100 이상으로 전제 입자(100A)의 크기에 대한 복수의 입자들(101B)의 크기가 작아지면 색재현력이 감소되는데, 이것은 차폐성이 약화되기 때문인 것으로 이해된다. 바람직하게는, 상기 비(S1/S2)는 2 이상 50 이하가 되도록 복수의 입자들(101B)의 크기가 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 비(S1/S2)는 2 이상 10 이하가 되도록 복수의 입자들(101B)의 크기가 선택될 수 있다. 복수의 입자들(101B)의 크기(d3)는 위 범위 내에서 소정의 입도 분포를 가짐으로써 전체 입자(100B) 내에서 조밀하게 패킹되어, 단입자 코어(101A)와 동일한 수준의 광 차폐성을 확보할 수 있다.The size d3 of the plurality of particles 101B has a ratio S1 / S2 of the cross-sectional area S1 in the radial direction of the entire particle 100B and the cross-sectional area S2 in the radial direction of the reflective particles 101B. It may be selected to be more than 100. If the size of the plurality of particles 101B with respect to the size of the whole particle 100A is smaller than 100, the color reproduction power is reduced, which is understood to be because the shielding property is weakened. Preferably, the size of the plurality of particles 101B may be selected such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 50 or less, and more preferably, the ratio S1 / S2 is 2 or more and 10 or less. The size of the plurality of particles 101B may be selected as such. The size d3 of the plurality of particles 101B is densely packed in the entire particle 100B by having a predetermined particle size distribution within the above range, thereby securing the same level of light shielding as the single particle core 101A. can do.
도 1b와 함께 다시 도 1a를 참조하면, 컬러 층(102)은, 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 소정 컬러를 갖는 염료를 포함하는 조성물일 수 있다. 상기 바인더 수지는 예를 들면, 우레탄 수지(urethane resin), 요소 수지(urea resin), 아크릴 수지(acrylic resin), 폴리에스테르 수지(polyester resin), 아크릴 우레탄 수지(acryl urethane resin), 아크릴 우레탄 실리콘 수지(acryl urethane silicone resin), 아크릴 우레탄 불화탄소 중합체(acryl urethane fluoro-carbon polymers), 아크릴 불화탄소 중합체(acryl fluorocarbon polymers), 실리콘 수지(silicone resin), 아크릴 실리콘 수지(acryl silicone resin), 폴리스티렌 수지(polystyrene resin), 스틸렌 아크릴 수지(styrene acrylic resin), 폴리오레핀 수지(polyolefin resin), 부틸알 수지(butyral resin), 비닐이딘 염화 수지(vinylidene chloride resin), 멜라민 수지(melamine resin), 페놀 수지(phenolic resin), 불화탄소 중합체(fluorocarbon polymers), 폴리카보네이트 수지(polycarbonate resin), 폴리술폰 수지(polysulfon resin), 폴리에테르 수지(polyether resin), 폴리에틸렌 수지(polyethylene resin) 및 폴리이미드 수지(polyamide resin)와 같은 중합체 수지 재료일 수 있으며, 이들 재료는 2 이상의 재료를 조합하여 사용될 수도 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 바인더 수지는, 젤라틴(geratin), 알긴산(alginic acid), 라텍스(latex) 중합체, 폴리스티렌, 폴리비닐 포르말, 폴리비닐 부티랄, 폴리 메틸 아크릴 레이트, 폴리부틸 아크릴레이트, 폴리 메틸 메타크릴레이트, 폴리부틸 메타크릴레이트 중 어느 하나 또는 전술한 것들과의 조합으로 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 1A together with FIG. 1B, the color layer 102 may be a composition including a binder resin and a dye having a predetermined color dispersed in the binder resin. The binder resin is, for example, urethane resin (ureethane resin), urea resin (urea resin), acrylic resin (acrylic resin), polyester resin (polyester resin), acrylic urethane resin (acryl urethane resin), acrylic urethane silicone resin (acryl urethane silicone resin), acrylic urethane fluoro-carbon polymers, acrylic fluorocarbon polymers, silicone resins, acrylic silicone resins, polystyrene resins ( polystyrene resin, styrene acrylic resin, polyolefin resin, butyral resin, vinylylidene chloride resin, melamine resin, phenolic resin ( phenolic resins, fluorocarbon polymers, polycarbonate resins, polysulfon resins, polyether resins, poly May be a polymer resin material such as ethylene resin (polyethylene resin) and polyimide resin (polyamide resin), these materials may be used in combination of two or more materials. However, this is exemplary and the present invention is not limited thereto. For example, the binder resin may be gelatin, alginic acid, latex polymer, polystyrene, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl. It may be formed in any one of methacrylate, polybutyl methacrylate or in combination with those described above.
일부 실시예에서, 상기 바인더 수지는 광 반사성 서브 입자(101A, 101B)의 표면에 대하여 우수한 친화성을 갖는 반응성 기를 가질 수 있다. 예를 들면, 에폭시기(epoxy group), 티오에폭시기(thioepoxy group), 실라놀기(silanol group), 알킬아미노기(alkylamino group), 아지리딘기(aziridin group), 옥사진기(oxazin group), 이소시아네이트기(isocyanate group)과 같은 반응성 기를 포함하는 재료일 수 있다. 이들 반응성 기들은 독립적으로 또는 조합되어 적용될 수 있다. In some embodiments, the binder resin may have reactive groups having good affinity for the surfaces of the light reflective subparticles 101A, 101B. For example, an epoxy group, a thioepoxy group, a silanol group, an alkylamino group, an aziridin group, an oxazin group, an isocyanate group It may be a material containing a reactive group such as). These reactive groups can be applied independently or in combination.
상기 바인더 수지에 분산된 염료에 의해 컬러 층(102)은 해당 컬러를 갖도록 착색된다. 컬러 층(102)의 컬러는 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나이거나, 마젠타색, 사이언색 및 황색 중 어느 하나일 수 있다. 또는, 컬러 층(102)의 컬러는 흑색 또는 백색일 수도 있다. 컬러 층(102)은 2 이상의 층을 포함하는 복합층으로 형성될 수 있으며, 이 경우, 각 층을 구성하는 바인더 수지의 조성과 염료의 컬러는 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 복합층은 서로 다른 컬러의 혼합에 의해 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 컬러, 또는 마젠타색, 사이언색 및 황색 중 어느 하나의 컬러를 갖는 입자를 제공할 수도 있다. The color layer 102 is colored to have the corresponding color by the dye dispersed in the binder resin. The color of the color layer 102 may be any one of red, green, and blue, or one of magenta, cyan, and yellow. Alternatively, the color of the color layer 102 may be black or white. The color layer 102 may be formed of a composite layer including two or more layers. In this case, the composition of the binder resin constituting each layer and the color of the dye may be different. In addition, the composite layer may provide particles having any one of red, green, and blue, or one of magenta, cyan, and yellow by mixing different colors.
컬러 층(102)을 형성하기 위한 상기 염료는 적합한 용매를 갖는 화합물일 수 있다. 이러한 염료는 상용의 산성 염료(acid dyes), 유용성 염료(oil-soluble dyes), 분산 염료(disperse dyes), 반응성 염료(reactive dyes) 또는 직접 염료(direct dyes) 등일 수 있다. 예를 들면, 상기 염료는, 아조 염료(azo dyes), 벤조퀴논 염료(benzoquinone dyes), 나프토퀴논 염료(naphthoquinone dyes), 안드라퀴논 염료(anthraquinone dyes), 사이안 염료(cyanine dyes), 스쿼릴리움 염료(squarilium dyes), 크로코늄 염료(croconium dyes), 메로사이안 염료(melocyanine dyes), 스티벤 염료(stilbene dyes), 디페닐메탄 염료(diphenylmethane dyes), 트리페닐메탄 염료(triphenylmethane dyes), 플루오로레인 염료(fluororane dyes), 스피로피란 염료(spiropyran dyes), 프타로사이안 염료(phthalocyanine dyes), 인디고 염료(indigo dyes), 플로지드 염료(flugide dyes), 니켈 복합 염료(nickel complex dyes) 및 아줄렌 염료(azulene dyes) 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다.The dye for forming the color layer 102 may be a compound with a suitable solvent. Such dyes may be commercial acid dyes, oil-soluble dyes, disperse dyes, reactive dyes or direct dyes and the like. For example, the dye may be azo dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, anthraquinone dyes, cyanine dyes, or squary. Squamium dyes, croconium dyes, melocyanine dyes, stilbene dyes, diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, Fluororane dyes, spiropyran dyes, phthalocyanine dyes, indigo dyes, flugide dyes, nickel complex dyes and sub- It may be any one or a combination of azulene dyes.
색소로서 안료를 사용하는 경우, 안료 자체가 0.05 ㎛ ~ 수 ㎛ 전후의 입경을 갖기 때문에 그 자체가 상기 바인더 수지 내에서 이물질이 되거나, 분산이 안정되지 않고 응집을 일으킬 수 있다. 따라서, 입자(100A, 100B)가 수 ㎛ 내지 서브 마이크론 크기를 갖는 경우, 전 표면에 대하여 균일한 코팅 두께(d2)와 우수한 색상 균일도를 얻기 위해서는, 안료 대신에 상기 바인더 수지에 흡착 및/또는 반응하는 염료에 의해 컬러 층(102)을 구현하는 것이 바람직하다. In the case of using the pigment as a pigment, since the pigment itself has a particle diameter of about 0.05 μm to several μm, it may itself be a foreign matter in the binder resin, or the dispersion may not be stabilized and cause aggregation. Thus, when the particles 100A and 100B have a size of several micrometers to submicron, they are adsorbed and / or reacted with the binder resin instead of the pigment in order to obtain a uniform coating thickness d2 and excellent color uniformity over the entire surface. It is preferable to implement the color layer 102 by means of a dye.
컬러 층(102)이 될 수지 재료 및 염료가 용해된 유기 용매, 예를 들면, 아세톤(acetone), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 이소프로필알콜(isopropylalcohol), 메톡실메틸펜타놀(methoxymethyl pentanol), 디펜틴(dipentene), 에틸아밀 케톤(ethyl amyl ketone), 메틸 노닐 케톤(methyl nonyl ketone), 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone), 메틸 이소아밀 케톤(methyl isoamyl ketone), 메틸 이소프로필 케톤(methyl isopropyl ketone), 메틸 셀로소브(methyl cellosolve), 에틸 셀로솔브(ethyl cellosolve), 메틸 셀로솔브 아세테이트(methyl cellosolve acetate)에, 상기 광반성 코어 입자들(101A, 101B)을 넣고, 믹서를 이용하여 혼합하거나, 열압착과 같은 건식 또는 소정의 pH를 갖는 분산 용매를 이용하는 습식 방식으로 광반성 코어 입자들(101A, 101B)에 염색된 바인더 수지층을 코팅시킬 수 있다. 다른 실시예로서, 광 반사성 서브 입자 상에 먼저 바인더 수지층을 코팅한 후, 염료가 용해된 용매에 상기 결과물을 함침하여, 상기 바인더 수지층을 염색하여 컬러 층(102)을 형성할 수도 있다.An organic solvent in which the resin material and dye to be the color layer 102 is dissolved, for example, acetone, methanol, ethanol, isopropylalcohol, and methoxymethylmethylpentanol pentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone (methyl isopropyl ketone), methyl cellosolve (methyl cellosolve), ethyl cellosolve (ethyl cellosolve), methyl cellosolve acetate (methyl cellosolve acetate), the optical semi-finished core particles (101A, 101B) is put into a, using a mixer By mixing, or by dyeing the binder resin layer on the photo-reflective core particles (101A, 101B) in a wet manner using a dry solvent such as thermocompression or a predetermined pH. In another embodiment, the binder resin layer may be first coated on the light reflective sub-particles, and then the resultant is impregnated in a solvent in which the dye is dissolved, and the binder resin layer may be dyed to form the color layer 102.
상기 바인더 수지에 대한 상기 염료의 농도는 1 중량 % 이상 70 중량 % 이하일 수 있다. 바람직하게는, 3 내지 40 중량 %일 수 있다. 상기 염료의 농도가 1 중량% 미만에서는 충실한 색순도를 얻을 수 없으며, 70 중량%를 초과하는 경우에는 염료 분자의 결정성이 높아질 뿐만 아니라 석출되어 균일한 두께를 갖는 컬러 층(102)을 형성하는데 바람직하지 않다.The concentration of the dye with respect to the binder resin may be 1% by weight or more and 70% by weight or less. Preferably, it may be 3 to 40% by weight. When the concentration of the dye is less than 1% by weight, faithful color purity cannot be obtained. When the concentration of the dye is more than 70% by weight, the crystallinity of the dye molecules is not only high, but also precipitated to form the color layer 102 having a uniform thickness. Not.
컬러 층(102)의 두께는 전체 입자(100A, 100B)의 크기를 고려하여, 적절히 선택될 수 있다. 컬러 층(102)의 두께(d2)는 수 ㎛ 이하이며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 이하이다. 반사성 서브 입자(101A, 101B)는 일반적으로 입자(100A, 1000B)가 분산될 후술하는 유전성 용액(도 4a의 U 참조)에 비하여 비교적 큰 비중을 갖는다. 상기 유전성 용액의 비중과 입자들(00A, 100B)의 비중이 동일하면, 입자들이 유전성 용액(U) 내에서 중력의 영향을 받지 않으므로, 전원을 제거하더라도 표시된 정보가 그대로 유지될 수 있는 이점이 있다. 따라서, 컬러 층(102)의 두께(d2)를 조절하여, 입자들(100A, 100B)이 유전성 용액(U)과 동일한 비중을 갖도록 힐 수 있다.The thickness of the color layer 102 may be appropriately selected in consideration of the sizes of the entire particles 100A and 100B. The thickness d2 of the color layer 102 is several μm or less, preferably 0.05 μm to 2 μm or less. The reflective subparticles 101A and 101B generally have a relatively large specific gravity compared to the dielectric solution (see U in FIG. 4A) described below in which the particles 100A and 1000B will be dispersed. If the specific gravity of the dielectric solution and the specific gravity of the particles (00A, 100B) is the same, since the particles are not affected by gravity in the dielectric solution (U), there is an advantage that the displayed information can be maintained even if the power is removed. . Thus, by adjusting the thickness d2 of the color layer 102, the particles 100A and 100B can be healed to have the same specific gravity as the dielectric solution U.
일부 실시예에서, 입자(100A, 100B)는 컬러 층(102) 내에 또는 표면 상에 전하 조절제, 유동성을 개선하기 위한 첨가제, 광개시제 및 광증폭제와 같은 첨가제를 적어도 하나 이상 더 포함할 수 있다. 이들 첨가제들은 컬러 층(102) 내에 분산되거나, 바인더 수지 재료와 함께 공중합될 수 있으며, 컬러 층(102)의 표면 상에 흡착되거나 화학적으로 결합된 구성을 가질 수도 있다. In some embodiments, particles 100A, 100B may further include at least one or more additives, such as charge control agents, additives to improve fluidity, photoinitiators and photoamplifiers in or on color layer 102. These additives may be dispersed in the color layer 102 or copolymerized with a binder resin material, and may have a configuration that is adsorbed or chemically bonded on the surface of the color layer 102.
컬러 층(102)의 상기 바인더 수지 재료는 고유의 전하를 가질 수 있지만, 입자(100A, 100B)의 전체 전하는 상기 전하 조절제에 의하여 적극적으로 제어될 수 있다. 상기 전하 조절제는, 예를 들면, 음성 또는 양성 전하 조절제를 포함할 수 있다. 음성 전하 조절제는, 예를 들면, 살리실산 금속 복합체(salicylic acid metal complex), 금속 함유 아조 염료(metal containing azo dye), 금속 함유 가유성 염료(oil-soluble dye of metal- containing), 제 4 급 암모늄 염계열 화합물(the fourth grade ammonium salt-based compound), 캘리사렌 화합물(calixarene compound), 붕소 함유 화합물(boron-containing compound, 예를 들면, 벤질산 붕소 복합체(benzyl acid boron complex)), 및 니트로이미다졸 유도체(nitroimidazole derivative)일 수 있다. 상기 양성 전하 조절제는, 예를 들면, 니그로신 염료(nigrosine dye), 트리페닐메탄 화합물(triph-enylmethane compound), 제 4 등급 암뮤늄 염 계열의 화합물(the fourth grade ammonium salt--based compound), 폴리아민 수지(polyamine resin) 및 이미다졸 유도체 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. 다른 실시예에서, 입자(100a, 100b)의 전하는 서로 다른 종류의 바인더 수지층을 갖는 입자들 사이의 대전에 의해 제공될 수도 있다. Although the binder resin material of the color layer 102 may have an inherent charge, the total charge of the particles 100A and 100B may be actively controlled by the charge control agent. The charge control agent may include, for example, a negative or positive charge control agent. Negative charge control agents are, for example, salicylic acid metal complexes, metal containing azo dyes, oil-soluble dyes of metal-containing, quaternary ammonium The fourth grade ammonium salt-based compound, calixarene compound, boron-containing compound (e.g., benzyl acid boron complex), and nitroimi It may be a nitroimidazole derivative. The positive charge control agent may be, for example, a nigrosine dye, a trih-enylmethane compound, the fourth grade ammonium salt-based compound, It may be any one or combination of polyamine resins and imidazole derivatives. In another embodiment, the charge of the particles 100a, 100b may be provided by charging between particles having different kinds of binder resin layers.
상기 유동성을 개선하기 위한 첨가제로는, 예를 들면, Tween 계열, SPAN 계열 분산제, PIBSI(polyisobutylene succimide) 계열, ((영국, 맨체스터주 M9 8ZS, 브레이클리 헥사곤 하우스 소재의 Noveon Division Lubrizol Limited 사로부터 입수 가능한) Solsperse series 제품이 사용될 수 있다. 상기 광개시제 및 광증폭제는 사용되는 바인더 수지에 따라 공지의 것이 사용될 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. As an additive for improving the fluidity, for example, Tween-based, SPAN-based dispersant, polyisobutylene succimide (PIBSI) series, ((M9 8ZS, Manchester, UK, obtained from Noveon Division Lubrizol Limited of Blakeley Hexagon House) Possible) Solsperse series products may be used The photoinitiator and the optical amplification agent may be known according to the binder resin used, but the present invention is not limited thereto.
도시하지는 아니하였지만, 입자(100A, 100B)의 최외각에는 외부에서 인가되는 기계적, 광화학적 및/또는 전기적 응력으로부터 입자를 보호하기 위한, 예를 들면, 중합체로 이루어진 추가적인 보호층이 더 형성될 수도 있다.Although not shown, an additional protective layer made of, for example, a polymer may be further formed at the outermost part of the particles 100A, 100B to protect the particles from externally applied mechanical, photochemical and / or electrical stresses. have.
도 2는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치용 입자들(200)의 구조를 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of the particles 200 for a multi-color electrophoretic display device according to other embodiments of the present invention.
도 2를 참조하면, 입자(200)는 도 1a를 참조하여 개시한 입자(100)와 유사하게, 광 반사성 서브 입자(201) 및 광 반사성 서브 입자(201)를 둘러싸는 컬러 층(202)을 포함한다. 그러나, 컬러 층(202)은, 도 1a에 개시된 컬러 층(102)과 달리, 광 반사성 서브 입자(201)의 표면에 대하여 물리적 및/또는 화학적으로 흡착된 염료 물질층(202)일 수 있다.Referring to FIG. 2, the particle 200, similar to the particle 100 described with reference to FIG. 1A, has a color layer 202 surrounding the light reflective subparticle 201 and the light reflective subparticle 201. Include. However, the color layer 202 may be a layer of dye material 202 physically and / or chemically adsorbed to the surface of the light reflective subparticle 201, unlike the color layer 102 disclosed in FIG. 1A.
적절한 이동도를 확보하기 위하여, 전체 입자(200)의 크기는 0.02 ㎛ 내지 10 ㎛이며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 일 수 있다. . 광 반사성 서브 입자(201)는 단입자일 수 있으며, 상기 단입자는, 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛의 크기(d1)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 단입자는 0.05 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기(d1)를 가지며, 더욱 바람직하게는, 0.2 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기(d1)를 가질 수 있다. In order to ensure proper mobility, the size of the whole particles 200 is 0.02 ㎛ to 10 ㎛, preferably, 0.05 ㎛ to 2 ㎛. . The light reflective subparticle 201 may be a single particle, and the single particle may have a size d1 of 0.01 μm to 1 μm. Preferably, the single particle may have a size d1 of 0.05 μm to 0.8 μm, and more preferably, may have a size d1 of 0.2 μm to 0.8 μm.
다른 실시예에서, 광 반사성 서브 입자(201)는 광 반사성 재료로 이루어진 복수의 입자들(도 1b의 101B 참조)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 입자들의 크기(d3)는 전체 입자(200)의 직경 방향의 단면적(S1)과 상기 복수의 입자들의 직경 방향의 단면적(S2)의 비(S1/S2)가 2 이상 100 이하가 되도록 선택될 수 있다. 실제 100 이상으로 상기 복수의 입자들의 크기가 작아지면 차폐성이 약화되어 색재현력이 감소된다. 바람직하게는, 비(S1/S2)는 2 이상 50 이하가 되도록, 상기 복수의 입자들의 크기가 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 비(S1/S2)는 2 이상 10 이하가 되도록 상기 복수의 입자들의 크기가 선택될 수 있다. 상기 복수의 입자들은 위 범위 내에서 전체 입자(200) 내에서 조밀하게 패킹되어, 단입자 코어와 동일한 수준의 광 차폐성을 얻는다.In another embodiment, the light reflective subparticle 201 may comprise a plurality of particles of light reflective material (see 101B in FIG. 1B). In this case, the size (d3) of the plurality of particles is a ratio (S1 / S2) of the cross-sectional area (S1) in the radial direction of the entire particle 200 and the cross-sectional area (S2) in the radial direction of the plurality of particles is 2 or more 100 It may be selected to be as follows. In fact, if the size of the plurality of particles is smaller than 100, the shielding is weakened and color reproduction power is reduced. Preferably, the size of the plurality of particles may be selected such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 50 or less, and more preferably, the plurality of particles such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 10 or less. The size of the particles of can be chosen. The plurality of particles are densely packed in the whole particle 200 within the above range, thereby obtaining the same level of light shielding as the single particle core.
광 반사성 서브 입자(201) 상에 염료 물질층(202)을 흡착시키기 위하여, 염료 물질이 분산된 용액 내에 광 반사성 서브 입자들(201)을 수분 내지 수시간 동안 침지시켜, 상기 염료 물질을 광 반사성 서브 입자들(201)의 표면에 흡착시킨다. 상기 염료 물질을 분산시키기 위한 용매로서, 아세토나이트릴, 디클로로메탄 또는 알코올계 용매가 사용될 수 있다. 이후, 적합한 세정 용액을 사용하여 미흡착된 염료 물질을 광 반사성 서브 입자들(201)의 표면으로부터 제거함으로써 입자(200)를 제조할 수 있다. In order to adsorb the dye material layer 202 on the light reflective subparticle 201, the light reflective subparticles 201 are immersed in a solution in which the dye material is dispersed for a few minutes to several hours, so that the dye material is light reflective. It adsorbs on the surface of the sub particle 201. As a solvent for dispersing the dye material, acetonitrile, dichloromethane or an alcohol solvent may be used. The particle 200 can then be prepared by removing the unadsorbed dye material from the surface of the light reflective subparticles 201 using a suitable cleaning solution.
광 반사성 서브 입자(201)에 흡착된 염료 물질로 이루어진 컬러 층(202)은 적색, 녹색 또는 청색을 갖거나, 마젠타색, 사이언색 또는 황색을 가질 수도 있다. 또는, 컬러 층(202)은 흑색 또는 백색을 가질 수도 있다. 컬러 층(202)이 2 이상의 염료 물질층으로 이루어진 복합층인 경우, 각 염료 물질층의 컬러는 서로 다를 수 있으며, 서로 다른 컬러의 혼합에 의해 적색, 녹색, 청색 또는 마젠타색, 사이언색, 황색의 컬러를 갖는 입자를 제공할 수도 있다. 적합한 염료 물질에 관하여는, 전술한 염료 물질들을 참조할 수 있다. The color layer 202 made of the dye material adsorbed to the light reflective subparticle 201 may have red, green or blue color, or may have magenta, cyan or yellow color. Alternatively, the color layer 202 may have black or white. When the color layer 202 is a composite layer composed of two or more dye material layers, the colors of each dye material layer may be different from each other, and may be red, green, blue or magenta, cyan, yellow by mixing different colors. It is also possible to provide particles having a color of. With regard to suitable dye materials, reference may be made to the dye materials described above.
컬러 층(201)의 두께는, 수 ㎛ 이하이며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 이하인 전체 입자(100A, 100B)의 크기를 고려하여, 적절히 선택될 수 있다. 또한, 컬러 층(201)의 두께는, 바람직하게는, 입자들(200)이 유전성 용액(U)과 실질적으로 동일한 비중을 갖도록, 선택될 수도 있다.The thickness of the color layer 201 may be several μm or less, and may be appropriately selected in consideration of the sizes of the whole particles 100A and 100B, preferably 0.05 μm to 2 μm or less. In addition, the thickness of the color layer 201 may preferably be selected such that the particles 200 have a specific gravity substantially the same as the dielectric solution U.
도시하지는 않았지만, 당업자라면, 도 2를 참조하여 개시된 흡착된 염료 물질로 이루어진 컬러 층(201)과 도 1a 및 도 1b를 참조하여 전술한 염료에 의해 착색된 바인더 수지층으로 이루어진 컬러 층(102)이 조합된 다층 구조의 컬러 층도 본 발명의 실시예에 포함됨을 이해할 수 있을 것이다. Although not shown, a person skilled in the art will appreciate that the color layer 102 composed of a colored layer 201 made of the adsorbed dye material disclosed with reference to FIG. 2 and a binder resin layer colored by the dye described above with reference to FIGS. 1A and 1B. It will be appreciated that color layers of this combined multilayer structure are also included in the embodiments of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치용 입자(300)의 구조를 도시하는 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a particle 300 for a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 입자(300)는 중심부에 제 1 컬러를 갖는 광 차폐성 안료 입자(301) 및 광 차폐성 안료 입자(301)를 둘러싸는 제 2 컬러를 갖는 컬러 층(302)을 포함한다. 입자(300)는 형상 계수가 100 % 내지 140 % 범위 내의 구형 분포를 가질 수 있으며, 우수한 전기 영동 이동도를 확보하기 위하여, 전체 입자(300)의 크기는 수 ㎛ 이하이며, 적절한 이동도를 확보하기 위하여, 전체 입자(300)의 크기는 0.02 ㎛ 내지 10 ㎛이며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 일 수 있다. 이 범위 내에서 입자들에 있어서, 수십 내지 수백 ㎛ 크기의 입자들에 비하여, 쌍안전성이 향상되고, 어느 하나의 전극 상에 모인 입자층의 패킹 상태가 양호해질 수 있다. Referring to FIG. 3, the particle 300 includes a light shielding pigment particle 301 having a first color at its center and a color layer 302 having a second color surrounding the light shielding pigment particle 301. Particle 300 may have a spherical distribution in the range of 100% to 140% shape coefficient, in order to ensure excellent electrophoretic mobility, the size of the entire particle 300 is several μm or less, to ensure the appropriate mobility In order to achieve this, the size of the whole particles 300 is 0.02 μm to 10 μm, and preferably, 0.05 μm to 2 μm. In the particles within this range, as compared with particles of several tens to hundreds of micrometers in size, the pair-safety is improved, and the packing state of the particle layer collected on any one electrode can be improved.
광 차폐성 안료 입자(301)는 광 차폐성을 갖도록 소정 크기로 조절된 안료 단입자일 수 있다. 상기 안료 단입자는, 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛의 크기(d1)를 가질 수 있으며, 바람직하게는, 0.05 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기(d1)를 가지며, 더욱 바람직하게는, 0.2 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기(d1)를 가질 수 있다. 전술한 범위에서, 90% 이상의 광 반사도와 85% 내지 95% 의 입자 이동도를 얻을 수 있었다. The light shielding pigment particle 301 may be a pigment single particle adjusted to a predetermined size to have a light shielding property. The pigment single particle may have a size (d1) of 0.01 μm to 1 μm, preferably, has a size (d1) of 0.05 μm to 0.8 μm, and more preferably, a size of 0.2 μm to 0.8 μm may have (d1). In the above-described range, light reflectance of 90% or more and particle mobility of 85% to 95% were obtained.
다른 실시예에서, 광 차폐성 안료 입자(301)는 도 1b의 입자 구조(100B)와 유사하게 복수의 안료 입자들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 안료 입자들의 크기(d1)는 전체 입자(300)의 직경 방향의 단면적(S1)과 상기 복수의 안료 입자들의 직경 방향의 단면적(S2)의 비(S1/S2)가 2 이상 100 이하가 되도록 선택될 수 있다. 바람직하게는, 비(S1/S2)는 2 이상 50 이하가 되도록 복수의 안료 입자들(301)의 크기가 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 비(S1/S2)는 2 이상 10 이하가 되도록 복수의 안료 입자들(301)의 크기가 선택될 수 있다. 복수의 안료 입자들(301)의 크기(d1)는 위 범위 내에서 적합한 입도 분포를 가질 수 있으며, 전체 입자(300) 내에서 조밀하게 패킹된다.In other embodiments, the light shielding pigment particles 301 may comprise a plurality of pigment particles similar to the particle structure 100B of FIG. 1B. In this case, the size (d1) of the plurality of pigment particles is a ratio (S1 / S2) of the cross-sectional area (S1) in the radial direction of the whole particle 300 and the cross-sectional area (S2) in the radial direction of the plurality of pigment particles is 2 It may be selected to be more than 100. Preferably, the size of the plurality of pigment particles 301 may be selected such that the ratio S1 / S2 is 2 or more and 50 or less, and more preferably, the ratio S1 / S2 is 2 or more and 10 or less. The size of the plurality of pigment particles 301 may be selected as such. The size d1 of the plurality of pigment particles 301 may have a suitable particle size distribution within the above range, and is densely packed within the whole particle 300.
컬러 층(302)의 두께(d2)는, 전체 입자(300)의 크기를 고려하여 선택될 수 있다. 바람직하게는, 컬러 층(302)의 두께는, 입자들(300)의 총 비중이 유전성 용액(U)와 동일한 비중을 갖도록, 선택된다.The thickness d2 of the color layer 302 may be selected in consideration of the size of the entire particle 300. Preferably, the thickness of the color layer 302 is chosen such that the total specific gravity of the particles 300 has the same specific gravity as the dielectric solution U.
광 차폐성 안료 입자(301)를 둘러싸는 컬러 층(302)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 상술한 바와 같이, 적합한 바인더 수지와 해당 컬러를 갖는 염료의 혼합 조성물로 이루어질 수 있다. 선택적으로는, 컬러 층(302)은, 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이, 광 차폐성 안료 입자(302)의 표면에 물리적 및/또는 화학적으로 흡착되는 염료 물질층을 포함할 수도 있다. 그러나, 이는 예시적이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 컬러 층(302)은 도 2의 흡착된 염료 물질로 이루어진 컬러 층(202)과 도 1의 염료에 의해 착색된 컬러 층(102)을 포함하는 다층 구조로 형성될 수도 있다.The color layer 302 surrounding the light shielding pigment particles 301 may be made of a mixed composition of a suitable binder resin and a dye having that color, as described above with reference to FIGS. 1A and 1B. Optionally, the color layer 302 may comprise a layer of dye material that is physically and / or chemically adsorbed to the surface of the light shielding pigment particle 302, as described above with reference to FIG. 2. However, this is exemplary and the present invention is not limited thereto. For example, the color layer 302 may be formed in a multi-layered structure including a color layer 202 made of the adsorbed dye material of FIG. 2 and a color layer 102 colored by the dye of FIG. 1.
광 차폐성 안료 입자(301)의 컬러와 컬러 층(302)의 컬러는 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 광 차폐성 안료 입자(301)와 컬러 층(302)의 컬러는 모두 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나이거나, 마젠타색, 사이언색 또는 황색 중 어느 하나일 수 있다. 또는, 광 차폐성 안료 입자(301)와 컬러 층(302)의 컬러는 모두 흑색 또는 백색일 수 있다. 여기서, 동일한 컬러라 함은 완전히 동일한 색좌표를 갖는 것을 의미할 뿐만 아니라, 대략적으로 유사한 정도의 색좌표를 갖는 것도 포함하는 개념임을 분명히 한다. The color of the light shielding pigment particles 301 and the color of the color layer 302 may be the same. For example, the color of the light shielding pigment particle 301 and the color layer 302 may be either red, green, or blue, or may be either magenta, cyan, or yellow. Alternatively, the color of the light shielding pigment particle 301 and the color layer 302 may be black or white. Here, the same color means not only having completely the same color coordinates, but also clearly including a concept having color coordinates of approximately the same degree.
다른 실시예에서, 광 차폐성 안료 입자(301)와 컬러 층(302)의 컬러는 서로 다를 수도 있다. 이 경우, 서로 다른 컬러의 혼합에 의해 적색, 녹색, 청색 중 어느 하나의 컬러, 또는 마젠타색, 사이언색, 황색 중 어느 하나의 컬러가 구현될 수도 있다.In other embodiments, the colors of the light shielding pigment particles 301 and the color layer 302 may be different. In this case, one of red, green, and blue colors, or one of magenta, cyan, and yellow colors may be implemented by mixing different colors.
전기 영동 디스플레이 장치 및 구동Electrophoretic display device and driven
도 4a는 본 발명의 일 실시예들에 따른 입자들(100R, 100G, 100B)을 사용하는 전기 영동 디스플레이 장치(1000)를 도시하는 단면도이며, 도 4b는 비교예로서 종래의 입자들(PR, PG, PB)을 사용하는 전기 영동 디스플레이 장치(1000R)를 도시하는 단면도이다.FIG. 4A is a cross-sectional view illustrating an electrophoretic display apparatus 1000 using particles 100R, 100G, and 100B according to one embodiment of the present invention, and FIG. 4B illustrates conventional particles PR, It is sectional drawing which shows the electrophoretic display apparatus 1000R using PG and PB.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 전기 영동 디스플레이 장치(1000, 1000R)는 제 1 기판(10; 본 도면에서는 하부 기판일 수 있음)과 하부 기판(10)에 대향하는 제 2 기판(20; 본 도면에서는 상부 기판일 수 있음)을 포함한다. 일 실시예에서, 하부 기판(10)과 상부 기판(20) 중 적어도 어느 하나는 투명한 재료로 형성될 수 있다. 선택적으로는, 기판들(10, 20)은 수지계 재료로 형성되어 경량이며, 가요성을 가질 수도 있다. 4A and 4B, the electrophoretic display apparatuses 1000 and 1000R may include a first substrate 10 (which may be a lower substrate in this drawing) and a second substrate 20 facing the lower substrate 10. In the figure, which may be an upper substrate). In one embodiment, at least one of the lower substrate 10 and the upper substrate 20 may be formed of a transparent material. Optionally, the substrates 10 and 20 are formed of a resin-based material, which is lightweight and may be flexible.
이들 기판들(10, 20)사이에는, 분리 부재인 복수의 격벽들(30)이 배치될 수 있다. 복수의 격벽들(30)에 의해 기판(10, 20) 사이의 공간은, 기판들(10, 20)의 주면에 평행한 방향으로 분할되며, 분할된 작은 공간들에 의해 캐비티들(V1, V2, V3)이 정의될 수 있다. 각 캐비티들은 단독으로 또는 인접한 다른 하나 이상의 캐비티들과 조합되어, 하나의 서브픽셀 또는 픽셀을 구성할 수 있다. 이들 캐비티들(V1, V2, V3)을 정의하는 격벽 구조는 예시적이며, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 캐비티들(V1, V2, V3)은 공지의 마이크로 캡슐 또는 마이크로 컵 구조에 의해서도 정의될 수 있다. Between the substrates 10 and 20, a plurality of partition walls 30, which are separation members, may be disposed. The space between the substrates 10 and 20 by the plurality of partition walls 30 is divided in a direction parallel to the main surfaces of the substrates 10 and 20, and the cavity V1 and V2 are divided by the divided small spaces. , V3) can be defined. Each cavity may be alone or in combination with other adjacent one or more cavities to constitute one subpixel or pixel. The partition structure defining these cavities V1, V2, V3 is exemplary, and embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, the cavities V1, V2, V3 may also be defined by known microcapsule or microcup structures.
전기 영동 디스플레이 장치(1000, 1000R)는 구동 전극들(41, 42)을 포함한다. 도시된 전극들(41, 42)은, 기판들(10, 20)의 주면에 수직하는 전계를 발생시킬 수 있도록 서로 대향하는 구성을 갖지만, 이는 예시적일 뿐, 전극들은 공지의 인플레인 구성 또는 이들이 조합된 구성을 가질 수도 있다. 하부 기판(10) 상에 배치된 전극들(42)은 각 셀마다 개별 전극(42R, 42G, 42B)을 포함할 수 있다. 또한, 상부 기판(20) 상의 전극(41)은 개별 전극들(42)에 대향하는 공통 전극이다. The electrophoretic display apparatuses 1000 and 1000R include driving electrodes 41 and 42. The illustrated electrodes 41, 42 have configurations that oppose each other so as to generate an electric field perpendicular to the major surfaces of the substrates 10, 20, but this is merely illustrative, and the electrodes are known in-plane configurations or they It may have a combined configuration. The electrodes 42 disposed on the lower substrate 10 may include individual electrodes 42R, 42G, and 42B for each cell. In addition, the electrode 41 on the upper substrate 20 is a common electrode opposite the individual electrodes 42.
이들 전극들(41, 42) 중 적어도 어느 하나는 투명 전극일 수 있다. 상기 투명 전극은, 예를 들면, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide; ITO), 불화 주석 산화물(Fluorinated tin Oxide; FTO), 인듐 산화물(indium oxide; IO) 및 주석 산화물(tin oxide; SnO2)과 같은 투명한 금속 산화물, 폴리아세틸렌(polyacetylene)과 같은 투명한 도전성 수지, 또는 도전성 금속 미립자를 함유하는 도전성 수지 중 어느 하나 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. At least one of these electrodes 41 and 42 may be a transparent electrode. The transparent electrode may include, for example, Indium-Tin-Oxide (ITO), Fluorinated Tin Oxide (FTO), Indium Oxide (IO), and Tin Oxide; It may be formed of any one or a combination of a transparent metal oxide such as SnO 2 ), a transparent conductive resin such as polyacetylene, or a conductive resin containing conductive metal fine particles.
각각의 개별 전극들(42)은 적합한 스위치 소자, 예를 들면, MOS 박막 트랜지스터(50)에 의하여 구동될 수 있다. MOS 박막 트랜지스터들(50)은 하부 기판(10) 상에, 예를 들면, 복수의 행들 × 복수의 열들의 어레이로 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 개별 전극들(42)의 구동을 위하여 MOS 박막 트랜지스터들(50)에 의한 능동 매트릭스를 개시하고 있지만, 이는 예시적일 뿐, 당업자라면, 수동 매트릭스 방식의 전극 구성, 또는 정적 구동을 위한 세그먼트 방식의 전극 구성도 본 발명의 실시예에 포함됨을 이해할 수 있을 것이다.Each individual electrode 42 may be driven by a suitable switch element, for example MOS thin film transistor 50. The MOS thin film transistors 50 may be disposed on the lower substrate 10, for example, in an array of a plurality of rows by a plurality of columns. In the present embodiment, the active matrix by the MOS thin film transistors 50 for driving the individual electrodes 42 is disclosed, but this is only illustrative, and those skilled in the art will realize a passive matrix type electrode configuration, or static driving. It will be appreciated that the segmented electrode configuration is also included in the embodiment of the present invention.
복수의 캐비티들(V1, V2, V3) 내부에는 유전성 용액(U)과 유전성 용액(U) 내에 분산된 적어도 한 종류 이상의 전기 영동 입자들(100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK)이 분산된다. 도시된 실시예에서는, 캐비티들(V1, V2, V3) 내에 컬러 및/또는 전기 영동 이동도가 다른 2 종류의 입자들이 분산된 것을 개시한다. 그러나, 이는 예시적이며, 캐비티들(V1, V2, V3) 내에는 1 종류의 입자 또는 3 종류 이상의 입자들로 채워질 수도 있다. 복수의 셀들(V1, V2, V3)은 밀봉층(80)에 의해 폐쇄될 수 있다.A plurality of cavities (V1, V2, V3) inside the dielectric solution (U) and at least one or more electrophoretic particles (100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK) is dispersed. In the illustrated embodiment, it is disclosed that two kinds of particles having different color and / or electrophoretic mobility are dispersed in the cavities V1, V2, V3. However, this is exemplary and may be filled with one kind of particles or three or more kinds of particles in the cavities V1, V2, V3. The plurality of cells V1, V2, and V3 may be closed by the sealing layer 80.
캐비티들(V1, V2, V3) 내에 분산된 입자들(100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK)은 구현될 픽셀 또는 서브픽셀에 대응하는 컬러를 갖는다. 예를 들면, RGB 컬러 시스템에 의한 멀티 컬러를 구현하기 위해서, 제 1 내지 제 3 캐비티들(V1, V2, V3)의 입자들(100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK)은, 각각, 적색, 녹색 및 청색 입자를 포함할 수 있다. 또는 CMY 컬러 시스템에 의해 멀티 컬러를 구현할 수 있으며, 이 경우, 제 1 내지 제 3 캐비티들(V1, V2, V3)의 입자들(100R, 100G, 100B; PR, PG, PB)은 각각 시안색, 마젠타색 및 황색 입자를 포함할 수도 있다. 또한, 각 픽셀들 내에는 흑색 또는 백색 입자들(100K; PK)이 더 포함될 수도 있다.Particles 100R, 100G, 100B, 100K (PR, PG, PB, PK) dispersed in cavities V1, V2, V3 have a color corresponding to the pixel or subpixel to be implemented. For example, particles 100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, and PK of the first to third cavities V1, V2, and V3 may be used to realize multi-color by the RGB color system. Silver may comprise red, green and blue particles, respectively. Alternatively, the multi color may be implemented by the CMY color system. In this case, the particles 100R, 100G, 100B; PR, PG, and PB of the first to third cavities V1, V2, and V3 may be cyan, respectively. It may also comprise magenta and yellow particles. Also, black or white particles 100K (PK) may be further included in each pixel.
유전성 용액(U)은 고저항을 가지면서 점성이 낮은 유체이다. 유전성 용액(U)는 단일한 유체이거나 2 이상의 유체가 혼합된 것이다. 유전성 용액(U)의 비중은 유전성 용액(U) 내에 분산된 입자들(100R, 100G, 100B, 100K)의 비중과 실질적으로 동일하도록 제조될 수 있다. 유전성 용액(U) 내에는 입자들 이외에도, 전하 조절제(charge-controlling agent), 양이온성 또는 음이온성 계면 활성제, 금속 비누, 수지 재료, 금속계 결합제(coupling agent) 및 안정화제(stabilizing agent)와 같은 다양한 기능성 첨가물이 첨가될 수 있다. The dielectric solution U is a fluid having high resistance and low viscosity. The dielectric solution U is a single fluid or a mixture of two or more fluids. The specific gravity of the dielectric solution U may be prepared to be substantially the same as the specific gravity of the particles 100R, 100G, 100B, and 100K dispersed in the dielectric solution U. In addition to the particles in the dielectric solution (U), a variety of charge-controlling agents, cationic or anionic surfactants, metal soaps, resin materials, metal-based coupling agents and stabilizing agents Functional additives may be added.
종래의 유전성 용액은 후술하는 바와 같이 관측자로부터 보이지 않아야 하는 입자들의 컬러가 관측자측에 비치는 것을 방지하기 위해 염료 또는 안료에 의해 착색된다. 일반적으로, 상용화되는 전기 영동 디스플레이 제품들의 경우, 상기 유전성 용액을 회색을 갖도록 착색하여, 상기 입자들의 비침 현상을 억제하고 있다. 그러나, 상기 유전성 용액을 착색하는 경우, 흑백의 2 색 디스플레이 구현시 대비도가 감소될 수 있다. 또한, 멀티 컬러 디스플레이 장치에 있어서, 회색으로 착색된 유전성 용액은 색재현성(gamut)을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 유전성 용액은 투명하거나 무색인 것이 바람직하다. 본 발명자들은 이러한 입자들의 비침 현상 없이 투명한 유전성 용액을 사용하는 것이 본 발명의 실시예에 따른 입자의 개선을 통하여 달성될 수 있음을 확인하였다. 이하의 설명으로부터, 도 1a 내지 도 3을 참조하여 개시한 본 발명의 실시예들에 따른 입자들이 갖는 이점이 분명해질 것이다. Conventional dielectric solutions are colored by dyes or pigments to prevent the color of the particles that should not be visible from the viewer, as described below, on the viewer side. Generally, in the case of commercially available electrophoretic display products, the dielectric solution is colored to have a gray color to suppress the immersion of the particles. However, when coloring the dielectric solution, contrast may be reduced when implementing a two-color display of black and white. In addition, in the multi-color display device, the dielectric solution colored in gray becomes a factor of reducing color gamut. Therefore, the dielectric solution is preferably transparent or colorless. The inventors have found that using a transparent dielectric solution without the immersion of these particles can be achieved through the improvement of the particles according to embodiments of the present invention. From the following description, the advantages of the particles according to the embodiments of the invention disclosed with reference to FIGS. 1A to 3 will become apparent.
도 4a 및 도 4b는 모두 각 셀에 인가된 신호에 의해 소정의 정보를 표현하도록 분산된 입자들이 분포한 상태를 도시한다. 도 4a의 셀들 내에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자들(100R, 100G, 100B, 100K), 예를 들면, 도 1 내지 도 3을 참조하여 개시한 입자들, 예를 들면, 광 반사성 서브 입자 및 조절된 두께를 갖는 컬러 층을 포함하는 입자들이 분산된다. 4A and 4B show a state in which dispersed particles are distributed so as to express predetermined information by a signal applied to each cell. Within the cells of FIG. 4A, particles 100R, 100G, 100B, 100K according to one embodiment of the invention, for example, the particles disclosed with reference to FIGS. 1 to 3, for example, light reflective Particles comprising the subparticle and the colored layer with the controlled thickness are dispersed.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 대한 비교예로서, 도 4b의 셀들 내에는, 염색된 수지계 컬러 입자들(PR, PG, PB, PK), 즉, 내부에 염료가 분산되어 소정의 컬러로 착색된 컬러 폴리머 바디 또는 폴리머 매트릭스를 갖는 입자들이 분산된다. 설명의 편의를 위하여, 컬러 입자들(100R, 100G, 100B; PR, PG, PB)은 + 로 대전되어 있으며, 각각 적색, 녹색 및 청색을 가짐을 가정한다. 또한, 각 셀들에는 흑색 입자들(100K; PK)을 더 포함한다. 이들 흑색 입자들(100K; PK)은 - 극성을 갖는 것으로 가정한다.FIG. 4B is a comparative example of the embodiments of the present invention. In the cells of FIG. 4B, the dye-based color particles PR, PG, PB, and PK, that is, dyes are dispersed in a predetermined color. Particles with colored colored polymer bodies or polymer matrices are dispersed. For convenience of explanation, it is assumed that the color particles 100R, 100G, 100B (PR, PG, PB) are charged with + and have red, green, and blue colors, respectively. In addition, each cell further includes black particles 100K (PK). These black particles 100K (PK) are assumed to have a polarity.
게이트 전극(50G)을 통하여 주사 신호가 수신되고, 소오스 전극(50S)을 통하여 데이터 신호가 수신되면, 픽셀 전극들(42R, 42G, 42B)과 공통 전극(41) 사이에는 소정의 전계가 인가될 수 있다. 예를 들면, 제 1 서브픽셀(V1)의 픽셀 전극(42R)에 음의 전위가 인가되고, 제 2 및 제 3 서브픽셀들(V2, V3)의 픽셀 전극들(42G, 42B)에는 양의 전위가 인가되며, 공통 전극(41)에는 접지 전위가 인가될 수 있다. 이 경우, 각 입자들(100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK)은 도시된 바와 같이 분포될 것이다.When a scan signal is received through the gate electrode 50G and a data signal is received through the source electrode 50S, a predetermined electric field may be applied between the pixel electrodes 42R, 42G, and 42B and the common electrode 41. Can be. For example, a negative potential is applied to the pixel electrode 42R of the first subpixel V1 and a positive potential is applied to the pixel electrodes 42G and 42B of the second and third subpixels V2 and V3. A potential is applied, and a ground potential may be applied to the common electrode 41. In this case, the particles 100R, 100G, 100B, 100K; PR, PG, PB, PK will be distributed as shown.
제 1 및 제 2 서브픽셀(V1, V2)에서는, 입사된 광(i)이 입자들(100R, 100G; PR, PG)에 의해 반사되어 관찰자(1)에게 각각 적색 및 녹색 컬러의 파장을 갖는 광이 전달된다. 이와 달리, 제 3 서브픽셀(V3)에서는, 흑색 입자들(100K, PK)에 의해 입사 광(i)은 모두 흡수되어 턴오프되며, 관찰자(1)에게 광은 전달되지 않는다. 그 결과, 관찰자(1)는, 반사 광인 적색 광(iR; iR')과 녹색 광(iG; iG')이 혼합된 컬러를 관찰하게 된다. In the first and second subpixels V1 and V2, the incident light i is reflected by the particles 100R, 100G (PR, PG) and has a wavelength of red and green color to the viewer 1, respectively. Light is transmitted. On the contrary, in the third subpixel V3, all incident light i is absorbed and turned off by the black particles 100K and PK, and no light is transmitted to the observer 1. As a result, the observer 1 observes the color in which the red light (iR; iR ') and the green light (iG; iG') which are reflected light are mixed.
본 발명의 실시예에 따른 입자들을 사용한 도 4a의 실시예에서는, 반사성 서브 입자에 의해 입자의 광 반사도가 증가하여, 컬러 층에 의한 반사광의 색 재현력이 개선될 것이다. 또한, 조절된 크기를 갖는 반사성 서브 입자와 컬러 층에 의해 입자들은 우수한 광 차폐력을 갖는다. 그 결과, 유전성 용액(U)이 투명하더라도, 컬러 입자들(100R, 100G)에 의해 가려져 관찰자(1)에게 보이지 않아야 하는 흑색 입자들(100K)이 관찰자(1)에게 비치지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 입자를 사용함으로써, 유전성 용액(U)을 착색하지 않더라도 비침 현상이 억제되어, 색재현력뿐만 아니라 대비도가 개선될 수 있다.In the embodiment of FIG. 4A using particles according to an embodiment of the present invention, the light reflectivity of the particles is increased by the reflective sub-particles, thereby improving the color reproducibility of the reflected light by the color layer. In addition, the particles have excellent light shielding power by the reflective sub-particles and the color layer having a controlled size. As a result, even if the dielectric solution U is transparent, the black particles 100K, which should be hidden by the color particles 100R and 100G and should not be visible to the viewer 1, are not reflected to the viewer 1. Therefore, by using the particles according to the embodiment of the present invention, the non-impregnation phenomenon can be suppressed even when the dielectric solution (U) is not colored, thereby improving contrast as well as color reproduction.
이와 달리, 비교예에 관한 도 4b에서는, 본 발명의 입자에 비하여 광 차폐성이 약하기 때문에 입사 광(i) 중 일부가 흡수되거나 투과되어, 반사 광(iR', iG')이 손실된다. 그에 따라, 표시 정보의 대비도가 감소될 뿐만 아니라, 색 재현력이 감소된다. 또한, 투명한 유전성 용액(U)을 사용하는 경우, 투과된 광(iT)에 의해 관찰자(1)에게 보이지 않아야 하는 흑색 입자들(PK)이 비칠 수도 있다. 이러한 비침 현상은, 후술하는 바와 같이, 동일 서브픽셀들 내에 서로 다른 2 종류 이상의 컬러 입자들이 있는 디스플레이 장치에서 색 재현력을 감소시키는 원인이 될 수 있다.On the other hand, in FIG. 4B of the comparative example, since light shielding property is weak compared with the particle | grains of this invention, some of incident light i is absorbed or transmitted, and reflection light iR ', iG' is lost. Thus, not only the contrast of the display information is reduced, but also the color reproducibility is reduced. In addition, when using the transparent dielectric solution U, black particles PK which may not be visible to the viewer 1 by the transmitted light iT may be illuminated. This immersion phenomenon may cause the color reproducibility to be reduced in the display device having two or more kinds of different color particles in the same subpixels as described below.
도 5a는 본 발명의 실시예들에 따른 입자들(100R, 100G, 100B)을 사용하는 다른 전기 영동 디스플레이 장치(2000)를 도시하는 단면도이며, 도 5b는 비교예로서 염색된 수지계 입자들(PR, PG, PB)을 사용하는 다른 전기 영동 디스플레이 장치(2000R)를 도시하는 단면도이다. 이들 도면에서, 도 4a 및 도 4b의 구성 부재들과 동일한 참조 부호를 갖는 구성 부재들에 관하여는 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다. FIG. 5A is a cross-sectional view showing another electrophoretic display apparatus 2000 using particles 100R, 100G, and 100B according to embodiments of the present invention, and FIG. 5B is a dye-based resin particle (PR) as a comparative example. Is a cross-sectional view showing another electrophoretic display device 2000R using PG, PB. In these figures, reference may be made to the foregoing disclosure regarding constituent members having the same reference numerals as the constituent members of FIGS. 4A and 4B.
도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에서는, 도 4a 및 도 4b의 장치와 달리, 각 서브픽셀들(V1, V2) 내에 2 가지 종류의 컬러 입자들이 분산된다. 일부 실시예에서는, 도시된 바와 같이, 인접하는 서브픽셀들에 소정 컬러를 갖는 입자를 공통으로 분산시킬 수도 있다. 예를 들면, 도시된 바와 같이, 제 1 서브픽셀(V1) 내에, 적색과 녹색 입자들(100R, 100G)을 함께 분산시키고, 인접하는 제 2 서브픽셀(V2) 내에는 청색과 녹색 입자들(100B, 100G)을 함께 분산시켜, 인접하는 서브픽셀들(V1, V2)에 녹색 입자만을 공통으로 분산시킬 수 있다. 사람의 눈은 녹색에 민감하므로, 녹색 입자들(100G)을 서로 다른 셀들 내에 공통으로 분산시킴으로써, 다른 컬러에 비하여 녹색 입자의 표시 면적을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 도 4a와 달리, 별도로 녹색 픽셀을 형성하기 위해 요구되는 면적이 감소되고, 그에 따라 동일 디스플레이 면적하에서 픽셀 수를 증가시켜 해상도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 다른 실시예로서, 제 1 서브픽셀(V1) 내에 마젠타색과 사이안색 입자들을 분산시키고, 제 2 서브픽셀(V2) 내에 황색과 사이안색 입자들을 분산시킬 수도 있으며, 이 경우, 사이안색 입자들을 각 서브픽셀들(V1, V2) 내에 공통으로 분산시켜 전술한 이점을 얻을 수도 있다. In the embodiment shown in FIGS. 5A and 5B, unlike the apparatus of FIGS. 4A and 4B, two kinds of color particles are dispersed in each of the subpixels V1 and V2. In some embodiments, as shown, particles having a predetermined color may be commonly dispersed in adjacent subpixels. For example, as shown, red and green particles 100R and 100G are dispersed together in the first subpixel V1, and blue and green particles (in the adjacent second subpixel V2). By dispersing 100B and 100G together, only green particles may be commonly dispersed in adjacent subpixels V1 and V2. Since the human eye is sensitive to green, by dispersing the green particles 100G in different cells in common, it is possible to increase the display area of the green particles compared to other colors. In this case, unlike FIG. 4A, the area required to form green pixels separately is reduced, thereby increasing the number of pixels under the same display area, thereby improving the resolution. In another embodiment, the magenta and cyan particles may be dispersed in the first subpixel V1 and the yellow and cyan particles may be dispersed in the second subpixel V2, in which case the cyan particles may be dispersed. The above-described advantages may be obtained by commonly spreading the subpixels V1 and V2 in common.
일부 실시예에서, 장치(2000)는 서브픽셀들(V1, v2)에 인접하여 추가적인 흑색 또는 백색 입자들을 포함하는 서브픽셀을 더 포할 수도 있다. 또한, 당업자라면, 이들 흑색 또는 백색 입자들을 각 셀들(V1, V2) 내에 공통으로 또는 어느 한 셀에 대해서만 선택적으로 분산시킬 수 있음을 본 개시 사항으로부터 이해할 수 있을 것이다.In some embodiments, the device 2000 may further include a subpixel comprising additional black or white particles adjacent to the subpixels V1, v2. In addition, one of ordinary skill in the art will appreciate from the present disclosure that these black or white particles can be selectively dispersed within each cell V1, V2 or selectively for only one cell.
설명의 편의를 위하여, 적색 및 청색 입자들(100R, 100B; PR, PB)은 + 로 대전되어 있으며, 녹색 입자들(100G; PG)은 -로 대전되어 있음을 가정한다. 도 4a 및 도 4b와 동일하게 개별 전극들에 전위가 인가되며, 각 컬러 입자들은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 분포될 수 있다.For convenience of explanation, it is assumed that the red and blue particles 100R and 100B (PR and PB) are charged with + and the green particles 100G (PG) are charged with-. As in FIGS. 4A and 4B, a potential is applied to individual electrodes, and each color particle may be distributed as shown in FIGS. 5A and 5B.
도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 광 반사성 서브 입자 및 조절된 두께를 갖는 컬러 층을 포함하는 입자들(100R, 100G, 100B)이 사용된 경우에는, 반사성 서브 입자에 의해 입자의 광 반사도가 증가하여, 염색된 컬러 층으로부터 충분한 색 재현력을 얻을 수 있다. 또한, 유전성 용액(U)이 투명하더라도, 조절된 크기를 갖는 반사성 서브 입자에 의한 광 차폐력으로 인하여, 녹색 입자들(100G)의 비침 현상이 억제될 수 있다. As shown in FIG. 5A, when particles 100R, 100G, 100B comprising light reflective subparticles and a color layer having a controlled thickness are used in accordance with an embodiment of the invention, The light reflectivity of the particles is increased so that sufficient color reproducibility can be obtained from the dyed color layer. In addition, even if the dielectric solution U is transparent, the light immersion of the green particles 100G may be suppressed due to the light shielding force by the reflective sub-particles having the adjusted size.
이와 달리, 비교예에 관한 도 5b에서는, 광 차폐력이 약한 폴리머 바디 또는 폴리머 매트릭스를 갖는 수지계 컬러 입자들을 사용하였기 때문에, 입사 광(i) 중 일부가 입자에 의해 흡수되거나 투과되어, 반사 광(iR', iB')의 크기가 감소된다. 그에 따라, 표시 정보의 대비도가 감소될 뿐만 아니라, 색 재현력이 저하된다. 또한, 유전성 용액(U)이 투명한 경우, 투과된 광(iT)에 의해 관찰자(1)에게 보이지 않아야 하는 녹색 입자들(PG)이 투시되어 색 재현력이 저하될 수도 있다.On the contrary, in FIG. 5B of the comparative example, since resin-based color particles having a polymer body or a polymer matrix having a weak light shielding power were used, part of the incident light i was absorbed or transmitted by the particles, and thus reflected light ( iR ', iB') are reduced in size. Thus, not only the contrast of display information is reduced, but also the color reproducibility is lowered. In addition, when the dielectric solution U is transparent, the green particles PG, which should not be visible to the observer 1 by the transmitted light iT, may be projected to lower the color reproducibility.
이상에서는 격벽 구조를 갖는 전기 영동 디스플레이 장치에 관하여 본 발명의 실시예들이 갖는 특징과 이점에 대하여 설명하였지만, 마이크로 캡슐 구조, 마이크로 컵 구조, 또는 다른 다양한 형태의 캐비티 구조, 폴리머 분산형 구조도 본 발명의 범위에 포함됨은 자명하다. 또한, 셀 내부의 유체로서 유전성 용액뿐만 아니라 유전성 기체를 이용한 건식 전기 영동 디스플레이 장치도 본 발명에 포함된다. In the above, the features and advantages of embodiments of the present invention have been described with respect to an electrophoretic display device having a partition structure, but the microcapsule structure, the microcup structure, or other various types of cavity structures and polymer dispersed structures are also described. It is obvious that it is included in the scope of. Also included in the present invention is a dry electrophoretic display device using a dielectric gas as well as a dielectric solution as the fluid inside the cell.
전술한 실시예들은 완제품으로서 전기 영동 디스플레이 장치를 개시하고 있지만, 구동 소자와 별도로 도 4a 내지 도 5b의 70으로 지칭된 층(이미지 미디어 층 또는 이미지 시트라고도 함)만을 별도로 제조할 수도 있다. 이미지 미디어 층은 캐리어 기판인 상부 기판이 될 지지 기판과 상기 지지 기판 상에 형성된 전술한 캡슐들, 마이크로 컵, 캐비티, 격벽 등의 구조로 이루어진 서브픽셀들을 포함하며, 상기 서브픽셀들 내에는 유전성 유체와 이들 내에 분산된 전술한 입자들을 포함할 수 있다.Although the above-described embodiments disclose an electrophoretic display device as a finished product, only a layer (also referred to as an image media layer or an image sheet) referred to as 70 in FIGS. 4A to 5B may be manufactured separately from the driving element. The image media layer includes a support substrate to be an upper substrate, which is a carrier substrate, and subpixels formed of the aforementioned capsules, microcups, cavities, partitions, and the like formed on the support substrate, and within the subpixels, a dielectric fluid. And the aforementioned particles dispersed therein.
상기 이미지 미디어 층을 완성한 후, 예를 들면, 접착층을 이용하여 구동 소자(50)가 형성된 하부 기판(10)에 결합시킴으로써, 도 4a에 도시된 바와 같은 전기 영동 디스플레이 장치(1000)가 제공될 수 있다.After completing the image media layer, the electrophoretic display apparatus 1000 as shown in FIG. 4A may be provided, for example, by bonding to the lower substrate 10 on which the driving element 50 is formed using an adhesive layer. have.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and alterations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, which are common in the art. It will be apparent to those who have knowledge.

Claims (27)

  1. 광 반사성 서브 입자; 및Light reflective subparticles; And
    상기 광 반사성 서브 입자를 둘러싸는 컬러 층을 포함하는 멀티 컬러 디스플레이용 전기 영동 입자.Electrophoretic particles for multi-color display comprising a color layer surrounding the light reflective sub-particles.
  2. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 전기 영동 입자는 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛ 범위의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The electrophoretic particles are electrophoretic particles, characterized in that having a size in the range of 0.05 ㎛ to 2 ㎛.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 광 반사성 서브 입자는 광 차폐성을 얻기 위하여 조절된 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.And the light reflective subparticles have a size adjusted to obtain light shielding.
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 광 반사성 서브 입자는 단입자 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.And the light reflective subparticles comprise a single particle core.
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 단입자 코어는 0.01 ㎛ 내지 1 ㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The single particle core is electrophoretic particles, characterized in that having a size of 0.01 ㎛ to 1 ㎛.
  6. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 단입자 코어는 0.05 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The single particle core is electrophoretic particles, characterized in that having a size of 0.05 ㎛ to 0.8 ㎛.
  7. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 단입자 코어는 0.2 ㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The single particle core is electrophoretic particles, characterized in that having a size of 0.2 ㎛ to 0.8 ㎛.
  8. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 컬러 층의 두께는, 상기 입자가 분산될 유전성 용액의 비중과 동일한 비중을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The thickness of the color layer is electrophoretic particles, characterized in that the particles are selected to have a specific gravity equal to the specific gravity of the dielectric solution to be dispersed.
  9. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 광 반사성 서브 입자는 복수의 반사성 입자들을 포함하며, The light reflective subparticle includes a plurality of reflective particles,
    상기 복수의 반사성 입자들의 크기는, 상기 입자의 직경 방향의 단면적(S1)과 반사성 입자들의 직경 방향의 단면적(S2)의 비(S1/S2)가 2 이상 100 이하가 되도록 선택된 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The size of the plurality of reflective particles, characterized in that the ratio (S1 / S2) of the cross-sectional area (S1) in the radial direction of the particle and the radial cross-sectional area (S2) of the reflective particles is selected to be 2 or more and 100 or less Electrophoretic particles.
  10. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 광 반사성 서브 입자는 백색 무기계 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The light reflective sub-particles are electrophoretic particles, characterized in that it comprises a white inorganic particles.
  11. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10,
    상기 백색 무기계 입자는, 타이타늄 산화물(titanium oxide), 안티몬 산화물(antimony trioxide), 아연 황화물(zinc sulfide), 아연 산화물(zinc oxide), 바륨 황화물(barium sulfate), 바륨 티탄 산화물(barium titania), 카올린(kaolun), 실리콘 산화물(silica), 산화 칼슘(calcium oxide), 탄산칼슘(CaCO3), 또는 이들의 혼합 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The white inorganic particles include titanium oxide, antimony trioxide, zinc sulfide, zinc oxide, barium sulfate, barium titanium oxide, kaolin (kaolun), silicon oxide (silica), calcium oxide (calcium oxide), calcium carbonate (CaCO 3 ), or electrophoretic particles comprising a mixture composition thereof.
  12. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 광 반사성 서브 입자는 금속계 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The light reflective subparticles are electrophoretic particles, characterized in that it comprises a metallic particle.
  13. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12,
    상기 금속계 입자는 실버 나노 파티클, 백금 나노 파티클 및 알루미늄 나노 파티클 중 어느 하나 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The metal-based particles are electrophoretic particles, characterized in that any one or a combination of silver nanoparticles, platinum nanoparticles and aluminum nanoparticles.
  14. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 컬러 층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지에 분산된 소정 컬러를 갖는 염료를 포함하는 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The color layer is electrophoretic particles comprising a composition comprising a binder resin and a dye having a predetermined color dispersed in the binder resin.
  15. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 바인더 수지는, 상기 광 반사성 서브 입자의 표면에 대하여 친화성을 갖는 반응성 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The binder resin comprises electrophoretic particles having affinity for the surface of the light reflective subparticles.
  16. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 반응성 기는, 에폭시기(epoxy group), 티오에폭시기(thioepoxy group), 실라놀기(silanol group), 알킬아미노기(alkylamino group), 아지리딘기(aziridin group), 옥사진기(oxazin group), 이소시아네이트기(isocyanate group) 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The reactive group may be an epoxy group, a thioepoxy group, a silanol group, a silylol group, an alkylamino group, an aziridin group, an oxazin group, an isocyanate group. Electrophoretic particles, characterized in that it comprises any one or a combination thereof).
  17. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14,
    상기 바인더 수지에 대한 상기 염료의 농도는 1 중량% 이상 70 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The concentration of the dye with respect to the binder resin is electrophoretic particles, characterized in that 1% by weight or more and 70% by weight or less.
  18. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 컬러 층은 상기 광 반사성 서브 입자의 표면에 대하여 물리적으로, 화학적으로, 또는 이들 모두의 특성을 갖도록 흡착된 염료 물질층을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.Wherein said color layer comprises a layer of dye material adsorbed to have physical, chemical, or both properties relative to the surface of said light reflective subparticles.
  19. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 광 반사성 서브 입자는 광 차폐성 안료 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.And the light reflective subparticles comprise light shielding pigment particles.
  20. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 컬러 층과 상기 안료 단입자의 컬러는 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.Electrophoretic particles, characterized in that the color of the color layer and the pigment single particles are the same.
  21. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 컬러 층은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나이거나, 마젠타색, 사이언색 및 황색 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 영동 입자.The color layer is any one of red, green and blue, or any one of magenta, cyan and yellow electrophoretic particles.
  22. 서로 대향하는 기판들 사이에 배치되는 복수의 캐비티들;A plurality of cavities disposed between the substrates facing each other;
    상기 복수의 캐비티들 내에 한정된 유전성 유체; 및A dielectric fluid defined within the plurality of cavities; And
    상기 유전성 유체 내에 분산된, 상기 청구항 1 항 내지 21 항 중 어느 한 항 기재의 전기 영동 입자를 포함하는 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.A multi-color electrophoretic display device comprising the electrophoretic particles of any one of claims 1-21 dispersed in the dielectric fluid.
  23. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22,
    상기 유전성 유체는 투명한 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.And said dielectric fluid is transparent.
  24. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22,
    상기 복수의 캐비티들 중 인접하는 캐비티들에 어느 한 종류의 컬러를 갖는 상기 전기 영동 입자만이 공통으로 분산되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치. An electrophoretic display device, characterized in that only the electrophoretic particles having any one type of color are commonly dispersed in adjacent cavities among the plurality of cavities.
  25. 제 24 항에 있어서,The method of claim 24,
    상기 공통으로 분산된 전기 영동 입자의 컬러는 녹색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.Electrophoretic display device, characterized in that the color of the commonly dispersed electrophoretic particles are green.
  26. 서로 대향하는 지지 기판들 사이에 배치되는 복수의 캐비티들;A plurality of cavities disposed between the support substrates facing each other;
    상기 복수의 캐비티들 내에 한정된 유전성 유체; 및A dielectric fluid defined within the plurality of cavities; And
    상기 유전성 유체 내에 분산된 상기 청구항 1 항 내지 18 항 중 어느 한 항 기재의 입자를 포함하는 이미지 시트.An image sheet comprising particles of any of the preceding claims, dispersed in the dielectric fluid.
  27. 제 26 항에 있어서, The method of claim 26,
    상기 유전성 유체는 투명한 것을 특징으로 하는 이미지 시트.And the dielectric fluid is transparent.
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