WO2014119964A1 - 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

반사형 표시 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a reflective display device and a control method thereof. More specifically, the present invention provides a plurality of patterns by applying various patterns of electric fields to a plurality of particles having different minimum intensities (i.e. thresholds) or minimum application times (i.e. response times) for moving the particles.
  • the present invention relates to a reflective display device capable of adjusting light transmittance or displaying various colors without having complicated driving means for driving particles independently, and a method of controlling the same.
  • Reflective display devices are widely used in various fields such as e-books, mobile displays, and outdoor displays because they have advantages such as excellent visibility outdoors and excellent low power characteristics.
  • One of the representative technologies of the reflective display device is an electrophoretic display (EPD) technology that displays information by controlling the position of the charged particles by using the principle of electrophoresis while the charged particles are dispersed in the dielectric.
  • EPD electrophoretic display
  • the conventional electrophoretic display since the degree of particle movement increases linearly as the intensity of the applied electric field increases, it is difficult to drive the conventional electrophoretic display in a passive array method and a thin film transistor ( It has a limitation that it can only be driven by an active array method in which a TFT) is applied or a segment method that individually drives each electrode.
  • the electrophoretic display may be classified into a dry method in which the particles move in air, and a wet method in which the particles move in a fluid, depending on the medium used to move the particles.
  • a technique for implementing color in an electrophoretic display may be, for example, a method using a color filter, a method using color particles or a color fluid.
  • a dual color filter there is a problem of poor color reproducibility and an increase in manufacturing cost, and in the case of using color particles or color fluids, precise color addressing technology capable of selectively injecting color particles or color fluids is required. There is a problem.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device (ie, an electrophoretic display) according to the related art.
  • a reflective display device 100 that implements color using color fluids 170, 180, 190, and 195 as a reflective display device 100 that is driven in a wet manner is illustrated.
  • particles are formed by applying an electric field to particles 160 having negative or positive charges dispersed in the color fluids 170, 180, 190, and 195 of the capsule 150. By allowing the 160 to move toward the transparent upper substrate 110 and the upper electrode 120, the unique color of the color fluid 170, 180, 190, 195 or the particle 160 may be displayed.
  • the lower electrode 140 that can be driven independently for each capsule 150 should be provided. Since the capsule 150 and the lower electrode 140 corresponding to each other must be accurately addressed, a process for manufacturing the reflective display device 100 may be complicated.
  • the present invention independently applies a plurality of particles by applying various patterns of electric fields to a plurality of particles having different minimum intensities (i.e. thresholds) or minimum application times (i.e. response times) for moving the particles. It is an object of the present invention to provide a reflective display device capable of adjusting light transmittance or displaying various colors without having a complicated driving means for driving or a complicated manufacturing process.
  • a reflective display device may include a first unit cell including a first fluid in which first particles having a charge are dispersed, a second unit cell including a second fluid in which second particles having a charge are dispersed, An electric field applying unit applying an electric field to the first unit cell and the second unit cell, and displaying from the first unit cell and the second unit cell by adjusting at least one of an intensity and an application time of the applied electric field And a control unit for controlling the color to be used, wherein the first particles and the second particles do not move when an electric field of intensity less than each threshold is applied or an electric field is applied for less than each response time.
  • the reflective display device includes a first particle having a charge and a light transmittance of a predetermined value or less, a second particle having a charge and an inherent color, and an electric field with respect to the first particle and the second particle. At least one of the transmittance of the incident light that can be blocked by the first particle and the color displayed by the second particle by adjusting at least one of the electric field applying unit for applying, and the intensity and the application time of the applied electric field And a control unit for controlling the first particles and the second particles without moving when the electric field of intensity less than each threshold is applied or the electric field is applied for less than each response time.
  • the electric field of the above intensity When the electric field of the above intensity is applied for a time equal to or greater than each response time, the electric field is moved, and the threshold value of the first particle and the second particle are moved.
  • the threshold is set differently, the response time of the first particle and the response time of the second particle is characterized in that it is set differently.
  • the reflective display device may include an upper substrate and a lower substrate, an electrode disposed on at least one of the upper substrate and the lower substrate, first particles having a charge located between the upper substrate and the lower substrate, and Intensity and application time of a second particle, a fluid located between the upper substrate and the lower substrate and the first particle and the second particle dispersed therein, and an electric field applied to the first particle, the second particle and the fluid
  • the second particle may be applied when an electric field of intensity less than each threshold is applied or when an electric field is applied for a time less than each response time.
  • the threshold value of the first particle and the threshold value of the second particle are set differently from each other.
  • the response time of and the response time of the second particles is characterized in that it is set differently.
  • At least one of the threshold value and the response time of the first particle or the second particle may include a surface charge, zeta potential, dielectric constant, specific gravity, density, size, shape, and structure of the first particle or the second particle, Dielectric constant, viscosity and specific gravity of the fluid in which the first particles or the second particles are dispersed, additives added in the fluid in which the first particles or the second particles are dispersed, the electrode pattern of the electric field applying unit, the electrode spacing, and the electrode size And an electric field applied to the first particle or the second particle substantially by the electrode material and the electric field applying unit.
  • both the first particle and the second particle do not move.
  • an electric field of intensity greater than or equal to the threshold of the first particle is applied, the first particle is moved by an electric force due to the electric field, and the intensity of the intensity greater than or equal to the threshold of the second particle
  • both the first particle and the second particle can be moved by the electric force caused by the electric field.
  • both the first particles and the second particles do not move.
  • the electric field is applied for a time less than the response time of the second particle more than the response time of the first particle, the first particle is moved by the electric force due to the electric field, for a time longer than the response time of the second particle
  • both the first particle and the second particle can be moved by the electric force caused by the electric field.
  • the threshold value of the second particle is set to be larger than the threshold value of the first particle, and the response time of the first particle is set to be larger than the response time of the second particle, the threshold value of the first particle is less than.
  • an electric field of intensity is applied for a time less than the response time of the second particle, both the first particle and the second particle do not move, and an electric field of intensity greater than or equal to the threshold value of the second particle causes the response of the second particle.
  • the second particles are moved by an electric force due to the electric field, and the intensity of less than or equal to the threshold value of the second particle is greater than the threshold value of the first particle.
  • the first particle When the electric field is applied for a time equal to or greater than the response time of the first particle, the first particle is moved by the electric force caused by the electric field, and the intensity is greater than the threshold value of the second particle.
  • the electric field of When the electric field of is applied for a time longer than the response time of the first particles, both the first particles and the second particles can be moved by the electrical force due to the electric field.
  • the controller may further include generating an updated electric field to the first particle and the second particle after a predetermined time elapses to which the electric field is applied, the intensity of which is smaller than that of the electric field or whose application time is smaller than the time of application of the electric field. It can be applied to.
  • the first unit cell and the second unit cell may be defined by a capsule made of a light transmissive material.
  • the first unit cell and the second unit cell may be defined by barrier ribs formed in a direction perpendicular to the display surface.
  • the display device may further include at least one unit cell defined by at least one of a capsule made of a light transmissive material and a partition wall formed in a direction perpendicular to the display surface and including the first particles and the second particles.
  • At least two of the first particle, the second particle, the fluid, the electrode, the upper substrate, and the lower substrate may have different colors.
  • At least one of the first particle, the second particle, the fluid, the electrode, the upper substrate, and the lower substrate may be made of a light transmissive material.
  • the electrode may include an upper electrode and a lower electrode composed of at least two partial electrodes.
  • the electric field is generated between the first partial electrode of the upper electrode and the lower electrode, between the second partial electrode of the upper electrode and the lower electrode, and between the first partial electrode of the lower electrode and the second partial electrode of the lower electrode. It can be applied in at least one place.
  • the electrode may be formed to cover only a part of the display surface.
  • the first particle and the second particle may have charges having different signs.
  • the method for controlling the reflective display device includes a first unit cell including a first fluid in which first particles having charges are dispersed and a second fluid in which second particles having charges are dispersed. Applying an electric field to a second unit cell, and controlling color displayed from the first unit cell and the second unit cell by adjusting at least one of an intensity and an application time of the applied electric field. Wherein the first particles and the second particles do not move when an electric field of intensity less than each threshold is applied or an electric field is applied for a time less than each response time, and the electric field of intensity greater than each threshold is included.
  • the response time of the first particles and the second particles of the response time is characterized in that differently set.
  • the method for controlling the reflective display device may include applying an electric field to the first particles having charge and having a light transmittance less than or equal to a predetermined value, and the second particles having a charge and an inherent color; And controlling at least one of transmittance of incident light that may be blocked by the first particle and color displayed by the second particle by adjusting at least one of the intensity and the application time of the applied electric field, The first particles and the second particles do not move when an electric field of an intensity less than each threshold is applied or an electric field is applied for a time less than each response time, and an electric field of each intensity above each threshold is not moved.
  • the motion moves, and the threshold value of the first particle and the threshold value of the second particle are mutually Properly set, and the response time of the response time of the first particle and the second particle is characterized in that differently set.
  • the method for controlling the reflective display device includes applying an electric field to the first particles and the second particles having charge and dispersed in a fluid located between the upper substrate and the lower substrate on which the electrodes are disposed. And the first particle, the second particle, the fluid, the electrode, the upper substrate, and by adjusting at least one of an intensity and an application time of the electric field applied to the first particle, the second particle, and the fluid. Controlling a color displayed from at least one of the lower substrates, wherein the first particles and the second particles are applied with an electric field of intensity less than their respective threshold value or the electric field for a time less than each response time.
  • the threshold value and the threshold value of the second particles of the first particle is set differently, the response time of the first response time of the first particle and the second particle is characterized in that differently set.
  • a driving means such as a thin film transistor (TFT) required for selectively applying a specific electric field or to form a complicated electrode pattern for selectively displaying a plurality of colors
  • TFT thin film transistor
  • a unit cell for example, a capsule, a bank, a partition, etc.
  • a unit capable of displaying different colors or a unit capable of displaying different colors without having to precisely arrange particles according to a specific pattern. Even a very simple manufacturing process in which only the mixing ratio of cells or particles is injected at a time between the driving electrodes is achieved, thereby achieving a reflective display device capable of controlling light transmittance or adjusting brightness or saturation of various colors.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to the related art.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value of an electric field intensity for moving particles included in each capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A to 4P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram exemplarily illustrating a minimum application time (ie, response time of particles) of an electric field for moving particles included in each capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 6 to 6P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields having various patterns are applied to a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a threshold value of an electric field intensity and a minimum application time (ie, response time) of an electric field for moving particles included in each capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention. to be.
  • FIGS. 8A to 8P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling a contrast of a reflective display device by adjusting an application pattern of an electric field according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating color combinations that may be applied to a capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an arrangement of capsules of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating color combinations that may be applied to particles and a fluid in a capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device having a partition structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 14A to 14B are diagrams exemplarily illustrating a configuration of a reflective display device in which two kinds of particles are included in one unit cell according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device in which rotatable particles are included as a unit cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 16 is a diagram illustrating a configuration of a dry type reflective display device having a barrier rib structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of an electrowetting reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 19 to 21 are diagrams exemplarily illustrating a configuration of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value of an electric field intensity for moving particles included in each unit cell of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 23A to 23P are views exemplarily illustrating configurations for applying electric fields of various patterns to a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 is a diagram exemplarily illustrating a minimum application time (ie, response time) of an electric field for moving particles included in each unit cell of the reflective display device according to another exemplary embodiment.
  • 25A to 25P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields having various patterns are applied to a reflective display device according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a threshold value of an electric field intensity and a minimum application time (ie, response time) for moving particles included in each unit cell of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention. .
  • 27A to 27P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration of a partition of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 29 to 32 illustrate an application time of an electric field in a state in which two kinds of particles having red (Red, R) and blue (Blue, B) and different response times are mixed according to one embodiment of the present invention.
  • Red, R red
  • Blue, B blue
  • 33 and 34 illustrate examples of displaying various colors by adjusting an application time of an electric field in a state in which two kinds of particles having different colors and different response times are mixed according to one embodiment of the present invention. Drawing.
  • 35 to 38 illustrate three types of particles having red (Red, R), yellow (Yellow, Y), and blue (Blue, B), respectively, and having different response times, according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing an experimental example in which various colors are displayed by adjusting an application time of an electric field in a mixed state.
  • 39 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of applying an update electric field according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 40 is a diagram exemplarily illustrating a test result of applying an update electric field according to an embodiment of the present invention.
  • 41 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 42 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value of an electric field intensity and an application time (ie, response time) for moving base particles and color particles included in a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 43 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling the base particles by adjusting the intensity of an electric field according to an embodiment of the present invention.
  • 44 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling color particles by adjusting the intensity of an electric field according to an embodiment of the present invention.
  • 45 and 46 are views exemplarily illustrating configurations for applying various patterns of electric fields to the reflective display device according to the exemplary embodiment.
  • FIG. 47 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling base particles by adjusting an application time of an electric field according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 48 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling color particles by adjusting an application time of an electric field according to an embodiment of the present invention.
  • 49 and 50 are diagrams exemplarily illustrating configurations for applying various patterns of electric fields to the reflective display device according to the exemplary embodiment.
  • 51 is a diagram illustrating a result of an experiment of adjusting light transmittance of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 52 to 56 are views exemplarily illustrating a configuration of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 57 illustrates a threshold value and an application time (ie, response time) of an electric field intensity for moving the first and second particles included in the reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • 58 is a diagram illustrating a configuration of controlling a display state of a reflective display device by adjusting an intensity or an application time of an electric field according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 59 is a view illustrating a configuration of controlling a display state of a reflective display device by adjusting an intensity of an electric field applied between an upper electrode, a lower electrode including a first partial electrode and a second partial electrode, according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the figure shows by way of example.
  • 60 is a view illustrating a configuration of controlling a display state of a reflective display device by adjusting an intensity of an electric field applied between a first partial electrode and a second portion constituting a lower electrode without an upper electrode according to another embodiment of the present invention; The figure shows by way of example.
  • 61 and 62 are views exemplarily illustrating a configuration in which an electric field is applied according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the reflective display device 200 may include an upper substrate 210, a lower substrate 220, an upper electrode 230, and a lower electrode 240.
  • the reflective display device 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes different types of particles 261 to 264 and fluids 271 to 274 between the upper electrode 230 and the lower electrode 240. It may include at least one capsule (ie, unit cells) 251 to 254.
  • the unit cell referred to herein does not mean a unit pixel in a conventional display device. That is, an upper electrode or a lower electrode driven independently for each unit pixel may be provided, and the unit pixel may be configured of a plurality of unit cells capable of displaying different colors.
  • the particles 261-264 and fluids 271-274 contained in the at least one capsule 251-254 are used to drive (ie, move or electrophoresis) them.
  • the minimum intensity (ie threshold) or minimum application time (ie response time) of the required electric field may be configured differently.
  • the intensity of the electric field to which the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 is applied the respective threshold values. If less than, it can move only when the intensity of the applied electric field is not less than the respective threshold value, where the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles (
  • the threshold of 264 may be implemented differently.
  • the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 are applied with an electric field for a time less than each response time. Can be moved only when the electric field is applied for a time equal to or greater than each response time, wherein the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263 and the fourth particles ( The response time of 264 may be implemented differently.
  • the particles or fluids in which the particles are dispersed may comprise ferroelectric or antiferroelectric materials whose dielectric constants increase or decrease rapidly with electric field.
  • the particles or fluids in which the particles are dispersed since there exists a threshold value of the electric field strength in which the dielectric constant of the particle or fluid changes drastically, there is a threshold value of the electric field intensity which has a decisive effect on the movement or movement of the particle. At this value, the particles can move rapidly.
  • FIG. 3 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value of an electric field intensity for moving particles included in each capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the intensity of the electric field required to move the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 of the reflective display device 200 may be V T1 , V T2 , V T3 and V T4 , respectively (V T1 ⁇ V T2 ⁇ V T3 ⁇ V T4 ).
  • the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 may be white, and the first particles 261, the second particles 262,
  • the first fluid 271, the second fluid 272, the third fluid 273, and the fourth fluid 274, in which the third and fourth particles 263 and 264 are dispersed, are red and green, respectively. , Blue and black.
  • white by controlling the pattern (ie, direction and intensity) of the electric field applied to the first to fourth capsules 251 to 254 of the reflective display device 200, white, At least one color among red, green, blue, and black may be displayed in various ways.
  • FIGS. 4A to 4P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the first and second particles 261 to 264 are all electrophoresed by applying an electric field having an intensity of V T4 or more to the first to fourth capsules 251 to 254. It may be moved to be concentrated on the upper electrode 230. As a result, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is a color of the first particles 261 to the fourth particles 264, may be displayed.
  • the method of displaying one of the four colors except white is as follows.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are located in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230. 4A, only the first particles 261 are moved by electrophoresis by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 4A at a V T1 intensity (that is, a threshold value of the first particles 261). ) To focus on the part. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the second to fourth particles 262 to 264, and red, which is the color of the first fluid 271, are mixed and displayed. Can be.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T2 intensity (that is, the threshold value of the second particle 262), and the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T1 intensity ( That is, by applying a threshold value of the first particles 261, only the second particles 262 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240.
  • white and the second fluid 272 that are the colors of the first particles 261, the third particles 263, and the fourth particles 264 are provided. Green, which is the color of, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T3 intensity (that is, the threshold value of the third particle 263), and the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T2 intensity ( That is, by applying the threshold value of the second particles 262, only the third particles 263 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240.
  • the white and third fluids 273, which are the colors of the first particles 261, the second particles 262, and the fourth particles 264, may be used.
  • Blue, which is the color of, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T4 intensity (that is, the threshold of the fourth particle 264), and the electric field in the same direction as the field applied in FIG. 4A is applied to the V T3 intensity ( That is, by applying the threshold value of the third particles 263, only the fourth particles 264 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 part.
  • white and the fourth fluid 274 that are the colors of the first particles 261, the second particles 262, and the third particles 263 are used. Black, which is the color of, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are located in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the first particle 261 and the second particle 262 are subjected to electrophoresis by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 4A with a V T2 intensity (that is, a threshold value of the second particle 262).
  • V T2 intensity that is, a threshold value of the second particle 262
  • the light may be moved to be concentrated on the lower electrode 240.
  • white which is the color of the third and fourth particles 263 and 264
  • red and the second which are the colors of the first fluid 271
  • Green which is the color of the fluid 272 may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to the electric field applied in FIG. 4A is applied at the V T3 intensity (that is, the threshold value of the third particle 263), and the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T1 intensity ( That is, the second particles 262 and the third particles 263 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 by being applied as the threshold value of the first particles 261.
  • white which is the color of the first particles 261 and the fourth particle 264
  • green which is the color of the second fluid 272, and the third
  • Blue which is the color of the fluid 273, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are located in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T3 intensity (that is, the threshold value of the third particle 263), and the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T2 intensity ( That is, by applying the electric field in the opposite direction to the electric field that was applied in FIG. 4A after the second particle 262 is applied), the first field by applying the V T1 intensity (that is, the threshold of the first particle 261).
  • the particles 261 and the third particles 263 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention, white, which is the color of the first and second particles 261 and 263, and green and the fourth, which are the colors of the second fluid 272, are used. Black, which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state in which the first particles 261 to 4th particles 264 are all concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 4A with the V T4 intensity that is, the threshold of the fourth particle 264
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T2 intensity ( That is, the third particle 263 and the fourth particle 264 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 by being applied as the threshold value of the second particle 262.
  • white and blue which are colors of the first and second particles 261 and 262, and blue and fourth, respectively, are the colors of the third and second fluids 273.
  • Black which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T4 intensity (that is, the threshold of the fourth particle 264), and the electric field in the same direction as the field applied in FIG. 4A is applied to the V T3 intensity ( That is, the second field is applied by applying the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 4A after applying it as the threshold value of the third particle 263 at the V T1 intensity (that is, the threshold value of the first particle 261).
  • the particles 262 and the third particles 263 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention, white, which is the color of the second particles 262 and the third particle 263, and red and fourth, which are the colors of the first fluid 271, are used. Black, which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T4 intensity (that is, the threshold of the fourth particle 264), and the electric field in the same direction as the field applied in FIG. 4A is applied to the V T3 intensity ( That is, after applying the threshold of the third particle 263) and then applying the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 4A at the V T2 intensity (that is, the threshold of the second particle 262).
  • the first particle 261 and the third particle 263 are subjected to electrophoresis by applying an electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A at the V T1 intensity (that is, the threshold value of the first particle 261). It may be moved and positioned to be concentrated on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention, green and fourth colors, which are the colors of the first particles 261 and the third particles 263, and green, which are the colors of the second fluid 271, are used. Black, which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are positioned in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the first particle 261, the second particle 262, and the third particle are applied by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 4A with a V T3 intensity (that is, a threshold value of the third particle 263).
  • 263 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the fourth particle 264, and red, which is the color of the first fluid 271, and the color of the second fluid 272, respectively, may be used. Green and blue which are colors of the third fluid 273 may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are located in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T4 intensity (that is, the threshold of the fourth particle 264), and the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T1 intensity ( That is, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 are moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 240 by applying the threshold value of the first particles 261. Can be positioned.
  • white which is the color of the first particle 261
  • green which is the color of the second fluid 272
  • the color of the third fluid 273 are used.
  • Blue and black which are colors of the fourth fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 4A is applied to the V T2 intensity ( That is, by applying the electric field in the opposite direction to the electric field that was applied in FIG. 4A after the second particle 262 is applied), the first field by applying the V T1 intensity (that is, the threshold of the first particle 261).
  • the particles 261, the third particles 263, and the fourth particles 264 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the second particle 262, and red, which is the color of the first fluid 271, and the color of the third fluid 273 are used. Blue and black, which are colors of the fourth fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are located in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the direction opposite to that applied in FIG. 4A is applied at the V T4 intensity (that is, the threshold of the fourth particle 264), and the electric field in the same direction as the field applied in FIG. 4A is applied to the V T3 intensity ( That is, by applying the threshold value of the third particle 263) and then applying the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 4A at the V T2 intensity (that is, the threshold value of the second particle 262).
  • the particles 261, the second particles 262, and the fourth particles 264 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the third particle 263, and red, which is the color of the first fluid 271, and the color of the second fluid 272, respectively, may be used. The green color and the black color of the fourth fluid 274 may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the first to fourth particles 261 to 264 are all subjected to electrophoresis by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 4A with a V T4 intensity (that is, a threshold value of the fourth particle 264).
  • V T4 intensity that is, a threshold value of the fourth particle 264
  • the light may be moved to be concentrated on the lower electrode 240.
  • the red color of the first fluid 271 and the green color of the second fluid 272 and the color of the third fluid 273 may be used. Both blue and black, which are the colors of the fourth fluid 274, may be mixed and displayed.
  • FIG. 5 is a diagram exemplarily illustrating a minimum application time (ie, response time of particles) of an electric field for moving particles included in each capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the minimum application of an electric field required to move the first particle 261, the second particle 262, the third particle 263, and the fourth particle 264 of the reflective display device 200 are t1, t2, t3 and t4, respectively (T1 ⁇ t2 ⁇ t3 ⁇ t4).
  • the first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 may be white, and the first particles 261, the second particles 262,
  • the first fluid 271, the second fluid 272, the third fluid 273, and the fourth fluid 274, in which the third and fourth particles 263 and 264 are dispersed, are red and green, respectively. , Blue and black.
  • the white color is controlled by variously adjusting the pattern (ie, direction and application time) of the electric field applied to the first to fourth capsules 251 to 254 of the reflective display device 200.
  • At least one of red, green, blue, and black colors may be displayed in various ways.
  • 6A to 6P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • first and second particles 261 to 264 are all moved by electrophoresis by applying an electric field to the first to fourth capsules 251 to 254 for a time greater than t4. As a result, it may be concentrated on the upper electrode 230. As a result, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is a color of the first particles 261 to the fourth particles 264, may be displayed.
  • the method of displaying one of the four colors except white is as follows.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230. 6A, only the first particles 261 are moved by electrophoresis by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 6A for a time t1 (ie, a response time of the first particles 261). ) To focus on the part. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the second to fourth particles 262 to 264, and red, which is the color of the first fluid 271, are mixed and displayed. Can be.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 6A for a time t2 that is, a response time of the second particle 262
  • an electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A for a time t1 that is, by applying during the response time of the first particles 261, only the second particles 262 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 240.
  • white and the second fluid 272 that are the colors of the first particles 261, the third particles 263, and the fourth particles 264 are provided. Green, which is the color of, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are disposed in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t2 ( That is, by applying during the response time of the second particles 262, only the third particles 263 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 portion.
  • the white and third fluids 273, which are the colors of the first particles 261, the second particles 262, and the fourth particles 264, may be used.
  • Blue, which is the color of, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t3 ( That is, by applying during the response time of the third particles 263, only the fourth particles 264 can be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 240 portion.
  • white and the fourth fluid 274 that are the colors of the first particles 261, the second particles 262, and the third particles 263 are used. Black, which is the color of, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the first particle 261 and the second particle 262 are subjected to electrophoresis by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 6A for a time t2 (ie, a response time of the second particle 262).
  • a time t2 ie, a response time of the second particle 262
  • the light may be moved to be concentrated on the lower electrode 240.
  • white which is the color of the third and fourth particles 263 and 264
  • red and the second which are the colors of the first fluid 271
  • Green which is the color of the fluid 272
  • the first to fourth capsules 251 to 254, with all of the first particles 261 to 264 being concentrated on the upper electrode 230, are positioned.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 6A for a time t3 that is, a response time of the third particle 263
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t1 ( That is, the second particles 262 and the third particles 263 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 by applying the first particles 261 during the response time of the first particles 261.
  • white which is the color of the first particles 261 and the fourth particle 264
  • green which is the color of the second fluid 272, and the third
  • Blue which is the color of the fluid 273, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 are located in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • a time t3 that is, a response time of the third particle 263
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t2 ( That is, after applying for the response time of the second particle 262)
  • the first electric field in the opposite direction to that applied in FIG. 6A is applied for a time t1 (that is, the response time of the first particle 261).
  • the particles 261 and the third particles 263 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention, white, which is the color of the first and second particles 261 and 263, and green and the fourth, which are the colors of the second fluid 272, are used. Black, which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field that was applied in FIG. 6A with the V T4 intensity that is, the threshold of the fourth particle 264
  • the electric field in the same direction as the electric field that was applied in FIG. 6A is applied to the V T2 intensity ( That is, the third particle 263 and the fourth particle 264 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 by being applied as the threshold value of the second particle 262.
  • white and blue which are colors of the first and second particles 261 and 262, and blue and fourth, respectively, are the colors of the third and second fluids 273.
  • Black which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t3 ( That is, after applying for the response time of the third particle 263) and applying the electric field in the direction opposite to that applied in FIG.
  • the second The particles 262 and the third particles 263 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention, white, which is the color of the second particles 262 and the third particle 263, and red and fourth, which are the colors of the first fluid 271, are used. Black, which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t3 (That is, after applying for the response time of the third particle 263) and then applying the electric field in the opposite direction to that applied in FIG. 6A for the time t2 (that is, the response time of the second particle 262).
  • the first particle 261 and the third particle 263 are subjected to electrophoresis by applying an electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A for a time t1 (that is, a response time of the first particle 261). It may be moved and positioned to be concentrated on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment of the present invention, green and fourth colors, which are the colors of the first particles 261 and the third particles 263, and green, which are the colors of the second fluid 271, are used. Black, which is the color of the fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state in which the first particles 261 to fourth particles 264 are all concentrated on the upper electrode 230.
  • the first particle 261, the second particle 262, and the third particle are applied by applying an electric field in a direction opposite to that applied in FIG. 6A for a time t3 (ie, a response time of the third particle 263).
  • 263 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the fourth particle 264, and red, which is the color of the first fluid 271, and the color of the second fluid 272, respectively, may be used. Green and blue which are colors of the third fluid 273 may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t1 ( That is, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 are moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 240 by applying them during the response time of the first particles 261.
  • white which is the color of the first particle 261
  • green which is the color of the second fluid 272
  • the color of the third fluid 273 are used.
  • Blue and black which are colors of the fourth fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t2 ( That is, after applying for the response time of the second particle 262), the first electric field in the opposite direction to that applied in FIG. 6A is applied for a time t1 (that is, the response time of the first particle 261).
  • the particles 261, the third particles 263, and the fourth particles 264 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the second particle 262, and red, which is the color of the first fluid 271, and the color of the third fluid 273 are used. Blue and black, which are colors of the fourth fluid 274, may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to fourth particles 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 6A is applied to a time of t3 ( That is, after applying for the response time of the third particle 263) and then applying the electric field in the opposite direction to that applied in FIG.
  • the particles 261, the second particles 262, and the fourth particles 264 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 240. Accordingly, in the reflective display device 200 according to the exemplary embodiment, white, which is the color of the third particle 263, and red, which is the color of the first fluid 271, and the color of the second fluid 272, respectively, may be used. The green color and the black color of the fourth fluid 274 may be mixed and displayed.
  • the first to fourth capsules 251 to 254 may be disposed in a state where all of the first particles 261 to 449 264 are concentrated on the upper electrode 230.
  • the first to fourth particles 261 to 264 are all subjected to electrophoresis by applying an electric field opposite to the electric field applied in FIG. 6A for a time t4 (ie, response time of the fourth particle 264).
  • the light may be moved to be concentrated on the lower electrode 240.
  • the red color of the first fluid 271 and the green color of the second fluid 272 and the color of the third fluid 273 may be used. Both blue and black, which are the colors of the fourth fluid 274, may be mixed and displayed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a threshold value of an electric field intensity and a minimum application time (ie, response time) of an electric field for moving particles included in each capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention. to be.
  • the threshold may be V T1 , V T1 , V T2 and V T2 , respectively (V T1 ⁇ V T2 ).
  • the minimum application time of the electric field required to move the first particle 261, the second particle 262, the third particle 263, and the fourth particle 264 of the reflective display device 200 ie, Response time
  • T1 ⁇ t2 the minimum application time of the electric field required to move the first particle 261, the second particle 262, the third particle 263, and the fourth particle 264 of the reflective display device 200
  • first particles 261, the second particles 262, the third particles 263, and the fourth particles 264 may be white, and the first particles 261, the second particles 262, The first fluid 271, the second fluid 272, the third fluid 273, and the fourth fluid 274, in which the third and fourth particles 263 and 264 are dispersed, are red and green, respectively. , Blue and black.
  • the pattern of the electric field applied to the first to fourth capsules 251 to 254 of the reflective display device 200 ie, direction, intensity, and application time
  • At least one of white, red, green, blue, and black colors may be displayed in various ways.
  • FIGS. 8A to 8P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • an electric field of an intensity of V T2 or more that is, threshold values of the third and fourth particles 263 and 264) with respect to the first to fourth capsules 251 to 254 is t2.
  • both the first particle 261 to the fourth particle 264 is moved by electrophoresis to the upper electrode 230 ) To focus on the part.
  • white which is a color of the first particles 261 to the fourth particles 264, may be displayed.
  • FIGS. 8B to 8E illustrate embodiments in which one of four colors other than white is displayed.
  • 8F to 8K illustrate an embodiment in which two colors of four colors other than white are mixed and displayed.
  • 8L to 8O illustrate an embodiment in which three colors of four colors other than white are mixed and displayed.
  • 8P also illustrates an embodiment in which white is displayed by mixing all four remaining colors.
  • FIGS. 8A to 8P correspond to a combination of the embodiments of FIGS. 4A to 4P and the embodiments of FIGS. 6A to 6P described above, the detailed description of the embodiments of FIGS. 8A to 8P will be described with reference to FIGS. 4A to 8P. The description of the embodiment of FIG. 4P and the description of the embodiment of FIGS. 6A to 6P will be substituted.
  • the colors of the first to fourth particles 261 to 264 are all white and the colors of the first to fourth fluids 271 to 272 are red, green, blue, and black, respectively.
  • the colors of the first to fourth particles 261 to 264 are red, green, blue, and black, respectively, and the first to fourth fluids 271 to 272 are used. It should be noted that even if the colors of all are white, it can be assumed.
  • the gray scale of the color displayed on the reflective display device 200 is adjusted by adjusting the pattern of the electric field applied to each capsule of the reflective display device 200. Can be.
  • FIG. 9 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling a contrast of a reflective display device by adjusting an application pattern of an electric field according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • an electric field may be applied at an intensity of a predetermined threshold value V T to implement a specific color.
  • the intensity of a specific color can be adjusted ((a), (b) or (c) of FIG. 9), and the threshold value.
  • the intensity of the specific color can be adjusted by applying the electric field with an intensity smaller than the threshold after applying the electric field with the intensity of (FIG. 9 (d)), and by applying the electric field with the intensity between neighboring thresholds.
  • the intensity of a specific color can be adjusted by combining the electric field application method described above (Fig. 9 (f)).
  • various color combinations may be applied to the capsule of the reflective display device.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating color combinations that may be applied to a capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the reflective display device may include two kinds of capsules each containing two different colors of fluid, and the reflective display device may include two types of capsules in a ratio of 1: 1. It can be prepared by mixing and placing between the upper substrate and the lower substrate (Fig. 10 (a)). Similarly, the reflective display device according to the embodiment of the present invention may include three or four kinds of capsules each containing three different fluids of three or four colors. Eggplants or four kinds of capsules can be prepared by mixing between 1: 1: 1: 1 or 1: 1: 1: 1 in a ratio between the upper and lower substrates (FIG. 10 (b) or (c)).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an arrangement of capsules of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • a plurality of capsules corresponding to red (R, R), green (G), blue (B, and black), and black (K, blacK) may be arranged in a row.
  • (A) of FIG. 11, may be arranged in a square and mosaic manner (FIG. 11 (b)), may be arranged repeatedly in a triangle (Triangle or Delta) (FIG. 11).
  • (c)) may be arranged repeatedly forming a rhombus shape (Fig. 11 (d)).
  • various color combinations may be applied to the particles and the fluid included in each capsule of the reflective display device.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating color combinations that may be applied to particles and a fluid in a capsule of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • At least one color may be applied to the particle or fluid.
  • the fluid may be configured to be transparent when the particles have a predetermined color.
  • the reflective display device is not limited to the aforementioned capsule structure and may be applied to devices having various structures.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device having a partition structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • base particles 1361 to 1364 having a basic color are dispersed in various kinds of fluids 1371 to 1374 each having a unique color for each of the unit cells 1351 to 1354 divided by the partition wall 1380. It may be included as is.
  • each of the unit cells including the base particles having a basic color dispersed in various kinds of fluids having a specific color and as shown in FIG.
  • the various kinds of color particles having the color of are dispersed in the base fluid having the base color (or the various kinds of color particles having the unique color and the base particles having the base color are respectively dispersed in the base fluid having the base color).
  • Unit cells included in a state may be mixed with each other and disposed.
  • FIGS. 14A to 14B are views exemplarily illustrating a configuration of a reflective display device in which two kinds of particles are included in one unit cell, according to an exemplary embodiment.
  • two capsules 1441 to 1465 having different colors for each of the capsules 1451 to 1454 may be included in a dispersed state in the transparent fluid 1470 (FIG. 14A).
  • Each of the unit cells 1451 to 1454 divided by the partition wall 1480 may include two particles 1541 to 1465 having different colors in a state dispersed in the transparent fluid 1470 (see FIG. 14 ( b)).
  • two particles having different colors may have the same electrophoretic characteristics (ie, threshold and response time) when an electric field is applied.
  • the charge amount, size, structure, material, etc. of two kinds of particles having the same sign charges included in the unit cells 1451 to 1454 may be different for each unit cell.
  • the threshold, response time and bi-stability between the different kinds of particles can be set to be different.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device in which rotatable particles are included as a unit cell according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • particles (aka, twist balls) 1551 to 1554 exhibiting a specific color by being rotated by an applied electric field are rotatable between the upper electrode 1530 and the lower electrode 1540. It may be included as a state.
  • 16 is a diagram illustrating a configuration of a dry type reflective display device having a barrier rib structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • two particles 1661 to 1665 having different colors may be encapsulated together with the transparent air 1670 instead of the fluid in each of the unit cells 1651 to 1654 divided by the partition wall 1680.
  • two particles having different colors may have the same electrophoretic characteristics (ie, threshold and response time) when an electric field is applied.
  • FIG. 17 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of an electrowetting reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • fluids eg, water, etc.
  • oils 1701 to 1764 each having a specific color and having different electrowetting characteristics are included in each unit cell 1551 to 1754 divided by the partition wall 1780.
  • 1770 may be included in a distributed state.
  • oils 1701 to 1764 having different colors may have different electrophoretic characteristics (ie, threshold and response time) when an electric field is applied.
  • the characteristic configuration of the reflective display device according to the present invention may be applied to a liquid crystal display device. That is, according to an embodiment of the present invention, a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric liquid crystal, and the like may correspond to these liquid crystals, and the liquid crystal may be an external electric field, an external magnetic field, The arrangement state may change and the permittivity may change depending on temperature or the like.
  • a liquid crystal that is changed rapidly when an electric field of a certain intensity is applied or a continuous electric field is applied for a certain time of the liquid crystal of the arrangement state is changed according to the external electric field As a result, a reflective display device having a threshold value or a response time of an electric field may be implemented.
  • the characteristic configuration of the reflective display device according to the present invention may be applied to a display device including a material whose magnetization rate and magnetic polarization amount change according to a magnetic field.
  • the characteristic configuration of the reflective display device according to the present invention may be applied to a photoreactive display device including a material whose optical characteristics change according to the intensity or wavelength of light.
  • the characteristic configuration of the reflective display device according to the present invention may be applied to a thermal reaction display device including a material whose optical properties change according to temperature or heat.
  • the reflective display device may further include a sensing unit (not shown) for obtaining various sensing information.
  • the sensing unit may include a magnetic field sensor, a gyro sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a pressure sensor, an acoustic sensor, an optical sensor, a current sensor, a voltage sensor, a charge sensor, an acidity sensor, an optical sensor, an image sensor, an acoustic sensor, a human body signal sensor, It may include at least one of the timer.
  • a color obtained from an input signal relating to information sensed by the sensing unit and displayed from a plurality of unit cells included in the reflective display device with reference to the obtained input signal is referred to. It can generate a control signal for. Therefore, the color, image, or image displayed on the reflective display device according to the present invention can be adaptively controlled according to an external environment such as magnetic field, temperature, humidity, pressure, light amount, noise, and the like.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • a reflective display device 1800 may include an upper substrate 1810, a lower substrate 1820, an upper electrode 1830, and a lower electrode 1840.
  • the reflective display device 1800 according to another exemplary embodiment may be divided into at least one barrier rib 1880 between the upper electrode 1830 and the lower electrode 1840, and may have different kinds of particles 1861 to 1864.
  • all of the particles 1881 to 1864 included in each unit cell 1831 to 1854 are white, and the lower substrate 1820 has a different color for each region corresponding to each unit cell.
  • the particles 1181 to 1864 included in each unit cell 1831 to 1854 have different colors, and the lower substrate 1820 is each unit.
  • a color layer having white color may be included in all regions corresponding to the cells (FIG. 18B).
  • the lower electrode 1840 of the reflective display device 1800 may be locally formed only on a portion of the display surface of the reflective display device 1800.
  • the lower electrode 1840 of the reflective display device 1800 may be locally formed only at a location where the partition wall 1880 is formed or at a specific location defined for each unit cell.
  • the area of the electrode 1830 may be smaller than that of the electrode 1830 and may be asymmetric with the upper electrode 1830.
  • the particles 1861 to 1864 in the unit cells 1831 to 1854 move toward the lower electrode 1840 and are concentrated and positioned at the lower electrode 1840.
  • the colors of the particles 1181 to 1864 are hardly displayed, and among the upper substrate 1810, the lower substrate 1820, the upper electrode 1830, and the lower electrode 1840. At least one color is mainly displayed (see FIGS. 18A and 18B).
  • 19 to 21 are diagrams exemplarily illustrating a configuration of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the upper substrate 1910 of the reflective display device 1900 may include a predetermined color layer.
  • the particles 1961 to 1964 included in each unit cell 1951 to 1954 are all white, and the upper substrate 1910 may include a color layer having a different color for each region corresponding to each unit cell.
  • the particles 1961 to 1964 included in each unit cell 1951 to 1954 have different colors, and the upper substrate 1910 has all the regions corresponding to each unit cell. It may include a color layer having a white color (Fig. 19 (b)).
  • the unit cell of the reflective display device 2000 may be formed of capsules 2051 to 2054, and the lower electrode 2040 may be adjacent to each other.
  • the capsules may be locally formed at locations where they meet each other or at specific locations defined per unit cell.
  • the particles 2061 to 2064 included in each capsule 2051 to 2054 are all white, and the lower substrate 2020 has a different color for each region corresponding to each capsule. Layer (see FIG. 20); alternatively, the particles 2061-2064 included in each capsule 2051-2054 have different colors and the lower substrate 2020 has all regions corresponding to each unit cell. May comprise a colored layer having white relative to (see FIG. 21).
  • particles and fluids included in at least one unit cell may have a minimum intensity (ie, a threshold value) of an electric field required to drive (ie, move or electrophorize) them, or
  • the minimum application time (ie, response time) may be configured to be different from each other.
  • the first particles 1861, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 may have an intensity of the applied electric field less than their respective thresholds. In this case, it can be moved only when the intensity of the electric field applied without moving is equal to or greater than each threshold value, wherein the first particles 1861, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 The threshold of) may be implemented differently.
  • the first particles 1861, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 are applied with an electric field for less than each response time. Can be moved only when the electric field is applied for a time equal to or greater than each response time, wherein the first particles 1861, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles ( The response time of 1864 may be implemented differently.
  • the surface charge, zeta potential, dielectric constant, specific gravity, density, size, shape and structure of the particle, The dielectric constant, viscosity and specific gravity of the dispersed fluid, the additives added in the dispersed fluid, the electrode pattern of the electrode applying the electric field to the particles and the fluid, the electrode spacing, the electrode size and the electrode material, the electrode substantially The applied electric field can be adjusted.
  • FIG. 22 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value of an electric field intensity for moving particles included in each unit cell of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the intensity of the electric field required to move the first particles 1861, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 of the reflective display device 1800 may be V T1 , V T2 , V T3 and V T4 , respectively (V T1 ⁇ V T2 ⁇ V T3 ⁇ V T4 ).
  • the first particles 1181, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 may be white, and the first particles 1861, the second particles 1862, The first color layer 1891, the second color layer 1892, the third color layer 1893, and the fourth color respectively corresponding to the unit cells including the third particles 1863 and the fourth particles 1864, respectively.
  • Layer 1894 may represent red, green, blue, and black, respectively. According to another embodiment of the present invention, by varying the pattern (ie, direction and intensity) of the electric field applied to the first to fourth unit cells (1851 to 1854) of the reflective display device 1800, At least one of white, red, green, blue, and black may be displayed in various ways.
  • 23A to 23P are views exemplarily illustrating configurations for applying electric fields of various patterns to a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • electrophoresis is performed on all of the first particles 1881 to 1864 by applying an electric field having an intensity of V T4 or more to the first to fourth unit cells 1831 to 1854.
  • the light emitting device may move by and be concentrated away from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830, or may be irregularly distributed in each unit cell 1831 to 1854.
  • white which is the color of the first particles 1861 to the fourth particles 1864, may be displayed.
  • the method of displaying one of the four colors except white is as follows.
  • the electric field in a direction opposite to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T1 intensity (that is, the first particles 1861). Threshold), only the first particles 1861 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 1840. Accordingly, in the reflective display device 1800 according to another exemplary embodiment of the present invention, white which is the color of the second to fourth particles 1862 to 1864 and red which is the color of the first color layer 1891 are mixed. Can be displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located in the vicinity of the upper electrode 1830 away from the lower electrode 1830 or in each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1852 to 1854 is applied to the V T2 intensity (that is, the second particles 1862).
  • the V T1 intensity that is, the threshold value of the first particle 1861
  • electrophoresis By applying an electric field in the same direction as the electric field applied in FIG. 23A at the V T1 intensity (that is, the threshold value of the first particle 1861) by electrophoresis. It may move to be concentrated and positioned on the lower electrode 1840.
  • the white and second color layers 1892 which are the colors of the first particles 1861, the third particles 1863, and the fourth particles 1864, may be used.
  • the green color which is a color of), may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located in the vicinity of the upper electrode 1830 away from the lower electrode 1830 or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T3 intensity (that is, the third particle 1863).
  • the white and third color layers 1893 that are the colors of the first particles 1181, the second particles 1862, and the fourth particles 1864 are formed. Blue, which is a color of), may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1861 to 4864 1864 are located in the vicinity of the upper electrode 1830 away from the lower electrode 1830 or in each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the white and fourth color layers 1894 which are the colors of the first particles 1181, the second particles 1862, and the third particles 1863, may be used. Black, which is the color of), may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1861 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 to the vicinity of the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1852 to 1854 is applied to the V T2 intensity (that is, the second particles 1862).
  • Threshold value the first particles 1861 and the second particles 1862 may be moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 1840.
  • white which is the color of the third particle 1863 and the fourth particle 1864
  • red which is the color of the first color layer 1891
  • green which is the color of the two color layers 1892, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located in the vicinity of the upper electrode 1830 away from the lower electrode 1830 or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T3 intensity (that is, the third particle 1863).
  • the second particle 1862 and the third particle (by applying the electric field in the same direction as the electric field that was applied in FIG. 23A after the application) at the V T1 intensity (that is, the threshold value of the first particle 1861).
  • the 1863 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 1840.
  • white and green which are the colors of the first particles 1181 and the fourth particles 1864, and the colors of the second color layer 1892 are formed.
  • Blue which is the color of the three color layers 1893, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T3 intensity (that is, the third particle 1863).
  • the first particle 1861 and the third particle 1863 are moved by electrophoresis to concentrate on the lower electrode 1840. Can be positioned. Accordingly, in the reflective display device 1800 according to another exemplary embodiment of the present invention, white and green, which are the colors of the first particles 1181 and the third particles 1863, and the colors of the second color layer 1892 are formed. Black, which is the color of the four color layers 1894, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located away from the lower electrode 1830 and concentrated around the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the third particle 1863 and the fourth particle (by applying the electric field in the same direction as the electric field that was applied in FIG. 23A after the application thereof at the V T2 intensity (that is, the threshold value of the second particle 1862).
  • the 1864 may be moved by electrophoresis so as to be concentrated on the lower electrode 1840.
  • white and blue which are the colors of the first and second particles 1181 and 1862, and the colors of the third and second color layers 1893 are formed.
  • Black which is the color of the four color layers 1894, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 and concentrated around the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the second particle 1862 and the third particle 1863 are moved by electrophoresis and concentrated on the lower electrode 1840. Can be positioned. Accordingly, in the reflective display device 1800 according to another exemplary embodiment of the present invention, white, which is the color of the second particle 1862 and the third particle 1863, and red, which is the color of the first color layer 1891, are formed. Black, which is the color of the four color layers 1894, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the electric field of V T2 intensity that is, the threshold value of the second particle 1862
  • the electric field of V T1 intensity that is, Threshold value
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T3 intensity (that is, the third particle 1863). Threshold value), the first particles 1861, the second particles 1862, and the third particles 1863 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 1840.
  • the white color of the fourth particle 1864 and the red color of the second color layer 1892 of the first color layer 1891 are formed.
  • the color green and the color blue of the third color layer 1893 may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 to the vicinity of the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the second particle 1862 and the third particle ( 1863 and the fourth particles 1864 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the lower electrode 1840.
  • the green and the third color layers 1893 which are the colors of the first particles 1181 and the colors of the second color layers 1892, may be formed.
  • Blue, which is a color, and black, which is a color of the fourth color layer 1894, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the first particle 1861, the third particle 1863, and the fourth particle 1864 are moved by electrophoresis and lowered.
  • the electrode 1840 may be concentrated on a portion of the electrode 1840. Accordingly, in the reflective display device 1800 according to another exemplary embodiment, the red and the third color layers 1893, which are the colors of the second particles 1862 and the color of the first color layer 1891, may be formed. Blue, which is a color, and black, which is a color of the fourth color layer 1894, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located at a distance from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830, or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864).
  • the first particle 1861, the second particle 1862, and the fourth particle 1864 are moved by electrophoresis and lowered.
  • the electrode 1840 may be concentrated on a portion of the electrode 1840. Accordingly, in the reflective display device 1800 according to another exemplary embodiment, the red and the second color layers 1892, which are the colors of the third particles 1863 and the color of the first color layers 1891, may be formed. Green, which is a color, and black, which is a color of the fourth color layer 1894, may be mixed and displayed.
  • all of the first particles 1881 to 4864 1864 are located in the vicinity of the upper electrode 1830 away from the lower electrode 1830 or each unit cell 1831 to 1854.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIG. 23A with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 has a V T4 intensity (ie, the fourth particle 1864). Threshold value), all of the first to fourth particles 1861 to 1864 may be moved by electrophoresis to be concentrated on the lower electrode 1840.
  • the green and the third color layers 1893 which are the colors of the first color layer 1891 and the colors of the second color layer 1892, are used.
  • the color blue and the color black of the fourth color layer 1894 may be mixed and displayed.
  • FIG. 24 is a diagram exemplarily illustrating a minimum application time (ie, response time) of an electric field for moving particles included in each unit cell of the reflective display device according to another exemplary embodiment.
  • the minimum application of an electric field required to move the first particles 1861, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 of the reflective display device 1800 is performed.
  • the times (ie response times) are t1, t2, t3 and t4, respectively (T1 ⁇ t2 ⁇ t3 ⁇ t4).
  • the first particles 1181, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 may be white, and the first particles 1861, the second particles 1862, The first color layer 1891, the second color layer 1892, the third color layer 1893, and the fourth color respectively corresponding to the unit cells including the third particles 1863 and the fourth particles 1864, respectively.
  • Layer 1894 may represent red, green, blue, and black, respectively. According to another embodiment of the present invention, by varying the pattern of the electric field (ie, direction and application time) applied to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 of the reflective display device 1800. At least one of white, red, green, blue, and black colors may be displayed in various ways.
  • 25A to 25P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields having various patterns are applied to a reflective display device according to another exemplary embodiment.
  • the first particles 1881 are applied by applying an electric field to the first to fourth unit cells 1831 to 1854 for a time t4 (that is, a response time of the fourth particles 1864).
  • To fourth particles 1864 may be moved by electrophoresis so that they are located away from the lower electrode 1830 and concentrated near the upper electrode 1830 or distributed irregularly in each unit cell 1831 to 1854. have.
  • white which is the color of the first particles 1861 to the fourth particles 1864, may be displayed.
  • FIG. 25B to FIG. 25E illustrate embodiments in which one of four colors other than white is displayed.
  • FIGS. 25F to 25K illustrate embodiments in which two colors of four colors other than white are mixed and displayed.
  • FIGS. 25L to 25O illustrate an embodiment in which three colors of four colors other than white are mixed and displayed.
  • FIG. 25P illustrates an embodiment in which white is displayed by mixing all four remaining colors.
  • 25A to 25P may be easily understood by referring to the embodiments of FIGS. 6A to 6P and the embodiments of FIGS. 23A to 23P described above, and thus, the detailed description of the embodiments of FIGS. 25A to 25P will be described.
  • the description of the embodiment of FIGS. 6A to 6P and the description of the embodiment of FIGS. 23A to 23P will be replaced by the description.
  • FIG. 26 is a diagram illustrating a threshold value of an electric field intensity and a minimum application time (ie, response time) for moving particles included in each unit cell of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention. .
  • the threshold may be V T1 , V T1 , V T2 and V T2 , respectively (V T1 ⁇ V T2 ).
  • the minimum application time of the electric field required to move the first particles 1181, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 of the reflective display device 1800 (that is, Response time) is t1, t2, t1 and t2, respectively. (T1 ⁇ t2).
  • first particles 1181, the second particles 1862, the third particles 1863, and the fourth particles 1864 may be white, and the first particles 1861, the second particles 1862, The first color layer 1891, the second color layer 1892, the third color layer 1893, and the fourth color respectively corresponding to the unit cells including the third particles 1863 and the fourth particles 1864, respectively.
  • Layer 1894 may represent red, green, blue, and black, respectively.
  • 27A to 27P are views exemplarily illustrating a configuration in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • an electric field having an intensity of V T2 or more that is, thresholds of the third particles 1863 and the fourth particles 1864) with respect to the first to fourth unit cells 1831 to 1854.
  • V T2 intensity of the third particles 1863 and the fourth particles 1864
  • a time t2 that is, the response time of the second particle 1864 and the fourth particle 1864
  • both the first particle 1861 to the fourth particle 1864 are moved by electrophoresis, so that the lower electrode It may be separated from the (1830) and irregularly distributed in each unit cell (1851 to 1854.
  • white which is the color of the first particles 1861 to the fourth particles 1864, may be displayed.
  • FIGS. 27B to 27E illustrate embodiments in which one color of four colors other than white is displayed.
  • FIGF to 27K illustrate an embodiment in which two colors of four colors other than white are mixed and displayed.
  • FIGS. 27L to 27O illustrate an embodiment in which three colors of four colors other than white are mixed and displayed.
  • FIG. 27P illustrates an embodiment in which white is displayed by mixing all four remaining colors.
  • FIGS. 27A to 27P correspond to the embodiment of FIGS. 23A to 23P and the embodiments of FIGS. 25A to 25P described above, and thus, the detailed description of the embodiments of FIGS. 27A to 27P will be described with reference to FIGS. 23A to 27P.
  • the description of the embodiment of FIG. 23P and the description of the embodiment of FIGS. 25A to 25P will be substituted.
  • the gray scale of the color displayed on the reflective display device 1800 is adjusted by adjusting the pattern of the electric field applied to each capsule of the reflective display device 1800. Can be.
  • FIG. 9 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling the contrast of a reflective display device by adjusting an application pattern of an electric field according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • an electric field may be applied at an intensity of a predetermined threshold value V T to implement a specific color.
  • the intensity of a specific color can be adjusted ((a), (b) or (c) of FIG. 9), and the threshold value.
  • the intensity of the specific color can be adjusted by applying the electric field with an intensity smaller than the threshold after applying the electric field with the intensity of (FIG. 9 (d)), and by applying the electric field with the intensity between neighboring thresholds.
  • the intensity of a specific color can be adjusted by combining the electric field application method described above (Fig. 9 (f)).
  • various color combinations may be applied to the capsule of the reflective display device.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a color combination that may be applied to a capsule of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the reflective display device may include two kinds of capsules each containing two different colors of fluid, and the reflective display device may include two types of capsules in a ratio of 1: 1. It can be prepared by mixing and placing between the upper substrate and the lower substrate (Fig. 10 (a)). Similarly, the reflective display device according to another embodiment of the present invention may include three or four kinds of capsules, each containing three or four different colors of fluid. Eggplants or four kinds of capsules can be prepared by mixing between 1: 1: 1: 1 or 1: 1: 1: 1 in a ratio between the upper and lower substrates (FIG. 10 (b) or (c)).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of an arrangement of capsules of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • a plurality of capsules corresponding to red (R, R), green (G), blue (B, and black), and black (K, blacK) may be arranged in a row.
  • (A) of FIG. 11, may be arranged in a square and mosaic manner (FIG. 11 (b)), may be arranged repeatedly in a triangle (Triangle or Delta) (FIG. 11).
  • (c)) may be arranged repeatedly forming a rhombus shape (Fig. 11 (d)).
  • various color combinations may be applied to particles and fluids included in each capsule of the reflective display device.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a color combination that may be applied to particles and a fluid in a capsule of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • At least one color may be applied to the particle or fluid.
  • the fluid may be configured to be transparent when the particles have a predetermined color.
  • capsules of different colors mixed in a predetermined ratio may be stacked at a time between the upper substrate and the lower substrate of the reflective display device.
  • the particles and fluid are injected and sealed between the barrier ribs using an inkjet injection method.
  • the barrier rib structure between the upper substrate and the lower substrate of the reflective display device and sealing (sealing) between the partition walls using a vacuum injection method or an injection method using a capillary phenomenon Particles and fluids can be injected.
  • FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration of a partition of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the partition wall may be formed in various patterns, for example, a honeycomb pattern (FIG. 28A), a stripe pattern (FIG. 28B), and a grid pattern (FIG. 28 (FIG. 28). c)) and the like.
  • 29 to 32 illustrate an application time of an electric field in a state in which two kinds of particles having red (Red, R) and blue (Blue, B) and different response times are mixed according to one embodiment of the present invention.
  • Red, R red
  • Blue, B blue
  • red particles and blue particles are moved by electrophoresis and are concentrated away from the lower electrode and concentrated near the upper electrode. And blue may be mixed to be displayed (see FIG. 29A).
  • red particles move by electrophoresis and are concentrated away from the lower electrode and concentrated near the upper electrode, whereby red is mainly used. It may be displayed (see Fig. 31 (a)).
  • both the red particles and the blue particles are concentrated near the lower electrode rather than concentrated near the upper electrode. It may be displayed mainly (see FIG. 32 (a)).
  • 33 and 34 illustrate examples of displaying various colors by adjusting an application time of an electric field in a state in which two kinds of particles having different colors and different response times are mixed according to one embodiment of the present invention. Drawing.
  • the violet color, the white color, and the magenta color are displayed on different grids, and referring to FIG. 34, the violet color, the cyan color, and the magenta color. It can be seen that are displayed on different grids respectively.
  • 35 to 38 illustrate three types of particles having red (Red, R), yellow (Yellow, Y), and blue (Blue, B), respectively, and having different response times, according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing an experimental example in which various colors are displayed by adjusting an application time of an electric field in a mixed state.
  • the red particles, the yellow particles, and the blue particles all move by electrophoresis and are concentrated away from the lower electrode and near the upper electrode. In this case, red, yellow, and blue may be mixed and displayed (see FIG. 35A).
  • the yellow particles and the blue particles are moved by electrophoresis and concentrated and positioned near the upper electrode away from the lower electrode. Yellow and blue may be mainly displayed (see FIG. 36A).
  • the red particles and the yellow particles are moved by electrophoresis and concentrated and positioned near the upper electrode away from the lower electrode. Red and yellow may be mainly displayed (see FIG. 37A).
  • a plurality of capsules are prepared by making the size of each capsule small. It can be uniformly mixed, thereby improving the color reproducibility of the display device.
  • the size of the capsule containing the particles it is possible to adjust the threshold value or response time of the particles included in the capsule.
  • color reproducibility may be improved by adjusting the mixing ratio of each capsule having a different size.
  • a predetermined color may be displayed on the display device as the intensity or the application time of the electric field is adjusted.
  • the electric field continues due to the bistable stability of the particles.
  • a memory effect in which the display state is maintained (ie, persisted) for a predetermined time may appear.
  • flicker may occur, which may cause the display state to become unstable, and color reproducibility may be deteriorated.
  • a memory in which the display state is maintained due to bistable stability of particles It is necessary to apply a refresh electric field to update the display state before the effect disappears completely.
  • the display state of the predetermined color is displayed.
  • the intensity or application time of the update electric field may be set smaller than the intensity or application time of the drive electric field.
  • 39 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of applying an update electric field according to an embodiment of the present invention.
  • the state, the location or arrangement of particles desired as the update electric field strength is a small V R than V O while the display state is applied to the driving electric field strength is V O is kept applied Can be updated to Referring to (b) of Figure 39, as the time to update the electric field during the short T R than T O while is applied to the drive electric field during the time T O The display state is kept applied to the location or arrangement of particles desired state Can be updated to
  • FIG. 40 is a diagram exemplarily illustrating a test result of applying an update electric field according to an embodiment of the present invention.
  • the display state becomes unstable when the time for which the memory effect is maintained elapses and color reproduction is achieved. It can be seen that this fall (see (b) of FIG. 40), and when the display state is updated by applying an updated electric field of 3V intensity, it can be seen that the normal and stable display state is implemented again (FIG. 40 (c)). ) Reference).
  • 61 and 62 are views exemplarily illustrating a configuration in which an electric field is applied according to an embodiment of the present invention.
  • the characteristics of the electrode are deteriorated when a direct current (DC) voltage for generating an electric field is applied for a long time.
  • a direct current (DC) voltage for generating an electric field is applied for a long time.
  • the electrode is discharged for a short period of time without affecting the movement of particles before the driving voltage is applied or between the driving voltages in the form of pulses.
  • a voltage in a direction opposite to the driving electrode may be applied to the electrode.
  • the electrodes are discharged between the pulsed driving voltages (FIG. 61).
  • FIGS. 61D and 61E a voltage in a direction opposite to the driving voltage can be applied (see FIGS. 61D and 61E).
  • the electrodes are discharged between time intervals when the pulsed driving voltage is applied. (See FIGS. 62 (b) and (c).) A voltage in a direction opposite to the driving voltage can be applied (see FIGS. 62 (d) and (e)).
  • 41 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to still another embodiment of the present invention.
  • a reflective display device 4100 may include an upper substrate 4110, a lower substrate 4120, and an electrode 4130.
  • the base particles 4140 and the color particles 4150 may be included in a state in which the fluid 4160 is dispersed between the upper substrate 4110 and the lower substrate 4120.
  • the base particles 4140, the color particles 4150, and the fluid 4160 may be included in a unit cell (not shown) including a capsule, a partition, a bank, and the like.
  • the electrode 4130 may be configured to be formed only in a portion of the upper substrate 4110 or the lower substrate 4120.
  • the base particle 4140 and the color particles 4150 are concentrated around the electrode 4130 as a reflection type
  • the light incident on the display device 4100 may be transmitted as it is, or the color of the color particles 4150 may not be displayed.
  • the base particles 4140 and the color particles 4150 are scattered irregularly between the upper substrate 4110 and the lower substrate 4140. As a result, the light transmittance may be lowered due to the base particles 4140, or the color of the color particles 4150 may be displayed.
  • the base particle 4140 is a particle having a charge and a light transmittance equal to or less than a predetermined value, and is close to the electrode 4130 by an electric field applied through the electrode 4130. Or may move in a direction far from the electrode 4130 and block light incident on the reflective display device 4100. Therefore, as will be described later, the reflective display device 4100 may adjust light transmittance or brightness of color by adjusting an intensity or an application time of an electric field applied to the base particle 4140.
  • the color particles 4150 are charged and have intrinsic colors, and may be intrinsic to light incident by the applied electric field and incident from the reflective display device 4100.
  • a function of reflecting light of a specific wavelength corresponding to color may be performed. Therefore, as will be described later, the reflective display device 4100 may display various colors or adjust the saturation of the displayed colors by adjusting the intensity or application time of the electric field applied to the color particles 4150.
  • the base particles 4140 and the color particles 4150 have a minimum intensity (i.e. threshold) or minimum of the electric field required to drive them (i.e., move or electrophoresis) them.
  • the authorization time ie, response time
  • the authorization time may be set differently.
  • the base particles 4140 and the color particles 4150 are immovable or have a small degree of movement when the intensity of the applied electric field is less than each threshold. Only when the intensity of the electric field is greater than or equal to each threshold value, the display device 4100 may move large enough to change the display state of the reflective display device 4100. In this case, the threshold values of the base particle 4140 and the color particle 4150 may be changed. Can be set differently.
  • the base particles 4140 and the color particles 4150 do not move or move little when the electric field is applied for less than each response time, while the electric field Only when it is applied for a time longer than each response time, the display device 4100 may move large enough to change the display state of the reflective display device 4100. In this case, the response time of the base particle 4140 and the color particle 4150 may be changed. Can be set differently.
  • the surface charge, coating thickness, zeta potential, dielectric constant, specific gravity, Density, size, shape and structure, dielectric constant, viscosity and specific gravity of the fluid in which the particles are dispersed, additives added in the fluid in which the particles are dispersed, electrode pattern of the electrode applying the electric field to the particles and the fluid, electrode spacing, electrode size and The electrode material, the electric field applied to the particles by the electrode, and the like can be adjusted.
  • the particles or fluids in which the particles are dispersed may comprise ferroelectric or antiferroelectric materials whose dielectric constants increase or decrease rapidly with electric field.
  • the particles or fluids in which the particles are dispersed since there exists a threshold value of the electric field strength in which the dielectric constant of the particle or fluid changes drastically, there is a threshold value of the electric field intensity which has a decisive effect on the movement or movement of the particle. At this value, the particles can move rapidly.
  • FIG. 42 is a diagram exemplarily illustrating a threshold value and an application time (ie, response time) of an electric field intensity for moving a base particle and a color particle included in a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention. .
  • the intensity (ie, threshold value) of the electric field required to move the base particle 4140 and the color particle 4150 may be V 1 and V 2 , respectively.
  • the application time (ie, response time) of the electric field required to move the base particles 4140 and the color particles 4150 may be t 1 and t 2 , respectively.
  • 43 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling the base particles by adjusting the intensity of an electric field according to another embodiment of the present invention.
  • the base particles 4140 are formed through the electrode 4130 in a state in which the base particles 4140 having negative charges are scattered irregularly (state 3 in FIG. 43).
  • an electric field having a positive sign is applied to the electric field
  • electrical attractive force is applied to the base particles 4140 so that the base particles 4140 are concentrated and positioned around the electrode 4130, and thus the reflective display device 4100 is applied.
  • the light transmittance of can be made high. Specifically, as the intensity of the positive electric field increases, the base particles 4140 gradually move toward the electrode 4130, resulting in a state in which light transmittance is intermediate (state 2 in FIG. 43).
  • the threshold value V 1 or more of the base particle 4140 is greater than or equal to the base particle 4140, the base particle 4140 is completely concentrated toward the electrode 4130 and is concentrated and positioned around the electrode 4130. (State 1 in Fig. 43).
  • the base particles 4140 having negative charges are concentrated and positioned around the electrode (state 1 in FIG. 43) through the base particles 4130.
  • an electric field having a negative sign is applied to the 4140, electrical repulsive force acts on the base particle 4140 to cause the base particle 4140 to be scattered irregularly away from the electrode 4130, thereby reflecting the reflective display device.
  • the light transmittance of 4100 may be lowered. Specifically, as the intensity of the electric field of a negative sign increases, the base particles 4140 gradually move in a direction away from the electrode 4130, so that the light transmittance may be intermediate (state 2 in FIG. 43). If the intensity of the base particle 4140 is greater than or equal to the threshold value V 1 , the base particle 4140 may be irregularly scattered and may have a low light transmittance (state 3 in FIG. 43).
  • 44 is a diagram illustrating a configuration of controlling color particles by adjusting the intensity of an electric field according to another embodiment of the present invention.
  • the intensity of the color particle 4150 is greater than or equal to the threshold value V 2 , the color particles 4150 move toward the electrode 4130 completely and are concentrated and positioned around the electrode 4130, thereby providing The color may become almost invisible (state a in FIG. 44).
  • color particles 4150 having negative charges are concentrated in the vicinity of the electrode, so that the color of the color particles 4150 is hardly displayed (see FIG. 44).
  • a state a when a negative sign electric field is applied to the color particles 4150 through the electrode 4130, an electric repulsive force acts on the color particles 4150 and the color particles 4150 move away from the electrode 4130 and are irregular.
  • the color of the color particles 4150 displayed on the reflective display device 4100 may be increased. Specifically, as the intensity of the negative electric field increases, the color particles 4150 gradually move in a direction away from the electrode 4130, so that the color of the color particles 4150 may be lightly displayed (state b of FIG. 44).
  • the intensity of the electric field is greater than or equal to the threshold value V 2 of the color particles 4150, the color particles 4150 may be irregularly scattered and the color of the color particles 4150 may be displayed in a dark color (the state of FIG. 44). C).
  • 45 and 46 are views exemplarily illustrating configurations in which electric fields of various patterns are applied to a reflective display device according to another exemplary embodiment.
  • the threshold values of the electric field intensities required to move the base particles 4140 and the color particles 4150 both having negative charges may be V 1 and V 2 , respectively (V 1 ⁇ V 2 ).
  • the base particle 4140 may be black and the color particle 4150 may be red, and the base particle 4140 and the color particle 4150 are dispersed in a fluid 4160 made of a light transmissive material. There may be.
  • the light transmittance is variously adjusted by adjusting the pattern (ie, direction and intensity) of the electric field applied to the base particle 4140 and the color particle 4150 of the reflective display device 4100. It is possible to adjust the brightness or saturation of the color of the color particles (4150).
  • the base particles 4140 are applied to the base particles 4140 and the color particles 4150 by applying an electric field having an intensity of V 2 or more, which is a threshold value of the color particles 4150.
  • the colored particles 4150 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the electrode 4130.
  • the reflective display device 4100 may have a high light transmittance and thus become a relatively transparent state (that is, a high light transmittance).
  • the base particles 4140 When applied at the intensity of V 1 ), the base particles 4140 are concentrated and positioned around the electrode 4130, while the color particles 4150 are slightly moved in a direction away from the electrode 4130, thereby reflecting the display device. (4100) displays pale red (high brightness, low saturation red) with high light transmission Can be.
  • the electric field in the opposite direction to the electric field applied in FIGS. 45 and 46 (a) with respect to the base particles 4140 and the color particles 4150 is the threshold value V 2 of the color particles 4150. If the electric field in the same direction as the electric field applied in FIGS. 45 and 46 (a) is applied at an intensity smaller than the threshold value V 1 of the base particle 4140, the color particles 4150 are applied. Is scattered irregularly, while the base particle 4140 slightly moves in a direction away from the electrode 4130, so that the reflective display device 4100 has a medium red light (medium brightness and saturation). High red).
  • the reflective display device 4100 displays light red (medium and low saturation red) in the state of medium light transmittance. Can be done.
  • FIG. 47 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling base particles by adjusting an application time of an electric field according to another embodiment of the present invention.
  • the base particles 4140 through the electrode 4130 in a state in which the base particles 4140 having negative charges are scattered irregularly (state 3 in FIG. 47).
  • an electric field having a positive sign is applied to the electric field
  • electrical attractive force is applied to the base particles 4140 so that the base particles 4140 are concentrated and positioned around the electrode 4130, and thus the reflective display device 4100 is applied.
  • the light transmittance of can be made high. Specifically, as the application time of the positive electric field becomes longer, the base particles 4140 gradually move toward the electrode 4130, so that the light transmittance may be in an intermediate state (state 2 in FIG. 47).
  • the base particles 4140 having negative charges are concentrated and positioned around the electrode (state 1 of FIG. 47) through the base particles 4130.
  • an electric field having a negative sign is applied to the 4140, electrical repulsive force acts on the base particle 4140 to cause the base particle 4140 to be scattered irregularly away from the electrode 4130, thereby reflecting the reflective display device.
  • the light transmittance of 4100 may be lowered.
  • the application time of the negative electric field becomes longer, the base particles 4140 gradually move in a direction away from the electrode 4130, resulting in an intermediate light transmittance (state 2 in FIG. 47).
  • the application time is greater than or equal to the response time t 1 of the base particles 4140, the base particles 4140 may be scattered irregularly and may have a low light transmittance (state 3 in FIG. 47).
  • FIG. 48 is a diagram exemplarily illustrating a configuration of controlling color particles by adjusting an application time of an electric field according to another embodiment of the present invention.
  • color particles 4150 having negative charges are concentrated and positioned around the electrode, so that the color of the color particles 4150 is hardly displayed.
  • a state a when a negative sign electric field is applied to the color particles 4150 through the electrode 4130, an electric repulsive force acts on the color particles 4150 and the color particles 4150 move away from the electrode 4130 and are irregular.
  • the color of the color particles 4150 displayed on the reflective display device 4100 may be increased. Specifically, as the application time of the negative electric field becomes longer, the color particles 4150 gradually move in a direction away from the electrode 4130, so that the color of the color particles 4150 may be lightly displayed (the state of FIG. 48).
  • 49 and 50 are diagrams exemplarily illustrating a configuration in which electric fields having various patterns are applied to a reflective display device according to another exemplary embodiment.
  • the application time (ie, response time) of the electric field required to move the base particles 4140 and the color particles 4150 both having negative charges may be t 1 and t 2 , respectively (t 1). ⁇ t 2 ).
  • the base particle 4140 may be black and the color particle 4150 may be red, and the base particle 4140 and the color particle 4150 are dispersed in a fluid 4160 made of a light transmissive material. There may be.
  • the pattern of the electric field (ie, direction and application time) applied to the base particle 4140 and the color particle 4150 of the reflective display device 4100 The transparency may be adjusted or the brightness or saturation of the color of the color particles 4150 may be adjusted.
  • the base particles 4140 are applied to the base particles 4140 and the color particles 4150 by applying an electric field for a time equal to or greater than t 2 , which is a response time of the color particles 4150.
  • the colored particles 4150 may be moved by electrophoresis to be concentrated and positioned on the electrode 4130.
  • the reflective display device 4100 may have a high light transmittance and thus become a relatively transparent state (that is, a high light transmittance).
  • the display device 4100 has a light red color with high light transmittance (high brightness and low saturation). May be displayed in red).
  • the reflective display device 4100 has a deep red (brightness and saturation) in a state of high light transmittance. All high red).
  • the reflective display device 4100 is light red (medium lightness and low saturation red) in the state of medium light transmittance. May be displayed.
  • the embodiments for each of the configuration using the threshold of the particle and the configuration using the response time of the particle are mainly described, but the configuration of the present invention is not necessarily limited to the above-listed embodiment, but the threshold
  • the light transmittance of the reflective display device and the reflective display device are obtained by using both the threshold value and the response time. It will be appreciated that embodiments of adjusting the brightness or saturation of the displayed color can be assumed.
  • 51 is a diagram illustrating a result of an experiment of adjusting light transmittance of a reflective display device according to still another exemplary embodiment of the present invention.
  • the state of the particles 4140 and 4150 is controlled by the electric field even after the electric field which controls the movement of the particles (base particle 4140 or color particles 4150) is blocked. It can be kept as it is. That is, according to another embodiment of the present invention, by controlling the movement resistance of the particles 4140, 4150 in the fluid 4160 to limit the movement of the particles 4140, 4150 in the fluid 4160, Even after the electric field is blocked, the display state of the reflective display device 4100 may be continuously maintained (Bistability or Memory Effect).
  • an additive that may cause a steric hindrance effect on the surface of the particles 4140 and 4150 is added to the fluid 4160 in which the particles 4140 and 4150 are dispersed, and thus added.
  • the molecular weight or functional group of the additive to be added can be controlled.
  • by adjusting the coating thickness of the particles (4140, 4150) can be implemented to achieve a bi-stable or memory effect.
  • FIG 52 to 56 are views exemplarily illustrating a configuration of a reflective display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the reflective display device 5200 may include the upper substrate 5210, the lower substrate 5220, the upper electrode 5230, and the lower electrode 5240. It may include.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 having charges and different colors between the upper electrode 5230 and the lower electrode 5240 are fluid 5270. Can be included in a distributed state.
  • the first particles 5250, the second particles 5260, and the fluid 5270 may be included in a unit cell (not shown) including a capsule, a partition, a bank, and the like.
  • the upper substrate 5210, the lower substrate 5220, the upper electrode 5230, the lower electrode 5240, the first particle 5250, the second particle 5260 and At least one of the fluids 5270 may have a unique color or may be formed of a light transmissive material, and may include an upper substrate 5210, a lower substrate 5220, an upper electrode 5230, a lower electrode 5240, and a first particle ( 5250, the colors of the second particles 5260 and the fluid 5270 may be set differently.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 may have charges of the same sign or different charges. Accordingly, as will be described later, the reflective display device 5200 displays or displays various colors by adjusting the intensity or application time of the electric field applied to the first particles 5250 and the second particles 5260. Saturation can be adjusted.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 have a minimum intensity (i.e. threshold) of the electric field required to drive them (i.e. move or electrophoresis) them.
  • the minimum application time ie, response time
  • the minimum application time may be set differently.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 do not move or have a small degree of movement when the intensity of the applied electric field is less than each threshold. Only when the intensity of the applied electric field is greater than or equal to each threshold value, the display device 5200 may move large enough to change the display state of the reflective display device 5200. In this case, the first particle 5250 and the second particle 5260 may be moved.
  • the threshold of may be set differently.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 do not move or have a small degree of movement when the electric field is applied for less than each response time. Only when the electric field is applied for a time longer than each response time, the electric field may move large enough to change the display state of the reflective display device 5200. In this case, the first particle 5250 and the second particle 5260 may be changed. May be set differently.
  • the surface charge, coating thickness, zeta potential, dielectric constant, Specific gravity, density, size, shape and structure, dielectric constant, viscosity and specific gravity of the fluid in which the particles are dispersed, additives added in the fluid in which the particles are dispersed, electrode pattern of the electrode applying the electric field to the particles and the fluid, electrode spacing, electrode The size, electrode material, electric field applied to the particles by the electrode, and the like can be controlled.
  • the particles or fluids in which the particles are dispersed may comprise ferroelectric or antiferroelectric materials whose dielectric constants increase or decrease rapidly with electric field.
  • the particles or fluids in which the particles are dispersed since there exists a threshold value of the electric field strength in which the dielectric constant of the particle or fluid changes drastically, there is a threshold value of the electric field intensity which has a decisive effect on the movement or movement of the particle. At this value, the particles can move rapidly.
  • FIG. 57 exemplarily illustrates threshold values and application times (ie, response times) of electric field intensities for moving the first and second particles included in the reflective display device according to another exemplary embodiment. It is a figure shown by.
  • the intensity (ie, threshold) of the electric field required to move the first particles 5250 and the second particles 5260 may be V 1 and V 2 , respectively.
  • the application time (ie, response time) of the electric field required to move the first particles 5250 and the second particles 5260 may be t 1 and t 2 , respectively.
  • the lower electrode 5240 (or the upper electrode 5230) may be configured to be formed only in a portion of the display surface. Therefore, according to another embodiment of the present invention, when the electric field in a predetermined direction is applied through the lower electrode 5240 formed to cover only a portion of the display surface, the first particle 5250 or the second particle 5260. As the light is concentrated around the lower electrode 5240, the light incident on the reflective display device 5200 may be transmitted as it is, or the color of the fluid 5270 or the lower substrate 5220 may be displayed.
  • the first particles 5250 or the second particles 5260 may be disposed around the upper electrode 5230. As the concentration is concentrated, the color of the first particles 5250 or the second particles 5260 may be displayed.
  • the upper electrode 5230 and the lower electrode 5240 may be formed to cover the entire area of the display surface, respectively. Therefore, according to another embodiment of the present invention, when the electric field in a predetermined direction is applied through the upper electrode 5230 or the lower electrode 5240 formed over the entire area of the display surface, the first particles 5250 or the first As the two particles 5260 are concentrated around the lower electrode 5240, the color of the fluid 5270 or the lower substrate 5220 may be displayed. In addition, when an electric field in the opposite direction is applied through the upper electrode 5230 or the lower electrode 5240, the first particles 5250 or the second particles 5260 are concentrated around the upper electrode 5230. The color of the particles 5250 or the second particles 5260 may be displayed.
  • the lower electrode 5240 (or the upper electrode 5230) may be configured of a plurality of partial electrodes 5231 and 5242, respectively, to cover only a partial region of the display surface. Therefore, according to another embodiment of the present invention, an electric field in a predetermined direction is applied through the lower electrode 5240 including the upper electrode 5230 and two partial electrodes 5231 and 5242 formed to cover only a partial region of the display surface.
  • the first particles 5250 or the second particles 5260 are concentrated around the lower electrodes 5231 and 5242, the light incident on the reflective display device 5200 is transmitted as it is, or the fluid 5270 or The color of the lower substrate 5220 may be displayed.
  • the first particles 5250 or the second particles 5260 may be disposed around the upper electrode 5230. As the concentration is concentrated, the color of the first particles 5250 or the second particles 5260 may be displayed.
  • the reflective display device 5200 does not include the upper electrode 5230, and includes a plurality of partial electrodes formed to cover only a portion of the display surface. Only the lower electrode 5240 including 5241 and 5242 may be included, and an electric field may be applied between the plurality of partial electrodes 5231 and 5242 constituting the lower electrode 5240. Therefore, according to another embodiment of the present invention, an electric field in a predetermined direction between the first partial electrode 5231 and the second partial electrode 5122 through the first partial electrode 5231 and the second partial electrode 5122. When the first particle 5250 or the second particle 5260 is concentrated around the first partial electrode 5231 or the second partial electrode 5122, light incident on the reflective display device 5200 is applied.
  • the color may be transmitted as it is or the color of the fluid 5270 or the lower substrate 5220 may be displayed.
  • the first particle 5250 or the second particle 5260 may be formed on the upper substrate ( As the color is concentrated around the 5210, the color of the first particle 5250 or the second particle 5260 may be displayed.
  • the reflective display device 5200 does not include the upper electrode 5230, and includes a plurality of partial electrodes formed to cover only a portion of the display surface. Only the lower electrode 5240 including 5241, 5242, and 243 may be included, and an electric field may be applied between the plurality of partial electrodes 5231, 5242, and 243 constituting the lower electrode 5240. Accordingly, according to another exemplary embodiment of the present invention, the first partial electrode 5231 and the second partial electrode 5231 may be provided through the first partial electrode 5231, the second partial electrode 5122, and the third partial electrode 243.
  • the first particles 5250 or the second particles 5260 may be formed of the first partial electrode 5231 and the second partial electrode 5122.
  • the light incident on the periphery or around the third partial electrode 243 light incident on the reflective display device 5200 may be transmitted as it is, or the color of the fluid 5270 or the lower substrate 5220 may be displayed.
  • the electric field is not applied or the electric field in the opposite direction is applied between the first partial electrode 5231 and the second partial electrode 5122 and the third partial electrode 243, the first particles 5250 or the second As the particles 5260 are concentrated around the upper substrate 5210, the colors of the first particles 5250 or the second particles 5260 may be displayed.
  • 58 is a diagram illustrating a configuration of controlling a display state of a reflective display device by adjusting an intensity or an application time of an electric field according to another embodiment of the present invention.
  • both the first particles 5250 and the second particles 5260 have positive charges, and the threshold of the second particles 5260 is greater than the threshold of the first particles 5250. can do.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 are all concentrated around the lower electrode 5240.
  • An electric field of an intensity greater than the threshold of the first particle 5250 and smaller than the threshold of the second particle 5260 with respect to the second particle 5260 is greater than the potential of the lower electrode 5240.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 are larger than the threshold value of the first particles 5250.
  • an electric field having an intensity smaller than the threshold of the two particles 5260 is applied in a direction in which the potential of the upper electrode 5230 is higher than the potential of the lower electrode 5240, only the first particle 5250 is moved by electrophoresis and lowered.
  • the second particles 5260 may not be moved and may be concentrated on the lower electrode 5240. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, an inherent color of the fluid 5270 may be displayed or light transmittance may be increased.
  • the intensity greater than the threshold value of the second particles 5260 with respect to the first particles 5250 and the second particles 5260 is moved.
  • the electric field of the upper electrode 5230 is applied in a direction in which the potential of the upper electrode 5230 is lower than the potential of the lower electrode 5240, both the first particle 5250 and the second particle 5260 are moved by electrophoresis, and the upper electrode 5230 is moved.
  • the intrinsic color of the first particles 5250 and the intrinsic color of the second particles 5260 may be mixed and displayed. .
  • the first particle 5250 and the second particle 5260 are larger than the threshold value of the first particle 5250.
  • an electric field having an intensity smaller than the threshold of the two particles 5260 is applied in a direction in which the potential of the upper electrode 5230 is higher than the potential of the lower electrode 5240, only the first particle 5250 is moved by electrophoresis and lowered.
  • the second particles 5260 may be concentrated and positioned on the portion of the upper electrode 5230 without being moved. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, a color unique to the second particles 5260 may be displayed.
  • the first particles 5250 and the second particles 5260 are all concentrated around the lower electrode 5240.
  • the potential of the upper electrode 5230 is lower than the potential of the lower electrode 5240 for the second particle 5260 for a time longer than the response time of the first particle 5250 and shorter than the response time of the second particle 5260.
  • the electric field is applied, only the first particles 5250 are moved by electrophoresis so that they are concentrated on the upper electrode 5230 and the second particles 5260 are not moved and are concentrated on the lower electrode 5240. Can be located. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, a color unique to the first particles 5250 may be displayed.
  • the response time of the first particles 5250 and the second particles 5260 is longer than that of the first particles 5250 and the second particles 5260.
  • the electric field is applied in a direction in which the potential of the upper electrode 5230 is higher than the potential of the lower electrode 5240 for a time shorter than the response time of the two particles 5260, only the first particle 5250 is moved by electrophoresis and lowered.
  • the second particles 5260 may not be moved and may be concentrated on the lower electrode 5240. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, an inherent color of the fluid 5270 may be displayed or light transmittance may be increased.
  • the time longer than the response time of the second particles 5260 with respect to the first particles 5250 and the second particles 5260 in the state of FIG. 58B If an electric field is applied in a direction in which the potential of the upper electrode 5230 is lower than the potential of the lower electrode 5240, both the first particle 5250 and the second particle 5260 are moved by electrophoresis so that the upper electrode 5230 is moved. ) To focus on the part. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, the intrinsic color of the first particles 5250 and the intrinsic color of the second particles 5260 may be mixed and displayed. .
  • the response time of the first particles 5250 is longer than the response time of the first particles 5250 and the second particles 5260.
  • the electric field is applied in a direction in which the potential of the upper electrode 5230 is higher than the potential of the lower electrode 5240 for a time shorter than the response time of the two particles 5260, only the first particle 5250 is moved by electrophoresis and lowered.
  • the second particles 5260 may be concentrated and positioned on the portion of the upper electrode 5230 without being moved. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, a color unique to the second particles 5260 may be displayed.
  • FIG. 59 is a view illustrating a configuration of controlling a display state of a reflective display device by adjusting an intensity of an electric field applied between an upper electrode, a lower electrode including a first partial electrode and a second partial electrode, according to another exemplary embodiment of the present invention.
  • the figure shows by way of example.
  • the first particle 5250 has a positive charge while the second particle 5260 has a negative charge.
  • the potential of the upper electrode 5230 is lower than the first particle 5250 and the second particle 5260, that is, the first partial electrode 5231.
  • the first particles 5250 having positive charges move upward by electrophoresis so that they are concentrated and positioned on the upper electrode 5230 and negatively charged.
  • the second particles 5260 may move downward by electrophoresis to be concentrated and positioned at portions of the first partial electrode 5231 and the second partial electrode 5122. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, a color unique to the first particles 5250 may be displayed.
  • the potential of the upper electrode 5230 is lower than the first electrode 5250 and the second particle 5260.
  • the first particles 5250 having positive charges are moved downward by electrophoresis, so that the first partial electrode ( 5241 and the second partial electrode 5252 may be concentrated and positioned, and the second particle 5260 having negative charge may move upward by electrophoresis to be concentrated and positioned at the upper electrode 5230.
  • a color unique to the second particles 5250 may be displayed.
  • the upper electrode 5230 and the second partial electrode 5122 are provided with respect to the first particles 5250 and the second particles 5260.
  • the first particles 5250 having positive charges are moved by electrophoresis to allow the upper electrode 5230 or the second partial electrode 5231 to move.
  • the second particles 5260 having negative charges may be moved by electrophoresis so as to be concentrated only on the first partial electrode 5231.
  • the intrinsic color of the first particles 5250 and the intrinsic color of the fluid 5270 (or the lower substrate 5220) are different from each other.
  • the light transmittance may be increased while being displayed by being mixed or displaying a unique color of the first particles 5250.
  • the potential of the upper electrode 5230 with respect to the first particles 5250 and the second particles 5260 is increased by the second partial electrode.
  • the electric field is applied in a direction higher than the potential of the first partial electrode 5231 while the potential of the first partial electrode 5231 is higher than the potential of the second partial electrode 5122, a positive charge is generated.
  • the first particles 5250 are moved by electrophoresis so that they are concentrated only on the part of the second partial electrode 5231, and the second particles 5260 having negative charges are not moved by electrophoresis, so that the first partial electrodes 5251 are moved. You can focus on parts. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, a unique color of the fluid 5270 or the lower substrate 5220 may be displayed or the light transmittance may be increased.
  • 60 is a view illustrating a configuration of controlling a display state of a reflective display device by adjusting an intensity of an electric field applied between a first partial electrode and a second portion constituting a lower electrode without an upper electrode according to another embodiment of the present invention; The figure shows by way of example.
  • both the first particles 5250 and the second particles 5260 have positive charges, and the threshold of the second particles 5260 is greater than the threshold of the first particles 5250. can do.
  • the second particles may be formed with respect to the first particles 5250 and the second particles 5260 through the first partial electrode 5231 or the second partial electrode 5122.
  • Periodically applying a pulsed electric field of positive potential greater than the threshold of 5260 causes the first particles 5250 and the second particles 5260 with positive charges to be irregularly dispersed in the fluid 5270. can do.
  • an inherent color of the first particles 5250, an inherent color of the second color 5260, and a fluid 5270 may be mixed and displayed.
  • the first particle 5250 and the second particle 5260 are larger than the threshold value of the first particle 5250.
  • an electric field of an intensity smaller than the threshold of the two particles 5260 is applied in a direction in which the potential of the first partial electrode 5231 is lower than the potential of the second partial electrode 5122, only the first particle 5250 is subjected to electrophoresis.
  • the second particles 5260 may be moved to be concentrated and positioned at the first partial electrode 5231, and the second particles 5260 may not be moved by electrophoresis to maintain a state in which they are irregularly dispersed in the fluid 5270.
  • the intrinsic color of the second particles 5260 and the intrinsic color of the fluid 5270 (or the lower substrate 5220) are different from each other.
  • the light transmittance may be increased while being displayed by being mixed or displaying a unique color of the second particles 5260.
  • the intensity greater than the threshold of the second particles 5260 with respect to the first particles 5250 and the second particles 5260 is as follows.
  • the electric field of the negative potential of is applied through the first partial electrode 5231 or the second partial electrode 5122, both the first particle 5250 and the second particle 5260 are moved by electrophoresis and the first partial electrode It may be positioned to be concentrated on the 55241 or the second partial electrode 5122. Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, a unique color of the fluid 5270 or the lower substrate 5220 may be displayed or the light transmittance may be increased.
  • the first partial electrode 5231 or the second particle 5250 and the second particle 5260 may be used.
  • the second particle 5260 Periodically applying a pulsed electric field of a positive potential of less than the threshold of the first particle 5250 and greater than the threshold of the second particle 5260 via the partial electrode 5252, the second particle 5260 is electric It is not moved by the electrophoresis so that it is concentrated and positioned as it is in the first partial electrode 5231 or the second partial electrode 5122, and the first particles 5250 are moved by electrophoresis and are irregularly dispersed in the fluid 5270.
  • the reflective display device 5200 can be in a state in which Accordingly, in the reflective display device 5200 according to another exemplary embodiment of the present invention, the intrinsic color of the first particles 5250 and the intrinsic color of the fluid 5270 (or the lower substrate 5220) are different from each other.
  • the light transmittance may be increased while being displayed by being mixed or displaying a unique color of the first particles 5250.
  • the configuration of the present invention is not necessarily limited to the above-listed embodiments, and the configurations of the present invention are not limited to each other by a threshold or response time. It should be noted that the same may be applied to an embodiment in which three or more kinds of particles having different mixing are applied.
  • the configuration of the present invention is not necessarily limited to the above-listed embodiment, but the threshold
  • the light transmittance and the reflective display of the reflective display device using both the threshold value and the response time of the particles

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Abstract

본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 전하를 갖는 제1 입자가 분산된 제1 유체를 포함하는 제1 단위 셀, 전하를 갖는 제2 입자가 분산된 제2 유체를 포함하는 제2 단위 셀, 제1 단위 셀 및 제2 단위 셀에 대하여 전기장을 인가하는 전기장 인가부, 및 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 제1 단위 셀 및 제2 단위 셀로부터 표시되는 컬러를 제어하는 제어부를 포함하되, 제1 입자의 문턱값과 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 표시 장치 및 그 제어 방법
본 발명은 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 입자를 이동시키기 위한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값) 또는 최소 인가 시간(즉, 응답시간)이 서로 다른 복수의 입자 모두에 대하여 다양한 패턴의 전기장을 인가함으로써 복수의 입자를 독립적으로 구동하기 위한 복잡한 구동 수단을 구비하지 않고도 광 투과도를 조절하거나 다양한 컬러를 표시할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
반사형 표시 장치는 야외에서의 우수한 시인성, 뛰어난 저전력 특성 등의 장점을 보유하고 있기 때문에 전자책, 모바일 디스플레이, 옥외 디스플레이 등의 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.
반사형 표시 장치의 대표적인 기술 중의 하나로, 대전된 입자를 유전체에 분산시킨 상태에서 전기영동의 원리를 이용하여 대전된 입자의 위치를 조절함으로써 정보를 표시하는 전기영동 디스플레이(EPD: Electrophoretic Display) 기술을 예로 들 수 있다.
그러나, 기존의 전기영동 디스플레이는 인가되는 전기장의 세기가 증가함에 따라서 입자가 움직이는 정도가 선형적으로 증가하기 때문에, 기존의 전기영동 디스플레이를 수동 배열(passive array) 방식으로 구동하기 어렵고 박막 필름 트랜지스터(TFT)가 적용된 능동 배열(active array) 방식으로 구동하거나 각각의 전극을 개별적으로 구동하는 세그먼트(segment) 방식으로 구동할 수 밖에 없다는 한계를 가지고 있다.
한편, 전기영동 디스플레이는 입자의 이동에 사용되는 매개체에 따라 입자들이 이동하는 공기 중에서 이동하는 건식 방식과 입자들이 이동하는 유체 내에서 이동하는 습식 방식으로 구분될 수 있다. 또한, 전기영동 디스플레이에서 컬러를 구현하기 위한 기술로는 컬러 필터를 이용하는 방식, 컬러 입자 또는 컬러 유체를 이용하는 방식 등을 예로 들 수 있다. 이중 컬러 필터를 이용하는 방식의 경우에 색 재현성이 떨어지고 제조 비용이 증가하는 문제점이 있고, 컬러 입자 또는 컬러 유체를 이용하는 경우에는 컬러 입자나 컬러 유체를 선택적으로 주입할 수 있는 정밀한 컬러 어드레싱 기술이 요구된다는 문제점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 반사형 표시 장치(즉, 전기영동 디스플레이)의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 습식 방식으로 구동되는 반사형 표시 장치(100)로서 컬러 유체(170, 180, 190, 195)를 이용하여 컬러를 구현하는 반사형 표시 장치(100)가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 종래의 반사형 표시 장치(100)에서는, 캡슐(150)의 컬러 유체(170, 180, 190, 195) 내에 분산된 음전하 또는 양전하를 갖는 입자(160)에 전기장을 인가하여 입자(160)가 투명한 상부 기판(110) 및 상부 전극(120) 방향으로 이동하도록 함으로써 컬러 유체(170, 180, 190, 195) 또는 입자(160)가 가진 고유의 컬러가 표시되도록 할 수 있다. 이러한 종래의 반사형 표시 장치(100)에 의하면, 각 캡슐(150) 내의 입자(160)를 독립적으로 구동하기 위해서 캡슐(150)마다 독립적으로 구동될 수 있는 하부 전극(140)이 마련되어야 하고, 서로 대응되는 캡슐(150)과 하부 전극(140)이 정확하게 어드레싱되어야 하기 때문에 반사형 표시 장치(100)를 제조하기 위한 공정이 복잡해지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 입자를 이동시키기 위한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값) 또는 최소 인가 시간(즉, 응답시간)이 서로 다른 복수의 입자 모두에 대하여 다양한 패턴의 전기장을 인가함으로써 복수의 입자를 독립적으로 구동하기 위한 복잡한 구동 수단을 구비하거나 복잡한 제조 공정을 거치지 않고도 광 투과도를 조절하거나 다양한 컬러를 표시할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 전하를 갖는 제1 입자가 분산된 제1 유체를 포함하는 제1 단위 셀, 전하를 갖는 제2 입자가 분산된 제2 유체를 포함하는 제2 단위 셀, 상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀에 대하여 전기장을 인가하는 전기장 인가부, 및 상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀로부터 표시되는 컬러를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 전하를 갖고 광 투과도가 기설정된 값 이하인 제1 입자, 전하를 갖고 고유의 컬러를 갖는 제2 입자, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자에 대하여 전기장을 인가하는 전기장 인가부, 및 상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자에 의해 차단될 수 있는 입사광의 투과율 및 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 상부 기판 및 하부 기판, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나에 배치되는 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치하고 전하를 갖는 제1 입자 및 제2 입자, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치하고 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 분산되는 유체, 및 상기 제1 입자, 상기 제2 입자 및 상기 유체에 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나로부터 표시되는 컬러를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자의 문턱값 및 응답시간 중 적어도 하나는, 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자의 표면 전하, 제타 전위, 유전 상수, 비중, 밀도, 크기, 모양 및 구조, 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자가 분산된 유체의 유전상수, 점도 및 비중, 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자가 분산된 유체 내에 첨가되는 첨가제, 상기 전기장 인가부의 전극 패턴, 전극 간격, 전극 크기 및 전극 재료, 상기 전기장 인가부에 의하여 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자에 실질적으로 가해지는 전기장 중 적어도 하나를 조절함으로써 설정될 수 있다.
상기 제2 입자의 문턱값이 상기 제1 입자의 문턱값보다 크게 설정된 경우에, 상기 제1 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 모두 움직이지 않고, 상기 제1 입자의 문턱값 이상 상기 제2 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고, 상기 제2 입자의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자 모두가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직일 수 있다.
상기 제2 입자의 응답시간이 상기 제1 입자의 응답시간보다 크게 설정된 경우에, 상기 제1 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 모두 움직이지 않고, 상기 제1 입자의 응답시간 이상 상기 제2 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되면 상기 제1 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고, 상기 제2 입자의 응답시간 이상의 시간 동안 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자 모두가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직일 수 있다.
상기 제2 입자의 문턱값이 상기 제1 입자의 문턱값보다 크게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간이 상기 제2 입자의 응답시간보다 크게 설정된 경우에, 상기 제1 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 상기 제2 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 모두 움직이지 않고, 상기 제2 입자의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 상기 제2 입자의 응답시간 이상 상기 제1 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되면 상기 제2 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값 이상 상기 제2 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 상기 제1 입자의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되면 상기 제1 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고, 상기 제2 입자의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 상기 제1 입자의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자 모두가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직일 수 있다.
상기 제1 입자의 문턱값 또는 상기 제2 입자의 문턱값을 교차하지 않는 범위 내에서, 상기 인가되는 전기장의 세기, 방향, 인가 시간, 인가 횟수 및 인가 주기 중 적어도 하나를 조절함으로써 표시되는 컬러의 명암도를 조절할 수 있다.
상기 제1 입자의 응답시간 또는 상기 제2 입자의 응답시간을 교차하지 않는 범위 내에서, 상기 인가되는 전기장의 세기, 방향, 인가 시간, 인가 횟수 및 인가 주기 중 적어도 하나를 조절함으로써 표시되는 컬러의 명암도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전기장이 인가된 시점으로 기설정된 시간이 경과한 후에 세기가 상기 전기장의 세기보다 작거나 인가시간이 상기 전기장의 인가시간보다 작은 갱신 전기장이 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자에 대하여 인가되도록 할 수 있다.
상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀은 광투과성 물질로 이루어진 캡슐에 의해 정의될 수 있다.
상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀은 표시면에 수직한 방향으로 형성되는 격벽에 의하여 정의될 수 있다.
상기 제1 입자가 표시면과 평행한 방향으로 분산된 정도가 클수록 상기 입사광의 광 투과도가 낮아질 수 있다.
상기 제1 입자가 표시면과 평행한 방향으로 분산된 정도가 클수록 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러의 명도가 낮아질 수 있다.
상기 제2 입자가 표시면과 평행한 방향으로 분산된 정도가 클수록 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러의 채도가 높아질 수 있다.
광투과성 물질로 이루어진 캡슐 및 표시면에 수직한 방향으로 형성되는 격벽 중 적어도 하나에 의해 정의되고 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자를 포함하는 적어도 하나의 단위 셀을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 둘은 서로 다른 컬러를 가질 수 있다.
상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나는 광투과성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 전극은, 상부 전극, 및 적어도 두 개의 부분 전극으로 구성되는 하부 전극을 포함할 수 있다.
상기 전기장은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극의 제1 부분 전극 사이, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극의 제2 부분 전극 사이 및 상기 하부 전극의 제1 부분 전극과 상기 하부 전극의 제2 부분 전극 사이 중 적어도 한 곳에 인가될 수 있다.
상기 전극은 표시면의 일부만을 커버하도록 형성될 수 있다.
상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 서로 다른 부호의 전하를 가질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 전하를 갖는 제1 입자가 분산된 제1 유체를 포함하는 제1 단위 셀과 전하를 갖는 제2 입자가 분산된 제2 유체를 포함하는 제2 단위 셀에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및 상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀로부터 표시되는 컬러를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 전하를 갖고 광 투과도가 기설정된 값 이하인 제1 입자 및 전하를 갖고 고유의 컬러를 갖는 제2 입자에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및 상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자에 의해 차단될 수 있는 입사광의 투과율 및 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 전극이 배치되는 상부 기판 및 하부 기판 사이에 위치하는 유체에 분산되고 전하를 갖는 제1 입자 및 제2 입자에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및 상기 제1 입자, 상기 제2 입자 및 상기 유체에 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나로부터 표시되는 컬러를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고, 상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 특정 전기장을 선택적으로 인가하는 데에 필요한 TFT(Thin Film Transistor)와 같은 구동 수단을 구비하거나 복수의 컬러를 선택적으로 표시하기 위한 복잡한 전극 패턴을 형성할 필요가 없이, 문턱값 또는 응답시간이 서로 다른 적어도 두 종류의 입자에 대하여 인가되는 전기장의 세기나 시간을 제어함으로써 광 투과도를 조절하거나 다양한 컬러의 명도 또는 채도를 조절할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 단위 셀(예를 들면, 캡슐, 뱅크, 격벽 등) 또는 입자를 특정 패턴에 따라 정밀하게 배열시킬 필요 없이, 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 단위 셀 또는 입자의 혼합 비율만을 조절하여 구동 전극 사이에 한꺼번에 주입시키는 매우 단순한 제조 공정만으로도 광 투과도를 조절하거나 다양한 컬러의 명도 또는 채도를 조절할 수 있는 반사형 표시 장치를 구현할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 다양한 컬러를 구현하기 위하여 컬러 필터를 사용할 필요가 없으므로 제조비용을 절감하고 색 재현성을 높일 수 있게 되는 효과가 달성된다.
또한, 본 발명에 의하면, 인접하는 단위 셀들이 서로에게 서브 셀(sub cell)로서의 역할을 수행할 수 있으므로, 단위 셀 내부에서의 또는 서로 다른 단위 셀 간의 혼색을 막기 위한 별개의 블랙 매트릭스(black matrix)를 구비할 필요가 없게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 종래기술에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 캡슐에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4p는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 캡슐에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 입자의 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 6p는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 캡슐에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8p는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 인가 패턴을 조절하여 반사형 표시 장치의 명암도를 조절하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐의 배열에 관한 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐 내의 입자 및 유체에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 격벽 구조로 이루어진 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 14a 내지 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따라 하나의 단위 셀에 두 종류의 입자가 포함되는 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 가능한 입자가 단위 셀로서 포함되는 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 격벽 구조로 이루어진 건식 방식의 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기습윤식 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 단위 셀에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 23a 내지 도 23p는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 단위 셀에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 25a 내지 도 25p는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 단위 셀에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 최소 인가 시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 27a 내지 도 27p는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 격벽의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 29 내지 도 32는 본 발명의 일 실시예에 따라 각각 빨간색(Red, R) 및 파란색(Blue, B)을 갖고 서로 다른 응답시간을 갖는 2가지 종류의 입자가 혼합된 상태에서 전기장의 인가 시간을 조절하여 다양한 컬러가 표시되도록 한 실험예를 나타내는 도면이다.
도 33 및 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 컬러를 갖고 서로 다른 응답시간을 갖는 2가지 종류의 입자가 혼합된 상태에서 전기장의 인가시간을 조절하여 다양한 컬러를 표시한 예를 나타내는 도면이다.
도 35 내지 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따라 각각 빨간색(Red, R), 노락색(Yellow, Y) 및 파란색(Blue, B)을 갖고 서로 다른 응답시간을 갖는 3가지 종류의 입자가 혼합된 상태에서 전기장의 인가 시간을 조절하여 다양한 컬러가 표시되도록 한 실험예를 나타내는 도면이다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따라 갱신 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따라 갱신 전기장을 인가한 실험 결과를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 41은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 42는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 포함된 베이스 입자와 컬러 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 인가시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 43은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 세기를 조절하여 베이스 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 44는 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 세기를 조절하여 컬러 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 45 및 도 46은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 47은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 인가시간을 조절하여 베이스 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 48은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 인가시간을 조절하여 컬러 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 49 및 도 50은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 51은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 광 투과도를 조절하는 실험을 수행한 결과를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 52 내지 도 56은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 57은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 포함된 제1 입자와 제2 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 인가시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 58은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전기장의 세기 또는 인가시간을 조절하여 반사형 표시 장치의 표시 상태를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 59는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상부 전극과 제1 부분 전극 및 제2 부분 전극으로 이루어진 하부 전극 사이에 인가되는 전기장의 세기를 조절하여 반사형 표시 장치의 표시 상태를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 60은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상부 전극 없이 하부 전극을 구성하는 제1 부분 전극 및 제2 부분 사이에 인가되는 전기장의 세기를 조절하여 반사형 표시 장치의 표시 상태를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 61 및 도 62는 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
<부호의 설명>
100: 종래기술에 따른 반사형 표시 장치
200, 1800: 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
210, 1810: 상부 기판
220, 1820: 하부 기판
230, 1830: 상부 전극
240, 1840: 하부 전극
251 내지 254, 1851 내지 1854: 단위 셀
261 내지 264, 1861 내지 1864: 입자
271 내지 274, 1870: 유체
4100: 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
4110: 상부 기판
4120: 하부 기판
4130: 전극
4140: 베이스 입자
4150: 컬러 입자
4160: 유체
5200: 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
5210: 상부 기판
5220: 하부 기판
5230: 상부 전극
5240: 하부 전극
5241: 제1 부분 전극
5242: 제2 부분 전극
5250: 제1 입자
5260: 제2 입자
5270: 유체
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
1. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치
[반사형 표시 장치의 구성]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)는 상부 기판(210), 하부 기판(220), 상부 전극(230) 및 하부 전극(240)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)는 상부 전극(230)과 하부 전극(240) 사이에 서로 다른 종류의 입자(261 내지 264)와 유체(271 내지 274)를 포함하는 적어도 하나의 캡슐(즉, 단위 셀)(251 내지 254)을 포함할 수 있다.
한편, 본 명세서에서 언급되는 단위 셀은 통상적인 표시 장치에서 말하는 단위 픽셀을 의미하는 것은 아님을 밝혀 둔다. 즉, 단위 픽셀마다 독립적으로 구동되는 상부 전극 또는 하부 전극이 구비될 수 있고, 이러한 단위 픽셀은 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 복수의 단위 셀로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 캡슐(251 내지 254)에 포함되는 입자(261 내지 264)와 유체(271 내지 274)는 이들을 구동하는(즉, 이동시키는 또는 전기영동시키는) 데에 필요한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값) 또는 최소 인가 시간(즉, 응답시간)이 서로 다르게 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)는 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 미만인 경우에는 움직이지 않고 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 이상인 경우에만 움직일 수 있는데, 이때, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 문턱값은 서로 다르게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)는 전기장이 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이지 않고 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에만 움직일 수 있는데, 이때, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 응답시간은 서로 다르게 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 캡슐에 포함되는 입자의 문턱값 또는 응답시간을 조절하기 위한 방법으로서, 입자의 표면 전하, 제타 전위, 유전 상수, 비중, 밀도, 크기, 모양 및 구조, 입자가 분산된 유체의 유전상수, 점도 및 비중, 입자가 분산된 유체 내에 첨가되는 첨가제, 입자 및 유체에 전기장을 인가하는 전극의 전극 패턴, 전극 간격, 전극 크기 및 전극 재료, 전극에 의하여 입자에 실질적으로 가해지는 전기장 등을 조절할 수 있다.
다른 예를 들면, 입자 또는 입자가 분산되는 유체가 전기장에 따라 유전율이 급격하게 증가하거나 감소하는 강유전체(ferroelectric) 또는 반강유전체(antiferroelectric) 물질을 포함하도록 할 수 있다. 이러한 경우, 입자 또는 유체의 유전율이 급격하게 변화하는 전기장 세기의 문턱값이 존재하게 되므로, 이에 따라 입자의 이동이나 움직임에 결정적인 영향을 미치는 전기장의 세기의 문턱값이 존재하게 되고, 결과적으로 특정 문턱값에서 입자가 급격하게 움직일 수 있게 된다.
[반사형 표시 장치의 동작: 문턱값 조절]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 캡슐에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값은 각각 VT1, VT2, VT3 및 VT4 일 수 있다(VT1 < VT2 < VT3 < VT4). 또한, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)는 흰색을 나타낼 수 있고, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 각각 분산되어 있는 제1 유체(271), 제2 유체(272), 제3 유체(273) 및 제4 유체(274)는 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 세기)을 다양하게 조절함으로써, 흰색, 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색 중 적어도 하나의 컬러가 다양하게 표시되도록 할 수 있다.
도 4a 내지 도 4p는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4a를 참조하면, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 VT4 이상의 세기의 전기장을 인가함으로써 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)의 컬러인 흰색이 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 한 가지 컬러를 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 4b를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제2 입자 내지 제4 입자(262 내지 264)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4c를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(262)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4d를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가함으로써 제3 입자(263)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4e를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가함으로써 제4 입자(264)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 두 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 4f를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261) 및 제2 입자(262)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4g를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4h를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4i를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가함으로써 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제2 입자(262)의 컬러인 흰색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4j를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4k를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가한 후에 또 다시 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제2 유체(271)의 컬러인 초록색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 세 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 4l을 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4m을 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4n을 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(261)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제2 입자(262)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 4o를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 4a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(263)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러를 모두 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 4p를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 4a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자 내지 제4 입자(261 내지 264)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 모두 혼합되어 표시될 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작: 응답시간 조절]
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 캡슐에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 입자의 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)은 각각 t1, t2, t3 및 t4 일 수 있다(t1 < t2 < t3 < t4). 또한, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)는 흰색을 나타낼 수 있고, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 각각 분산되어 있는 제1 유체(271), 제2 유체(272), 제3 유체(273) 및 제4 유체(274)는 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 인가시간)을 다양하게 조절함으로써, 흰색, 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색 중 적어도 하나의 컬러가 다양하게 표시되도록 할 수 있다.
도 6a 내지 도 6p는 은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 6a를 참조하면, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 t4 이상의 시간 동안 전기장을 인가함으로써 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)의 컬러인 흰색이 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 한 가지 컬러를 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 6b를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제2 입자 내지 제4 입자(262 내지 264)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6c를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제2 입자(262)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6d를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제3 입자(263)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6e를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제4 입자(264)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 두 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 6f를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261) 및 제2 입자(262)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6g를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6h를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가한 후에 다시 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6i를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(264)의 문턱값)로 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(262)의 문턱값)로 인가함으로써 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제2 입자(262)의 컬러인 흰색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6j를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가한 후에 다시 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6k를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가한 후에 다시 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가한 후에 또 다시 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 및 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제2 유체(271)의 컬러인 초록색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 세 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 6l을 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제3 입자(263)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제4 입자(264)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6m을 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261)의 컬러인 흰색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6n을 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가한 후에 다시 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t1의 시간(즉, 제1 입자(261)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제2 입자(262)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 6o를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가한 후에 도 6a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 t3의 시간(즉, 제3 입자(263)의 응답시간) 동안 인가한 후에 다시 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(262)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261), 제2 입자(262) 및 제4 입자(264)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제3 입자(263)의 컬러인 흰색과 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러를 모두 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 6p를 참조하면, 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 도 6a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 t4의 시간(즉, 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자 내지 제4 입자(261 내지 264)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 유체(271)의 컬러인 빨간색과 제2 유체(272)의 컬러인 초록색과 제3 유체(273)의 컬러인 파란색과 제4 유체(274)의 컬러인 검은색이 모두 혼합되어 표시될 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작: 문턱값 및 응답시간]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 캡슐에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값은 각각 VT1, VT1, VT2 및 VT2 일 수 있다(VT1 < VT2). 또한, 반사형 표시 장치(200)의 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)은 각각 t1, t2, t1 및 t2 일 수 있다(t1 < t2). 또한, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)는 흰색을 나타낼 수 있고, 제1 입자(261), 제2 입자(262), 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)가 각각 분산되어 있는 제1 유체(271), 제2 유체(272), 제3 유체(273) 및 제4 유체(274)는 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향, 세기 및 인가시간)를 다양하게 조절함으로써, 흰색, 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색 중 적어도 하나의 컬러가 다양하게 표시되도록 할 수 있다.
도 8a 내지 도 8p는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 8a를 참조하면, 제1 캡슐 내지 제4 캡슐(251 내지 254)에 대하여 VT2 이상의 세기(즉, 제3 입자(263) 및 제4 입자(264)의 문턱값)의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(264) 및 제4 입자(264)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 제1 입자(261) 내지 제4 입자(264)의 컬러인 흰색이 표시될 수 있다.
다음으로, 도 8b 내지 도 8e에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 한 가지 컬러를 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 8f 내지 도 8k에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 두 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 8l 내지 도 8o에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 세 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 8p에는 흰색을 나머지 네 가지 컬러 모두를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다.
도 8a 내지 도 8p의 실시예는 앞서 살펴본 도 4a 내지 도 4p의 실시예와 도 6a 내지 도 6p의 실시예를 결합한 것에 해당하므로, 도 8a 내지 도 8p의 실시예에 대한 자세한 설명은 도 4a 내지 도4p의 실시예에 대한 설명과 도 6a 내지 도 6p의 실시예에 대한 설명으로 대신하도록 한다.
한편, 이상의 실시예에서, 제1 입자 내지 제4 입자(261 내지 264)의 컬러가 모두 흰색이고 제1 유체 내지 제4 유체(271 내지 272)의 컬러가 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색인 경우만이 설명되었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이와는 반대로 제1 입자 내지 제4 입자(261 내지 264)의 컬러가 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색이고 제1 유체 내지 제4 유체(271 내지 272)의 컬러가 모두 흰색인 경우도 얼마든지 상정될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 이상의 실시예에서, 전기장을 인가하여 제1 입자 내지 제4 입자(261 내지 264)가 모두 상부 전극(230) 부분으로 집중되어 위치하도록 한 후에 추가적인 전기장을 인가하여 다양한 컬러를 구현하는 경우만이 설명되었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이와는 반대로 반대 방향의 전기장을 인가하여 제1 입자 내지 제4 입자(261 내지 264)가 모두 하부 전극(230) 부분으로 집중되어 위치하도록 한 후에 추가적인 전기장을 인가하여 다양한 컬러를 구현하는 경우도 얼마든지 상정될 수 있음을 밝혀 둔다.
[반사형 표시 장치의 동작: 명암도 조절]
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(200)의 각 캡슐에 대하여 인가되는 전기장의 패턴을 조절함으로써 반사형 표시 장치(200)에서 표시되는 컬러의 명암도(gray scale)를 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 인가 패턴을 조절하여 반사형 표시 장치의 명암도를 조절하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 특정 컬러를 구현하기 위하여 소정의 문턱값(VT)의 세기로 전기장을 인가할 수 있다. 이때, 인가되는 전기장의 방향 및 세기를 나타내는 펄스의 폭, 횟수, 주기 또는 파형을 조절함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있고(도 9의 (a), (b) 또는 (c)), 문턱값의 세기로 전기장을 인가한 후에 문턱값보다 작은 세기로 전기장을 인가함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있고(도 9의 (d)), 서로 이웃하는 문턱값 사이의 세기로 전기장을 인가함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있으며(도 9의 (e)), 이상에서 설명한 전기장 인가 방법을 결합함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있다(도 9의 (f)).
[반사형 표시 장치의 동작: 컬러 조합]
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치를 구성하는 캡슐에는 다양한 컬러 조합이 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 반사형 표시 장치는 서로 다른 두 가지 컬러의 유체를 각각 포함하는 두 가지 종류의 캡슐을 포함할 수 있는데, 이러한 반사형 표시 장치는 두 가지 종류의 캡슐을 1:1의 비율로 혼합하여 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치시킴으로써 제조될 수 있다(도 10의 (a)). 마찬가지로, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치는 서로 다른 세 가지 또는 네 가지 컬러의 유체를 각각 포함하는 세 가지 또는 네 가지 종류의 캡슐을 포함할 수 있는데, 이러한 반사형 표시 장치는 세 가지 또는 네 가지 종류의 캡슐을 1:1:1의 비율로 또는 1:1:1:1의 비율로 혼합하여 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치시킴으로써 제조될 수 있다(도 10의 (b) 또는 (c)).
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐의 배열에 관한 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 각각 빨간색(Red, R), 초록색(Green, G), 파란색(Blue, B) 및 검은색(K, blacK)에 해당하는 복수의 캡슐이 일렬로(Stripe) 배열될 수 있고(도 11의 (a)), 정사각형을 이루며 모자이크(mosaic) 방식으로 배열될 수 있고(도 11의 (b)), 삼각형(Triangle 또는 Delta)을 이루며 반복적으로 배열될 수 있고(도 11의 (c)), 마름모 형상을 이루며 반복적으로 배열될 수 있다(도 11의 (d)).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치를 구성하는 각 캡슐에 포함되는 입자 및 유체에는 다양한 컬러 조합이 적용될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐 내의 입자 및 유체에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 12의 (a) 및 (b)를 참조하면, 빨간색(Red, R), 초록색(Green, G), 파란색(Blue, B), 검은색(K, blacK) 및 흰색(White, W) 중 적어도 하나의 컬러가 입자 또는 유체에 적용될 수 있다.
도 12의 (c) 및 (d)를 참조하면, 시안(Cyan, C), 마젠타(Magenta, M), 옐로우(Yellow, Y), 검은색(K, blacK) 및 흰색(White, W) 중 적어도 하나의 컬러가 입자 또는 유체에 적용될 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 컬러 조합에 있어서, 입자가 소정의 컬러를 갖는 경우에는 유체가 투명하게 구성될 수도 있을 것이다.
[반사형 표시 장치의 응용]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치는 앞서 언급된 캡슐 구조에 한정되지 않고 다양한 구조의 소자에 응용될 수 있다.
먼저, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 격벽 구조로 이루어진 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 격벽(1380)으로 구분되는 단위 셀(1351 내지 1354)마다 기본 컬러를 갖는 베이스 입자(1361 내지 1364)가 각각 특유의 컬러를 갖는 다양한 종류의 유체(1371 내지 1374)에 분산된 상태로 포함되어 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 13에서와 같이 기본 컬러를 갖는 베이스 입자가 각각 특유의 컬러를 갖는 다양한 종류의 유체에 분산된 상태로 포함되는 단위 셀과 도 2에서와 같이 각각 특유의 컬러를 갖는 다양한 종류의 컬러 입자가 기본 컬러를 갖는 베이스 유체에 분산된 상태(또는 각각 특유의 컬러를 갖는 다양한 종류의 컬러 입자와 기본 컬러를 갖는 베이스 입자가 기본 컬러를 갖는 베이스 유체에 분산된 상태)로 포함되는 단위 셀이 서로 혼합되어 배치될 수 있다.
다음으로, 도 14a 내지 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따라 하나의 단위 셀에 두 종류의 입자가 포함되는 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 캡슐(1451 내지 1454)마다 서로 다른 컬러를 갖는 두 가지 입자(1461 내지 1465)가 투명한 유체(1470)에 분산된 상태로 포함되어 있을 수 있고(도 14의 (a)), 격벽(1480)으로 구분되는 단위 셀(1451 내지 1454)마다 서로 다른 컬러를 갖는 두 가지 입자(1461 내지 1465)가 투명한 유체(1470)에 분산된 상태로 포함되어 있을 수 있다(도 14의 (b)). 여기서, 서로 다른 컬러를 갖는 두 가지 입자는 전기장이 인가되는 경우에 동일한 전기영동 특성(즉, 문턱값 및 응답시간)을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단위 셀(1451 내지 1454) 내에 포함되는 동일한 부호의 전하를 갖는 두 가지 종류의 입자의 전하량, 크기, 구조, 재료 등을 서로 다르게 하여 각 단위 셀 마다 두 가지 종류의 입자 사이의 문턱값, 응답시간 및 쌍안정성이 다르게 되도록 설정할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 회전 가능한 입자가 단위 셀로서 포함되는 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 인가되는 전기장에 의하여 회전됨으로써 특유의 컬러를 나타내는 입자(일명, 트위스트 볼(twist ball))(1551 내지 1554)가 상부 전극(1530)과 하부 전극(1540) 사이에 회전 가능한 상태로 포함되어 있을 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 격벽 구조로 이루어진 건식 방식의 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 격벽(1680)으로 구분되는 단위 셀(1651 내지 1654)마다 서로 다른 컬러를 갖는 두 가지 입자(1661 내지 1665)가 유체 대신 투명한 공기(1670)와 함께 봉입되어 있을 수 있다. 여기서, 서로 다른 컬러를 갖는 두 가지 입자는 전기장이 인가되는 경우에 동일한 전기영동 특성(즉, 문턱값 및 응답시간)을 가질 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따라 전기습윤식 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, 격벽(1780)으로 구분되는 단위 셀(1751 내지 1754)마다 각각 특유의 컬러를 갖고 서로 다른 전기습윤 특성을 갖는 오일(1761 내지 1764)이 투명한 유체(예를 들면, 물 등)(1770)에 분산된 상태로 포함되어 있을 수 있다. 여기서, 서로 다른 컬러를 갖는 오일(1761 내지 1764)은 전기장이 인가되는 경우에 서로 다른 전기영동 특성(즉, 문턱값 및 응답시간)을 가질 수 있다.
한편, 도면으로 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치의 특징적인 구성은 액정(Liquid Crystal) 표시 장치에도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네마틱(Nematic) 액정, 스메크틱(Smectic) 액정, 콜레스테릭(Cholesteric) 액정 등이 이에 해당할 수 있는데, 이들 액정은 외부 전기장, 외부 자기장, 온도 등에 따라 그 배열 상태가 변화되고 유전율이 변화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 전기장에 따라 배열 상태가 변화되는 액정 중 특정 세기 이상의 전기장이 인가되거나 특정 시간 동안 계속하여 전기장이 인가될 때 배열 상태가 급격하게 변화되는 액정을 사용함으로써, 결과적으로 전기장의 문턱값 또는 응답시간이 존재하는 반사형 표시 장치를 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치의 특징적인 구성은 자기장에 따라 자화율 및 자기 분극량이 변화하는 물질을 포함하는 표시 장치에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치의 특징적인 구성은 광의 세기 또는 파장에 따라 광 특성이 변화하는 물질을 포함하는 광 반응 표시 장치에도 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치의 특징적인 구성은 온도 또는 열에 따라 광 특성이 변화되는 물질을 포함하는 열 반응 표시 장치에도 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치는 다양한 센싱 정보를 획득하는 센싱부(미도시됨)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 센싱부는 자기장 센서, 자이로 센서, 온도 센서, 습도 센서, 압력 센서, 음향 센서, 광 센서, 전류 센서, 전압 센서, 전하 센서, 산성도 센서, 광 센서, 영상 센서, 음향 센서, 인체 신호 센서 및 타이머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱부에 의하여 감지되는 정보에 관한 입력 신호를 획득하고, 이렇게 획득된 입력 신호를 참조로 하여 반사형 표시 장치에 포함되는 복수의 단위 셀로부터 표시되는 컬러에 대한 제어 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치 상에서 표시되는 컬러, 이미지 또는 영상은 자기장, 온도, 습도, 압력, 광량, 소음 등의 외부 환경에 따라 적응적으로 제어될 수 있게 된다.
2. 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
[반사형 표시 장치의 구성]
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)는 상부 기판(1810), 하부 기판(1820), 상부 전극(1830) 및 하부 전극(1840)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)는 상부 전극(1830)과 하부 전극(1840) 사이에 적어도 하나의 격벽(1880)으로 구분되고 서로 다른 종류의 입자(1861 내지 1864)와 유체(1871 내지 1874)를 포함하는 적어도 하나의 단위 셀(1851 내지 1854)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각 단위 셀(1851 내지 1854)에 포함되는 입자(1861 내지 1864)가 모두 흰색이고 하부 기판(1820)은 각 단위 셀에 대응되는 영역마다 서로 다른 컬러를 갖는 컬러층을 포함할 수 있고(도 18의 (a)), 이와는 달리 각 단위 셀(1851 내지 1854)에 포함되는 입자(1861 내지 1864)가 서로 다른 컬러를 갖고 하부 기판(1820)은 각 단위 셀에 대응되는 모든 영역에 대하여 흰색을 갖는 컬러층을 포함할 수 있다(도 18의 (b)).
계속하여 도 18을 참조하면, 반사형 표시 장치(1800)의 하부 전극(1840)은 반사형 표시 장치(1800)의 표시면 상의 일부 영역에만 국부적으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 반사형 표시 장치(1800)의 하부 전극(1840)은 격벽(1880)이 형성된 위치 또는 단위 셀마다 정의되는 특정 위치에만 국부적으로 형성될 수 있고, 이렇게 형성되는 하부 전극(1840)은 상부 전극(1830)에 비하여 상대적으로 면적이 작고 상부 전극(1830)과 비대칭적인 형태를 가질 수 있다. 이로써, 입자(1861 내지 1864)가 하부 전극(1840) 부근에 집중되어 위치하면 상부 기판(1810)이나 하부 기판(1820)에 형성된 컬러층(1891 내지 1894)이 노출될 수 있게 된다. 따라서, 하부 전극(1840)을 통하여 소정의 전기장이 인가되면 단위 셀(1851 내지 1854) 내의 입자(1861 내지 1864)가 하부 전극(1840) 쪽으로 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하게 될 수 있고, 이러한 경우 반사형 표시 장치(1800)에서는 입자(1861 내지 1864)의 컬러가 거의 표시되지 않고 상부 기판(1810), 하부 기판(1820), 상부 전극(1830) 및 하부 전극(1840) 중 적어도 하나의 컬러가 주로 표시되게 된다(도 18의 (a) 및 (b) 참조).
도 19 내지 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1900)의 상부 기판(1910)이 소정의 컬러층을 포함할 수 있다. 구체적으로, 각 단위 셀(1951 내지 1954)에 포함되는 입자(1961 내지 1964)가 모두 흰색이고 상부 기판(1910)은 각 단위 셀에 대응되는 영역마다 서로 다른 컬러를 갖는 컬러층을 포함할 수 있고(도 19의 (a)), 이와는 달리 각 단위 셀(1951 내지 1954)에 포함되는 입자(1961 내지 1964)가 서로 다른 컬러를 갖고 상부 기판(1910)은 각 단위 셀에 대응되는 모든 영역에 대하여 흰색을 갖는 컬러층을 포함할 수 있다(도 19의 (b)).
다음으로, 도 20 및 도 21을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(2000)의 단위 셀은 캡슐(2051 내지 2054)로 이루어질 수 있고, 하부 전극(2040)은 이웃하는 캡슐이 서로 만나는 위치 또는 단위 셀마다 정의되는 특정 위치에 국부적으로 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각 캡슐(2051 내지 2054)에 포함되는 입자(2061 내지 2064)가 모두 흰색이고 하부 기판(2020)은 각 캡슐에 대응되는 영역마다 서로 다른 컬러를 갖는 컬러층을 포함할 수 있고(도 20 참조), 이와는 달리 각 캡슐(2051 내지 2054)에 포함되는 입자(2061 내지 2064)가 서로 다른 컬러를 갖고 하부 기판(2020)은 각 단위 셀에 대응되는 모든 영역에 대하여 흰색을 갖는 컬러층을 포함할 수 있다(도 21 참조)
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 단위 셀에 포함되는 입자와 유체는 이들을 구동하는(즉, 이동시키는 또는 전기영동시키는) 데에 필요한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값) 또는 최소 인가 시간(즉, 응답시간)이 서로 다르도록 구성될 수 있다.
구체적으로 도 18을 참조로 하여 설명하면, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)는 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 미만인 경우에는 움직이지 않고 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 이상인 경우에만 움직일 수 있는데, 이때, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)의 문턱값은 서로 다르게 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)는 전기장이 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이지 않고 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에만 움직일 수 있는데, 이때, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)의 응답시간은 서로 다르게 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 캡슐에 포함되는 입자의 문턱값 또는 응답시간을 조절하기 위한 방법으로서, 입자의 표면 전하, 제타 전위, 유전 상수, 비중, 밀도, 크기, 모양 및 구조, 입자가 분산된 유체의 유전상수, 점도 및 비중, 입자가 분산된 유체 내에 첨가되는 첨가제, 입자 및 유체에 전기장을 인가하는 전극의 전극 패턴, 전극 간격, 전극 크기 및 전극 재료, 전극에 의하여 입자에 실질적으로 가해지는 전기장 등을 조절할 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작: 문턱값]
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 단위 셀에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 22를 참조하면, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값의 세기는 각각 VT1, VT2, VT3 및 VT4 일 수 있다(VT1 < VT2 < VT3 < VT4). 또한, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)는 흰색을 나타낼 수 있고, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 각각 포함하는 단위 셀에 각각 대응되는 제1 컬러층(1891), 제2 컬러층(1892), 제3 컬러층(1893) 및 제4 컬러층(1894)은 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 세기)을 다양하게 조절함으로써, 흰색, 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색 중 적어도 하나의 컬러가 다양하게 표시되도록 할 수 있다.
도 23a 내지 도 23p는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 23a를 참조하면, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 VT4 이상의 세기의 전기장을 인가함으로써 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색이 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 한 가지 컬러를 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 23b를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제2 입자 내지 제4 입자(1862 내지 1864)의 컬러인 흰색과 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23c를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(1862)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23d를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가함으로써 제3 입자(1863)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861), 제2 입자(1862) 및 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23e를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가함으로써 제4 입자(1864)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861), 제2 입자(1862) 및 제3 입자(1863)의 컬러인 흰색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 두 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 23f를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861) 및 제2 입자(1862)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색과 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23g를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(1862) 및 제3 입자(1863)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 및 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23h를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861) 및 제3 입자(1863)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 및 제3 입자(1863)의 컬러인 흰색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23i를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가함으로써 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 및 제2 입자(1862)의 컬러인 흰색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23j를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(1862) 및 제3 입자(1863)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제2 입자(1862) 및 제3 입자(1863)의 컬러인 흰색과 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23k를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가한 후에 또 다시 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861) 및 제3 입자(1863)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 및 제3 입자(1863)의 컬러인 흰색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 세 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 23l을 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861), 제2 입자(1862) 및 제3 입자(1863)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색과 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23m을 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861)의 컬러인 흰색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23n을 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT1 세기(즉, 제1 입자(1861)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제2 입자(1862)의 컬러인 흰색과 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 23o를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가한 후에 도 23a에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장을 VT3 세기(즉, 제3 입자(1863)의 문턱값)로 인가한 후에 다시 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT2 세기(즉, 제2 입자(1862)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자(1861), 제2 입자(1862) 및 제4 입자(1864)가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제3 입자(1863)의 컬러인 흰색과 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 혼합되어 표시될 수 있다.
흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러를 모두 혼합하여 표시하는 방법은 다음과 같다.
다음으로, 도 23p를 참조하면, 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되어 있는 상태에서, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 도 23a에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장을 VT4 세기(즉, 제4 입자(1864)의 문턱값)로 인가함으로써 제1 입자 내지 제4 입자(1861 내지 1864)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1840) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 컬러층(1891)의 컬러인 빨간색과 제2 컬러층(1892)의 컬러인 초록색과 제3 컬러층(1893)의 컬러인 파란색과 제4 컬러층(1894)의 컬러인 검은색이 모두 혼합되어 표시될 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작: 응답시간]
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 단위 셀에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 24를 참조하면, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)은 각각 t1, t2, t3 및 t4 일 수 있다(t1 < t2 < t3 < t4). 또한, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)는 흰색을 나타낼 수 있고, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 각각 포함하는 단위 셀에 각각 대응되는 제1 컬러층(1891), 제2 컬러층(1892), 제3 컬러층(1893) 및 제4 컬러층(1894)은 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 인가시간)을 다양하게 조절함으로써, 흰색, 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색 중 적어도 하나의 컬러가 다양하게 표시되도록 할 수 있다.
도 25a 내지 도 25p는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 25a를 참조하면, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 t4의 시간(즉, 제4 입자(1864)의 응답시간) 동안 전기장을 인가함으로써 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 상부 전극(1830) 부근으로 집중되어 위치하거나 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색이 표시될 수 있다.
다음으로, 도 25b 내지 도 25e에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 한 가지 컬러를 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 25f 내지 도 25k에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 두 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 25l 내지 도 25o에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 세 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 25p에는 흰색을 나머지 네 가지 컬러 모두를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다.
도 25a 내지 도 25p의 실시예는 앞서 살펴본 도 6a 내지 도 6p의 실시예와 도 23a 내지 도 23p의 실시예를 참조함으로써 쉽게 이해될 수 있으므로, 도 25a 내지 도 25p의 실시예에 대한 자세한 설명은 도 6a 내지 도 6p의 실시예에 대한 설명과 도 23a 내지 도 23p의 실시예에 대한 설명으로 대신하도록 한다.
[반사형 표시 장치의 동작: 문턱값 및 응답시간]
도 26은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 단위 셀에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 최소 인가 시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 26을 참조하면, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값은 각각 VT1, VT1, VT2 및 VT2 일 수 있다(VT1 < VT2). 또한, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 최소 인가 시간(즉, 응답시간)은 각각 t1, t2, t1 및 t2 일 수 있다(t1 < t2). 또한, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)는 흰색을 나타낼 수 있고, 제1 입자(1861), 제2 입자(1862), 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)를 각각 포함하는 단위 셀에 각각 대응되는 제1 컬러층(1891), 제2 컬러층(1892), 제3 컬러층(1893) 및 제4 컬러층(1894)은 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(1800)의 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 인가시간)을 다양하게 조절함으로써, 흰색, 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색 중 적어도 하나의 컬러가 다양하게 표시되도록 할 수 있다.
도 27a 내지 도 27p는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 27a를 참조하면, 제1 단위 셀 내지 제4 단위 셀(1851 내지 1854)에 대하여 VT2 이상의 세기(즉, 제3 입자(1863) 및 제4 입자(1864)의 문턱값)의 전기장을 t2의 시간(즉, 제2 입자(1864) 및 제4 입자(1864)의 응답시간) 동안 인가함으로써 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(1830)으로부터 떨어져 각 단위 셀(1851 내지 1854) 내부에 불규칙적으로 분산되도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(1800)에서는 제1 입자(1861) 내지 제4 입자(1864)의 컬러인 흰색이 표시될 수 있다.
다음으로, 도 27b 내지 도 27e에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 한 가지 컬러를 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 27f 내지 도 27k에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 두 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 27l 내지 도 27o에는 흰색을 제외한 나머지 네 가지 컬러 중 세 가지 컬러를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다. 또한, 도 27p에는 흰색을 나머지 네 가지 컬러 모두를 혼합하여 표시하는 실시예에 관하여 도시되어 있다.
도 27a 내지 도 27p의 실시예는 앞서 살펴본 도 23a 내지 도 23p의 실시예와 도 25a 내지 도 25p의 실시예를 결합한 것에 해당하므로, 도 27a 내지 도 27p의 실시예에 대한 자세한 설명은 도 23a 내지 도 23p의 실시예에 대한 설명과 도 25a 내지 도 25p의 실시예에 대한 설명으로 대신하도록 한다.
[반사형 표시 장치의 동작: 명암도 조절]
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(1800)의 각 캡슐에 대하여 인가되는 전기장의 패턴을 조절함으로써 반사형 표시 장치(1800)에서 표시되는 컬러의 명암도(gray scale)를 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 전기장의 인가 패턴을 조절하여 반사형 표시 장치의 명암도를 조절하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 특정 컬러를 구현하기 위하여 소정의 문턱값(VT)의 세기로 전기장을 인가할 수 있다. 이때, 인가되는 전기장의 방향 및 세기를 나타내는 펄스의 폭, 횟수, 주기 또는 파형을 조절함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있고(도 9의 (a), (b) 또는 (c)), 문턱값의 세기로 전기장을 인가한 후에 문턱값보다 작은 세기로 전기장을 인가함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있고(도 9의 (d)), 서로 이웃하는 문턱값 사이의 세기로 전기장을 인가함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있으며(도 9의 (e)), 이상에서 설명한 전기장 인가 방법을 결합함으로써 특정 컬러의 명암도를 조절할 수 있다(도 9의 (f)).
[반사형 표시 장치의 동작: 컬러 조합]
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치를 구성하는 캡슐에는 다양한 컬러 조합이 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 반사형 표시 장치는 서로 다른 두 가지 컬러의 유체를 각각 포함하는 두 가지 종류의 캡슐을 포함할 수 있는데, 이러한 반사형 표시 장치는 두 가지 종류의 캡슐을 1:1의 비율로 혼합하여 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치시킴으로써 제조될 수 있다(도 10의 (a)). 마찬가지로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치는 서로 다른 세 가지 또는 네 가지 컬러의 유체를 각각 포함하는 세 가지 또는 네 가지 종류의 캡슐을 포함할 수 있는데, 이러한 반사형 표시 장치는 세 가지 또는 네 가지 종류의 캡슐을 1:1:1의 비율로 또는 1:1:1:1의 비율로 혼합하여 상부 기판과 하부 기판 사이에 배치시킴으로써 제조될 수 있다(도 10의 (b) 또는 (c)).
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐의 배열에 관한 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 각각 빨간색(Red, R), 초록색(Green, G), 파란색(Blue, B) 및 검은색(K, blacK)에 해당하는 복수의 캡슐이 일렬로(Stripe) 배열될 수 있고(도 11의 (a)), 정사각형을 이루며 모자이크(mosaic) 방식으로 배열될 수 있고(도 11의 (b)), 삼각형(Triangle 또는 Delta)을 이루며 반복적으로 배열될 수 있고(도 11의 (c)), 마름모 형상을 이루며 반복적으로 배열될 수 있다(도 11의 (d)).
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치를 구성하는 각 캡슐에 포함되는 입자 및 유체에는 다양한 컬러 조합이 적용될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 캡슐 내의 입자 및 유체에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 12의 (a) 및 (b)를 참조하면, 빨간색(Red, R), 초록색(Green, G), 파란색(Blue, B), 검은색(K, blacK) 및 흰색(White, W) 중 적어도 하나의 컬러가 입자 또는 유체에 적용될 수 있다.
도 12의 (c) 및 (d)를 참조하면, 시안(Cyan, C), 마젠타(Magenta, M), 옐로우(Yellow, Y), 검은색(K, blacK) 및 흰색(White, W) 중 적어도 하나의 컬러가 입자 또는 유체에 적용될 수 있다.
또한, 도 12에 도시된 컬러 조합에 있어서, 입자가 소정의 컬러를 갖는 경우에는 유체가 투명하게 구성될 수도 있을 것이다.
[반사형 표시 장치의 제작]
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 소정의 비율로 혼합된 서로 다른 컬러의 캡슐을 반사형 표시 장치의 상부 기판과 하부 기판 사이에 한꺼번에 적층시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치의 상부 기판과 하부 기판 사이에 격벽 구조를 형성한 후에 잉크젯 주입 방식을 이용하여 격벽 사이에 입자와 유체를 주입한 후 밀봉(sealing)할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치의 상부 기판과 하부 기판 사이에 격벽 구조를 형성하고 밀봉(sealing)한 후에 진공 주입 방식 또는 모세관 현상을 이용한 주입 방식을 이용하여 격벽 사이에 입자와 유체를 주입할 수 있다.
도 28은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 격벽의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 28을 참조하면, 격벽은 다양한 패턴으로 형성될 수 있는데, 예를 들면, 벌집 패턴(도 28의 (a)), 줄무늬 패턴(도 28의 (b)), 격자형 패턴(도 28의 (c)) 등으로 격벽이 형성될 수 있다.
도 29 내지 도 32는 본 발명의 일 실시예에 따라 각각 빨간색(Red, R) 및 파란색(Blue, B)을 갖고 서로 다른 응답시간을 갖는 2가지 종류의 입자가 혼합된 상태에서 전기장의 인가 시간을 조절하여 다양한 컬러가 표시되도록 한 실험예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 29를 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 29의 (b) 참조) 빨간색 입자와 파란색 입자가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극으로부터 떨어져 상부 전극 부근으로 집중되어 위치함으로써 빨간색과 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다(도 29의 (a) 참조).
다음으로, 도 30을 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 30의 (b) 참조) 파란색 입자가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극으로부터 떨어져 상부 전극 부근으로 집중되어 위치함으로써 파란색이 주로 표시될 수 있다(도 30의 (a) 참조).
다음으로, 도 31을 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 31의 (b) 참조) 빨간색 입자가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극으로부터 떨어져 상부 전극 부근으로 집중되어 위치함으로써 빨간색이 주로 표시될 수 있다(도 31의 (a) 참조).
다음으로, 도 32를 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 32의 (b) 참조) 빨간색 입자와 파란색 입자가 모두 상부 전극 부근으로 집중되지 않고 하부 전극 부근에 집중되어 위치함으로써 흰색이 주로 표시될 수 있다(도 32의 (a) 참조).
도 33 및 도 34는 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 컬러를 갖고 서로 다른 응답시간을 갖는 2가지 종류의 입자가 혼합된 상태에서 전기장의 인가시간을 조절하여 다양한 컬러를 표시한 예를 나타내는 도면이다.
도 33을 참조하면, 바이올렛(Violet) 컬러, 흰색 컬러 및 마젠타(Magenta) 컬러가 각각 서로 다른 격자에 표시되는 것을 확인할 수 있고, 도 34를 참조하면, 바이올렛 컬러, 시안(Cyan) 컬러 및 마젠타 컬러가 각각 서로 다른 격자에 표시되는 것을 확인할 수 있다.
도 35 내지 도 38은 본 발명의 일 실시예에 따라 각각 빨간색(Red, R), 노락색(Yellow, Y) 및 파란색(Blue, B)을 갖고 서로 다른 응답시간을 갖는 3가지 종류의 입자가 혼합된 상태에서 전기장의 인가 시간을 조절하여 다양한 컬러가 표시되도록 한 실험예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 35를 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 35의 (b) 참조) 빨간색 입자, 노란색 입자 및 파란색 입자가 모두 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극으로부터 떨어져 상부 전극 부근으로 집중되어 위치함으로써 빨간색, 노락색 및 파란색이 혼합되어 표시될 수 있다(도 35의 (a) 참조).
다음으로, 도 36을 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 36의 (b) 참조) 노란색 입자 및 파란색 입자가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극으로부터 떨어져 상부 전극 부근으로 집중되어 위치함으로써 노란색 및 파란색이 주로 표시될 수 있다(도 36의 (a) 참조).
다음으로, 도 37을 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 37의 (b) 참조) 빨간색 입자 및 노란색 입자가 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극으로부터 떨어져 상부 전극 부근으로 집중되어 위치함으로써 빨간색 및 노란색이 주로 표시될 수 있다(도 37의 (a) 참조).
다음으로, 도 38을 참조하면, 소정 패턴의 전기장이 인가됨에 따라(도 38의 (b) 참조) 빨간색 입자, 노란색 입자 및 파란색 입자가 모두 상부 전극 부근으로 집중되지 않고 하부 전극 부근에 집중되어 위치함으로써 흰색이 주로 표시될 수 있다(도 38의 (a) 참조).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 컬러와 서로 다른 문턱값 또는 응답시간을 갖는 입자를 각각 포함하는 복수의 캡슐을 제조함에 있어서, 각각의 캡슐의 크기를 작게 제조함으로써 복수의 캡슐이 균일하게 혼합될 수 있도록 할 수 있으며, 이에 따라 표시 장치의 색 재현성이 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자를 포함하는 캡슐의 크기를 조절함으로써 해당 캡슐에 포함되는 입자의 문턱값 또는 응답시간을 조절할 수 있다. 또한, 캡슐의 크기에 따라 문턱값 또는 응답시간이 달라지는 경우에는, 크기가 서로 다른 각 캡슐의 혼합 비율을 조절함으로써 색 재현성을 향상시킬 수 있다.
한편, 앞서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장의 세기 또는 인가 시간이 조절됨에 따라 표시 장치 상에 소정의 컬러가 표시될 수 있는데, 이러한 경우 입자가 갖는 쌍안정성으로 인하여 전기장이 계속하여 인가되지 않더라도 표시 상태가 일정 시간 동안 유지(즉, 지속)되는 메모리 효과가 나타날 수 있다. 다만, 시간이 오래 경과되는 경우에는 표시 상태가 불안정하게 되는 깜빡임(Flicker) 현상이 발생하여 색 재현성이 떨어질 수 있는데, 이러한 깜빡임 현상을 방지하기 위해서는 입자가 갖는 쌍안정성으로 인해 표시 상태가 유지되는 메모리 효과가 완전히 사라지기 전에 표시 상태를 갱신하기 위한 갱신(Refresh) 전기장을 인가할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 처음 소정 컬러의 표시 상태를 구현하기 위하여 요구되는 입자 이동량보다 이미 구현된 표시 상태를 갱신하기 위하여 요구되는 입자의 이동량이 상대적으로 작기 때문에, 소정의 컬러의 표시 상태를 구현하기 위해 인가되는 구동(Operating) 전기장의 세기 또는 인가 시간과 유사한 수준의 세기 또는 인가 시간을 갖는 갱신 전기장을 인가할 경우 캡슐 내의 입자들의 배열이 지나치게 크게 달라짐에 따라 표시되는 컬러가 의도한 바와 달라질 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 갱신 전기장의 세기 또는 인가 시간은 구동 전기장의 세기 또는 인가 시간보다 작게 설정될 수 있다.
도 39는 본 발명의 일 실시예에 따라 갱신 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 39의 (a)를 참조하면, 세기가 VO인 구동 전기장이 인가되어 표시 상태가 유지되고 있는 동안에 세기가 VO보다 작은 VR인 갱신 전기장이 인가됨에 따라 입자의 위치 또는 배열이 원하는 상태로 갱신될 수 있다. 도 39의 (b)를 참조하면, TO의 시간 동안 구동 전기장이 인가되어 표시 상태가 유지되고 있는 동안에 TO 보다 짧은 TR의 시간 동안 갱신 전기장이 인가됨에 따라 입자의 위치 또는 배열이 원하는 상태로 갱신될 수 있다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 따라 갱신 전기장을 인가한 실험 결과를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 40을 참조하면, 15V 세기의 구동 전기장을 인가하여 표시 상태를 구현한 다음에(도 40의 (a) 참조), 메모리 효과가 유지되는 시간이 경과된 경우에 표시 상태가 불안정하게 되어 색 재현성이 떨어지는 것을 확인할 수 있고(도 40의 (b) 참조), 3V 세기의 갱신 전기장을 인가하여 표시 상태를 갱신한 경우에는 다시 정상적이고 안정적인 표시 상태가 구현되는 것을 확인할 수 있다(도 40의 (c) 참조).
도 61 및 도 62는 본 발명의 일 실시예에 따라 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 61 및 도 62를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치는, 전극 사이에 전기장을 발생시키기 위한 직류(DC) 전압이 장시간 동안 인가됨에 따라 전극의 특성이 저하되는 현상(일명, 열화(Burning) 현상)을 방지하기 위하여, 구동 전압이 인가되기 전 또는 펄스 형태의 구동 전압이 인가되는 사이에 입자의 이동에 영향을 미치지 않는 수준의 짧은 시간 동안 해당 전극을 방전(discharge)시키거나 해당 전극에 구동 전극과 반대 방향의 전압을 인가할 수 있다.
구체적으로, 도 61을 참조하면, 서로 다른 인가 시간을 갖는 펄스 형태의 구동 전압을 차례로 인가함에 있어서(도 61의 (a) 참조), 펄스 형태의 구동 전압 사이에 전극을 방전시키거나(도 61의 (b) 및 (c) 참조) 구동 전압과 반대 방향의 전압을 인가할 수 있다(도 61의 (d) 및 (e) 참조).
또한, 도 62를 참조하면, 서로 다른 세기를 갖는 펄스 형태의 구동 전압을 차례로 인가함에 있어서(도 62의 (a) 참조), 펄스 형태의 구동 전압이 인가되는 시간 구간 사이에 전극을 방전시키거나(도 62의 (b) 및 (c) 참조) 구동 전압과 반대 방향의 전압을 인가할 수 있다(도 62의 (d) 및 (e) 참조).
3-1. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
[반사형 표시 장치의 구성]
도 41는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 41를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(4100)는 상부 기판(4110), 하부 기판(4120), 전극(4130)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상부 기판(4110)과 하부 기판(4120) 사이에는 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)가 유체(4160)에 분산된 상태로 포함될 수 있다. 여기서, 베이스 입자(4140), 컬러 입자(4150) 및 유체(4160)는 캡슐, 격벽, 뱅크 등으로 이루어지는 단위 셀(미도시됨)에 포함된 상태일 수 있다.
먼저, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 전극(4130)은 상부 기판(4110) 또는 하부 기판(4120)의 일부 영역에만 형성되도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 전극(4130)을 통하여 소정 방향의 전기장이 인가되는 경우에 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 주변에 집중됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)로 입사되는 광이 그대로 투과되거나 컬러 입자(4150)가 갖는 컬러가 표시되지 않게 될 수 있다. 또한, 전극(4130)을 통하여 전기장이 인가되지 않거나 반대 방향의 전기장이 인가되는 경우에는 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 상부 기판(4110)과 하부 기판(4140) 사이에 불규칙적으로 산재됨에 따라 베이스 입자(4140)로 인해 광 투과도가 낮아지거나 컬러 입자(4150)가 갖는 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 베이스 입자(4140)는 전하를 갖고 광 투과도가 기설정된 값 이하인 입자로서, 전극(4130)을 통하여 인가되는 전기장에 의하여 전극(4130)에 가까운 방향으로 혹은 전극(4130)으로부터 먼 방향으로 이동할 수 있고 반사형 표시 장치(4100)에 입사되는 광을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 후술할 바와 같이, 반사형 표시 장치(4100)는 베이스 입자(4140)에 대하여 인가되는 전기장의 세기 또는 인가시간을 조절함으로써 광 투과도를 조절하거나 컬러의 명도를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 컬러 입자(4150)는 전하를 갖고 고유의 컬러를 갖는 입자로서, 인가되는 전기장에 의하여 이동할 수 있고 반사형 표시 장치(4100)로부터 입사되는 광 중 고유의 컬러에 해당하는 특정 파장의 광을 반사시키는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 후술할 바와 같이, 반사형 표시 장치(4100)는 컬러 입자(4150)에 대하여 인가되는 전기장의 세기 또는 인가시간을 조절함으로써 다양한 컬러를 표시하거나 표시되는 컬러의 채도를 조절할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)는 이들을 구동하는(즉, 이동시키는 또는 전기영동시키는) 데에 필요한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값) 또는 최소 인가 시간(즉, 응답시간)이 서로 다르게 설정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)는 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 미만인 경우에는 움직이지 않거나 이동 정도가 미미하고 반면에 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 이상인 경우에만 반사형 표시 장치(4100)의 표시 상태에 변화를 줄 수 있을 정도로 크게 움직일 수 있는데, 이때, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)의 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)는 전기장이 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이지 않거나 이동 정도가 미미하고 반면에 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에만 반사형 표시 장치(4100)의 표시 상태에 변화를 줄 수 있을 정도로 크게 움직일 수 있는데, 이때, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)의 응답시간은 서로 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 베이스 입자(4140) 또는 컬러 입자(4150)의 문턱값 또는 응답시간을 조절하기 위한 방법으로서, 입자의 표면 전하, 코팅 두께, 제타 전위, 유전 상수, 비중, 밀도, 크기, 모양 및 구조, 입자가 분산된 유체의 유전상수, 점도 및 비중, 입자가 분산된 유체 내에 첨가되는 첨가제, 입자 및 유체에 전기장을 인가하는 전극의 전극 패턴, 전극 간격, 전극 크기 및 전극 재료, 전극에 의하여 입자에 실질적으로 가해지는 전기장 등을 조절할 수 있다.
다른 예를 들면, 입자 또는 입자가 분산되는 유체가 전기장에 따라 유전율이 급격하게 증가하거나 감소하는 강유전체(ferroelectric) 또는 반강유전체(antiferroelectric) 물질을 포함하도록 할 수 있다. 이러한 경우, 입자 또는 유체의 유전율이 급격하게 변화하는 전기장 세기의 문턱값이 존재하게 되므로, 이에 따라 입자의 이동이나 움직임에 결정적인 영향을 미치는 전기장의 세기의 문턱값이 존재하게 되고, 결과적으로 특정 문턱값에서 입자가 급격하게 움직일 수 있게 된다.
도 42은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 포함된 베이스 입자와 컬러 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 인가시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 42의 (a)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기(즉, 문턱값)는 각각 V1 및 V2일 수 있다. 또한, 도 42의 (b)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 인가시간(즉, 응답시간)은 각각 t1 및 t2일 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작: 문턱값을 이용하는 구성]
도 43는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전기장의 세기를 조절하여 베이스 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 43의 (a) 및 (b)를 참조하면, 음전하를 갖는 베이스 입자(4140)가 불규칙적으로 산재되어 있는 상태(도 43의 상태 ③)에서 전극(4130)을 통하여 베이스 입자(4140)에 양의 부호의 전기장을 인가하면, 베이스 입자(4140)에 대하여 전기적 인력이 작용하여 베이스 입자(4140)가 전극(4130) 주변으로 집중되어 위치하도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 높아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 양의 부호의 전기장의 세기가 커질수록 베이스 입자(4140)가 전극(4130) 쪽으로 점차 이동하게 되어 광 투과도가 중간인 상태가 될 수 있고(도 43의 상태 ②), 전기장의 세기가 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1) 이상이 되면 베이스 입자(4140)가 전극(4130) 쪽으로 완전하게 이동하면서 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하게 되어 광 투과도가 높은 상태가 될 수 있다(도 43의 상태 ①).
다음으로, 도 43의 (a) 및 (c)를 참조하면, 음전하를 갖는 베이스 입자(4140)가 전극 주변에 집중되어 위치하고 있는 상태(도 43의 상태 ①)에서 전극(4130)을 통하여 베이스 입자(4140)에 음의 부호의 전기장을 인가하면, 베이스 입자(4140)에 대하여 전기적 척력이 작용하여 베이스 입자(4140)가 전극(4130)으로부터 멀어져 불규칙적으로 산재되도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 낮아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 음의 부호의 전기장의 세기가 커질수록 베이스 입자(4140)가 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 점차 이동하게 되어 광 투과도가 중간인 상태가 될 수 있고(도 43의 상태 ②), 전기장의 세기가 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1) 이상이 되면 베이스 입자(4140)가 불규칙적으로 산재하게 되어 광 투과도가 낮은 상태가 될 수 있다(도 43의 상태 ③).
도 44는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전기장의 세기를 조절하여 컬러 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 44의 (a) 및 (b)를 참조하면, 음전하를 갖는 컬러 입자(4150)가 불규칙적으로 산재되어 있어 컬러 입자(4150)의 컬러가 짙게 표시되는 상태(도 44의 상태 ⓒ)에서 전극(4130)을 통하여 컬러 입자(4150)에 양의 부호의 전기장을 인가하면, 컬러 입자(4150)에 대하여 전기적 인력이 작용하여 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 주변으로 집중되어 위치하도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)에서 표시되는 컬러 입자(4150)의 컬러의 채도가 낮아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 양의 부호의 전기장의 세기가 커질수록 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 쪽으로 점차 이동하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 옅게 표시될 수 있고(도 44의 상태 ⓑ), 전기장의 세기가 컬러 입자(4150)의 문턱값(V2) 이상이 되면 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 쪽으로 완전하게 이동하면서 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 거의 표시되지 않게 될 수 있다(도 44의 상태 ⓐ).
다음으로, 도 44의 (a) 및 (c)를 참조하면, 음전하를 갖는 컬러 입자(4150)가 전극 주변에 집중되어 위치하고 있어 컬러 입자(4150)의 컬러가 거의 표시되지 않는 상태(도 44의 상태 ⓐ)에서 전극(4130)을 통하여 컬러 입자(4150)에 음의 부호의 전기장을 인가하면, 컬러 입자(4150)에 대하여 전기적 척력이 작용하여 컬러 입자(4150)가 전극(4130)으로부터 멀어져 불규칙적으로 산재되도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)에서 표시되는 컬러 입자(4150)의 컬러의 채도가 높아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 음의 부호의 전기장의 세기가 커질수록 컬러 입자(4150)가 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 점차 이동하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 옅게 표시될 수 있고(도 44의 상태 ⓑ), 전기장의 세기가 컬러 입자(4150)의 문턱값(V2) 이상이 되면 컬러 입자(4150)가 불규칙적으로 산재하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 짙게 표시될 수 있다(도 44의 상태 ⓒ).
도 45 및 도 46은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 45 및 도 46에서, 모두 음전하를 갖는 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값은 각각 V1 및 V2일 수 있다(V1 < V2). 또한, 베이스 입자(4140)는 검은색을 나타낼 수 있고 컬러 입자(4150)는 빨간색을 나타낼 수 있으며, 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)는 광 투과성 물질로 이루어진 유체(4160)에 분산되어 있을 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(4100)의 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 세기)을 다양하게 조절함으로써, 광 투과도를 조절하거나 컬러 입자(4150)의 컬러의 명도 또는 채도를 조절할 수 있게 된다.
먼저, 도 45 및 도 46의 (a)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 컬러 입자(4150)의 문턱값인 V2 이상의 세기의 전기장을 인가함으로써 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 높아져 상대적으로 투명한 상태(즉, 광 투과도가 높은 상태)가 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (b)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)보다 작은 세기로 인가되면, 베이스 입자(4140)가 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 다소 낮아져 중간인 상태가 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (c)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)의 세기로 인가되면, 베이스 입자(4140)가 불규칙적으로 산재하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 낮은 상태가 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (d)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 컬러 입자(4150)의 문턱값(V2)의 세기로 인가되면 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)가 모두 불규칙적으로 산재하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 낮은 상태에서 짙은 빨간색(즉, 명도가 낮고 채도는 높은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (e)을 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)과 컬러 입자(4150)의 문턱값(V2) 사이의 세기로 인가된 후에 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)의 세기로 인가되면, 베이스 입자(4140)는 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하는 반면에 컬러 입자(4150)는 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 높은 상태에서 옅은 빨간색(명도가 높고 채도는 낮은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (f)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 컬러 입자(4150)의 문턱값(V2)의 세기로 인가된 후에 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)의 세기로 인가되면, 베이스 입자(4140)는 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하는 반면에 컬러 입자(4150)는 불규칙적으로 산재하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 높은 상태에서 짙은 빨간색(명도와 채도가 모두 높은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (g)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a) 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 컬러 입자(4150)의 문턱값(V2)의 세기로 인가된 후에 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)보다 작은 세기로 인가되면, 컬러 입자(4150)는 불규칙적으로 산재되는 반면에 베이스 입자(4140)는 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 중간인 상태에서 짙은 빨간색(명도가 중간이고 채도가 높은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 45 및 도 46의 (h)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 45 및 도 46의 (a) 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)의 세기로 인가된 후에 도 45 및 도 46의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 문턱값(V1)보다 작은 세기로 인가되면, 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 중간인 상태에서 옅은 빨간색(명도가 중간이고 채도가 낮은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작: 응답시간을 이용하는 구성]
도 47은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전기장의 인가시간을 조절하여 베이스 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 47의 (a) 및 (b)를 참조하면, 음전하를 갖는 베이스 입자(4140)가 불규칙적으로 산재되어 있는 상태(도 47의 상태 ③)에서 전극(4130)을 통하여 베이스 입자(4140)에 양의 부호의 전기장을 인가하면, 베이스 입자(4140)에 대하여 전기적 인력이 작용하여 베이스 입자(4140)가 전극(4130) 주변으로 집중되어 위치하도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 높아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 양의 부호의 전기장의 인가시간이 길어질수록 베이스 입자(4140)가 전극(4130) 쪽으로 점차 이동하게 되어 광 투과도가 중간인 상태가 될 수 있고(도 47의 상태 ②), 전기장의 인가시간이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1) 이상이 되면 베이스 입자(4140)가 전극(4130) 쪽으로 완전하게 이동하면서 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하게 되어 광 투과도가 높은 상태가 될 수 있다(도 47의 상태 ①).
다음으로, 도 47의 (a) 및 (c)를 참조하면, 음전하를 갖는 베이스 입자(4140)가 전극 주변에 집중되어 위치하고 있는 상태(도 47의 상태 ①)에서 전극(4130)을 통하여 베이스 입자(4140)에 음의 부호의 전기장을 인가하면, 베이스 입자(4140)에 대하여 전기적 척력이 작용하여 베이스 입자(4140)가 전극(4130)으로부터 멀어져 불규칙적으로 산재되도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 낮아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 음의 부호의 전기장의 인가시간이 길어질수록 베이스 입자(4140)가 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 점차 이동하게 되어 광 투과도가 중간인 상태가 될 수고(도 47의 상태 ②), 전기장의 인가시간이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1) 이상이 되면 베이스 입자(4140)가 불규칙적으로 산재하게 되어 광 투과도가 낮은 상태가 될 수 있다(도 47의 상태 ③).
도 48는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전기장의 인가시간을 조절하여 컬러 입자를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 48의 (a) 및 (b)를 참조하면, 음전하를 갖는 컬러 입자(4150)가 불규칙적으로 산재되어 있어 컬러 입자(4150)의 컬러가 짙게 표시되는 상태(도 48의 상태 ⓒ)에서 전극(4130)을 통하여 컬러 입자(4150)에 양의 부호의 전기장을 인가하면, 컬러 입자(4150)에 대하여 전기적 인력이 작용하여 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 주변으로 집중되어 위치하도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)에서 표시되는 컬러 입자(4150)의 컬러의 채도가 낮아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 양의 부호의 전기장의 인가시간이 길어질수록 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 쪽으로 점차 이동하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 옅게 표시될 수 있고(도 48의 상태 ⓑ), 전기장의 인가시간이 컬러 입자(4150)의 응답시간(t2) 이상이 되면 컬러 입자(4150)가 전극(4130) 쪽으로 완전하게 이동하면서 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 거의 표시되지 않게 될 수 있다(도 48의 상태 ⓐ).
다음으로, 도 48의 (a) 및 (c)를 참조하면, 음전하를 갖는 컬러 입자(4150)가 전극 주변에 집중되어 위치하고 있어 컬러 입자(4150)의 컬러가 거의 표시되지 않는 상태(도 48의 상태 ⓐ)에서 전극(4130)을 통하여 컬러 입자(4150)에 음의 부호의 전기장을 인가하면, 컬러 입자(4150)에 대하여 전기적 척력이 작용하여 컬러 입자(4150)가 전극(4130)으로부터 멀어져 불규칙적으로 산재되도록 할 수 있고 이에 따라 반사형 표시 장치(4100)에서 표시되는 컬러 입자(4150)의 컬러의 채도가 높아지도록 할 수 있다. 구체적으로, 음의 부호의 전기장의 인가시간이 길어질수록 컬러 입자(4150)가 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 점차 이동하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 옅게 표시될 수 있고(도 48의 상태 ⓑ), 전기장의 인가시간이 컬러 입자(4150)의 응답시간(t2) 이상이 되면 컬러 입자(4150)가 불규칙적으로 산재하게 되어 컬러 입자(4150)의 컬러가 짙게 표시될 수 있다(도 48의 상태 ⓒ).
도 49 및 도 50은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 다양한 패턴의 전기장을 인가하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 49 및 도 50에서, 모두 음전하를 갖는 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 인가시간(즉, 응답시간)은 각각 t1 및 t2일 수 있다(t1 < t2). 또한, 베이스 입자(4140)는 검은색을 나타낼 수 있고 컬러 입자(4150)는 빨간색을 나타낼 수 있으며, 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)는 광 투과성 물질로 이루어진 유체(4160)에 분산되어 있을 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(4100)의 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 인가되는 전기장의 패턴(즉, 방향 및 인가시간)을 다양하게 조절함으로써, 광 투과도를 조절하거나 컬러 입자(4150)의 컬러의 명도 또는 채도를 조절할 수 있게 된다.
먼저, 도 49 및 도 50의 (a)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 컬러 입자(4150)의 응답시간인 t2 이상의 시간 동안 전기장을 인가함으로써 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 높아져 상대적으로 투명한 상태(즉, 광 투과도가 높은 상태)가 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (b)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)보다 짧은 시간 동안 인가되면, 베이스 입자(4140)가 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 다소 낮아져 중간인 상태가 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (c)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)에 해당하는 시간 동안 인가되면, 베이스 입자(4140)가 불규칙적으로 산재하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)의 광 투과도가 낮은 상태가 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (d)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 컬러 입자(4150)의 응답시간(t2)에 해당하는 시간 동안 인가되면 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)가 모두 불규칙적으로 산재하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 낮은 상태에서 짙은 빨간색(즉, 명도가 낮고 채도는 높은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (e)을 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)과 컬러 입자(4150)의 응답시간(t2) 사이의 시간 동안 인가된 후에 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)에 해당하는 시간 동안 인가되면, 베이스 입자(4140)는 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하는 반면에 컬러 입자(4150)는 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 높은 상태에서 옅은 빨간색(명도가 높고 채도는 낮은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (f)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a)의 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 컬러 입자(4150)의 응답시간(t2)에 해당하는 시간 동안 인가된 후에 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)에 해당하는 시간 동안 인가되면, 베이스 입자(4140)는 전극(4130) 주변에 집중되어 위치하는 반면에 컬러 입자(4150)는 불규칙적으로 산재하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 높은 상태에서 짙은 빨간색(명도와 채도가 모두 높은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (g)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a) 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 컬러 입자(4150)의 응답시간(t2)에 해당하는 시간 동안 인가된 후에 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)보다 짧은 시간 동안 인가되면, 컬러 입자(4150)는 불규칙적으로 산재되는 반면에 베이스 입자(4140)는 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 중간인 상태에서 짙은 빨간색(명도가 중간이고 채도가 높은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
다음으로, 도 49 및 도 50의 (h)를 참조하면, 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130) 부분에 집중되어 위치하고 있는 상태에서(즉, 도 49 및 도 50의 (a) 상태에서), 베이스 입자(4140) 및 컬러 입자(4150)에 대하여 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 반대 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)에 해당하는 시간 동안 인가된 후에 도 49 및 도 50의 (a)에서 인가되었던 전기장과 같은 방향의 전기장이 베이스 입자(4140)의 응답시간(t1)보다 짧은 시간 동안 인가되면, 베이스 입자(4140)와 컬러 입자(4150)가 모두 전극(4130)으로부터 멀어지는 방향으로 약간 이동하게 됨에 따라 반사형 표시 장치(4100)는 광 투과도가 중간인 상태에서 옅은 빨간색(명도가 중간이고 채도가 낮은 빨간색)을 표시하게 될 수 있다.
이상에서, 한 종류의 베이스 입자와 한 종류의 컬러 입자가 혼합된 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명의 구성이 반드시 상기 열거된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 구성이 서로 문턱값 또는 응답시간을 달리하는 복수의 종류의 베이스 입자와 복수의 종류의 컬러 입자가 혼합되는 실시예에 대하여도 마찬가지로 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 이상에서, 입자의 문턱값을 이용하는 구성과 입자의 응답시간을 이용하는 구성 각각에 대한 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명의 구성이 반드시 상기 열거된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 문턱값과 응답시간이 모두 다른 베이스 입자와 컬러 입자에 대하여 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간을 모두 조절함으로써 입자의 문턱값과 응답시간을 모두 이용하여 반사형 표시 장치의 광 투과도와 반사형 표시 장치가 표시하는 컬러의 명도 또는 채도를 조절하는 실시예도 얼마든지 상정될 수 있음을 밝혀 둔다.
[실험예]
도 51는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 광 투과도를 조절하는 실험을 수행한 결과를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 51의 실험에서, 유체(4160) 내에 분산되어 불규칙적으로 산재되어 있는 베이스 입자(4140)에 대하여 전극(4130)을 통해 세기가 0V 내지 15V인 전기장을 인가하고 그 결과를 관찰하였다. 도 51를 참조하면, 세기가 0V에서 3V 사이인 전기장이 인가되는 경우에는 베이스 입자(4140)의 상태에 변화가 거의 없고 이에 따라 광 투과도 역시 약 10%의 낮은 수준으로 유지되는 것을 확인할 수 있고, 반면에 세기가 3V 이상인 전기장(즉, 베이스 입자(4140)의 문턱값 이상의 세기의 전기장)이 인가되는 경우에는 베이스 입자(4140)가 이동하여 전극(4130) 부근에 집중되어 위치하게 됨에 따라 광 투과도가 약 55%까지 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다.
[반사형 표시 장치의 쌍안정성]
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 입자(베이스 입자(4140) 또는 컬러 입자(4150))의 이동을 제어하는 역할을 하는 전기장이 차단된 이후에도 입자(4140, 4150)의 상태가 전기장에 의하여 제어되었던 상태 그대로 유지되도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 유체(4160) 내에서의 입자(4140, 4150)의 이동 저항을 조절하여 유체(4160) 내에서의 입자(4140, 4150)의 이동을 제한함으로써, 전기장이 차단된 후에도 반사형 표시 장치(4100)의 표시 상태가 지속적으로 유지하도록 할 수 있다(쌍안정성(Bistability) 또는 메모리 효과).
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 입자(4140, 4150)가 분산되어 있는 유체(4160)에 입자(4140, 4150) 표면의 입체 장애 효과를 유발할 수 있는 첨가제를 첨가하고, 이렇게 첨가되는 첨가제의 분자량 또는 관능기를 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 입자(4140, 4150)의 코팅 두께를 조절함으로써 쌍안정성 또는 메모리 효과가 구현되도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 입자(4140, 4150)가 분산된 유체(4160)의 점도를 조절하여 유체(4160) 내에서의 입자(4140, 4150)의 이동 저항을 조절할 수 있으며, 이로써 쌍안정성 또는 메모리 효과가 구현되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 반사형 표시 장치(4100)의 쌍안정성 또는 메모리 효과에 대한 보다 구체적인 설명과 관련하여서는 본 출원인이 2011년 7월 18일자로 출원하여 2012년 8월 30일자로 등록된 한국등록특허 제1180118호의 명세서를 참조할 수 있으며, 이러한 취지에서 한국등록특허 제1180118호의 명세서는 그 전체로서 본 명세서에 병합된 것으로 이해되어야 할 것이다.
3-2. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치
[반사형 표시 장치의 구성]
도 52 내지 도 56은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 52 내지 도 56을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)는 상부 기판(5210), 하부 기판(5220), 상부 전극(5230) 및 하부 전극(5240)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상부 전극(5230)과 하부 전극(5240) 사이에는 전하를 갖고 서로 다른 컬러를 갖는 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)가 유체(5270)에 분산된 상태로 포함될 수 있다. 여기서, 제1 입자(5250), 제2 입자(5260) 및 유체(5270)는 캡슐, 격벽, 뱅크 등으로 이루어지는 단위 셀(미도시됨)에 포함된 상태일 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상부 기판(5210), 하부 기판(5220), 상부 전극(5230), 하부 전극(5240), 제1 입자(5250), 제2 입자(5260) 및 유체(5270) 중 적어도 하나는 고유의 컬러를 가지거나 광투과성 물질로 이루어질 수 있으며, 상부 기판(5210), 하부 기판(5220), 상부 전극(5230), 하부 전극(5240), 제1 입자(5250), 제2 입자(5260) 및 유체(5270)가 갖는 컬러는 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 입자(5250)와 제2 입자(5260)는 서로 같은 부호의 전하를 갖거나 서로 다른 부호의 전하를 가질 수 있다. 따라서, 후술할 바와 같이, 반사형 표시 장치(5200)는 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 인가되는 전기장의 세기 또는 인가시간을 조절함으로써 다양한 컬러를 표시하거나 표시되는 컬러의 채도를 조절할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 입자(5250)와 제2 입자(5260)는 이들을 구동하는(즉, 이동시키는 또는 전기영동시키는) 데에 필요한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값) 또는 최소 인가 시간(즉, 응답시간)이 서로 다르게 설정될 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)는 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 미만인 경우에는 움직이지 않거나 이동 정도가 미미하고 반면에 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 이상인 경우에만 반사형 표시 장치(5200)의 표시 상태에 변화를 줄 수 있을 정도로 크게 움직일 수 있는데, 이때, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)의 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)는 전기장이 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이지 않거나 이동 정도가 미미하고 반면에 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에만 반사형 표시 장치(5200)의 표시 상태에 변화를 줄 수 있을 정도로 크게 움직일 수 있는데, 이때, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)의 응답시간은 서로 다르게 설정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)의 문턱값 또는 응답시간을 조절하기 위한 방법으로서, 입자의 표면 전하, 코팅 두께, 제타 전위, 유전 상수, 비중, 밀도, 크기, 모양 및 구조, 입자가 분산된 유체의 유전상수, 점도 및 비중, 입자가 분산된 유체 내에 첨가되는 첨가제, 입자 및 유체에 전기장을 인가하는 전극의 전극 패턴, 전극 간격, 전극 크기 및 전극 재료, 전극에 의하여 입자에 실질적으로 가해지는 전기장 등을 조절할 수 있다.
다른 예를 들면, 입자 또는 입자가 분산되는 유체가 전기장에 따라 유전율이 급격하게 증가하거나 감소하는 강유전체(ferroelectric) 또는 반강유전체(antiferroelectric) 물질을 포함하도록 할 수 있다. 이러한 경우, 입자 또는 유체의 유전율이 급격하게 변화하는 전기장 세기의 문턱값이 존재하게 되므로, 이에 따라 입자의 이동이나 움직임에 결정적인 영향을 미치는 전기장의 세기의 문턱값이 존재하게 되고, 결과적으로 특정 문턱값에서 입자가 급격하게 움직일 수 있게 된다.
한편, 도 57은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반사형 표시 장치에 포함된 제1 입자와 제2 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값과 인가시간(즉, 응답시간)을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 57의 (a)를 참조하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 세기(즉, 문턱값)는 각각 V1 및 V2일 수 있다. 또한, 도 57의 (b)를 참조하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)를 이동시키기 위해 필요한 전기장의 인가시간(즉, 응답시간)은 각각 t1 및 t2일 수 있다.
구체적으로, 도 52를 참조하면, 하부 전극(5240)(또는 상부 전극(5230))은 표시면의 일부 영역에만 형성되도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시면의 일부 영역만 커버하도록 형성된 하부 전극(5240)을 통하여 소정 방향의 전기장이 인가되는 경우에 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 하부 전극(5240) 주변에 집중됨에 따라 반사형 표시 장치(5200)로 입사되는 광이 그대로 투과되거나 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 컬러가 표시될 수 있다. 또한, 상부 전극(5230) 또는 하부 전극(5240)을 통하여 전기장이 인가되지 않거나 반대 방향의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 상부 전극(5230) 주변에 집중됨에 따라 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 갖는 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 53을 참조하면, 상부 전극(5230) 및 하부 전극(5240)은 각각 표시면의 전체 영역을 커버하도록 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 표시면의 전체 영역에 걸쳐서 형성된 상부 전극(5230) 또는 하부 전극(5240)을 통하여 소정 방향의 전기장이 인가되는 경우에 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 하부 전극(5240) 주변에 집중됨에 따라 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 컬러가 표시될 수 있다. 또한, 상부 전극(5230) 또는 하부 전극(5240)을 통하여 반대 방향의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 상부 전극(5230) 주변에 집중됨에 따라 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 갖는 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 54를 참조하면, 하부 전극(5240)(또는 상부 전극(5230))은 각각 표시면의 일부 영역만을 커버하도록 형성되는 복수의 부분 전극(5241, 5242)으로 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상부 전극(5230)과 표시면의 일부 영역만 커버하도록 형성된 두 개의 부분 전극(5241, 5242)으로 구성된 하부 전극(5240)을 통하여 소정 방향의 전기장이 인가되는 경우에 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 하부 전극(5241, 5242) 주변에 집중됨에 따라 반사형 표시 장치(5200)로 입사되는 광이 그대로 투과되거나 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 컬러가 표시될 수 있다. 또한, 상부 전극(5230) 또는 하부 전극(5240)을 통하여 전기장이 인가되지 않거나 반대 방향의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 상부 전극(5230) 주변에 집중됨에 따라 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 갖는 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 55를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)는 상부 전극(5230)을 포함하지 않고 표시면의 일부 영역만을 커버하도록 형성되는 복수의 부분 전극(5241, 5242)으로 구성되는 하부 전극(5240)만을 포함할 수 있으며, 하부 전극(5240)을 구성하는 복수의 부분 전극(5241, 5242) 사이에 전기장이 인가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 부분 전극(5241)과 제2 부분 전극(5242)을 통하여 제1 부분 전극(5241)과 제2 부분 전극(5242) 사이에 소정 방향의 전기장이 인가되는 경우에 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 제1 부분 전극(5241) 또는 제2 부분 전극(5242) 주변에 집중됨에 따라 반사형 표시 장치(5200)로 입사되는 광이 그대로 투과되거나 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 컬러가 표시될 수 있다. 또한, 제1 부분 전극(5241)과 제2 부분 전극(5242) 사이에 전기장이 인가되지 않거나 반대 방향의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 상부 기판(5210) 주변에 집중됨에 따라 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 갖는 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 56을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)는 상부 전극(5230)을 포함하지 않고 표시면의 일부 영역만을 커버하도록 형성되는 복수의 부분 전극(5241, 5242, 243)으로 구성되는 하부 전극(5240)만을 포함할 수 있으며, 하부 전극(5240)을 구성하는 복수의 부분 전극(5241, 5242, 243) 사이에 전기장이 인가될 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 부분 전극(5241), 제2 부분 전극(5242) 및 제3 부분 전극(243)을 통하여 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242)과 제3 부분 전극(243) 사이에 소정 방향의 전기장이 인가되는 경우에 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242) 주변에 집중되거나 제3 부분 전극(243) 주변에 집중됨에 따라 반사형 표시 장치(5200)로 입사되는 광이 그대로 투과되거나 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 컬러가 표시될 수 있다. 또한, 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242)과 제3 부분 전극(243) 사이에 전기장이 인가되지 않거나 반대 방향의 전기장이 인가되는 경우에는 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 상부 기판(5210) 주변에 집중됨에 따라 제1 입자(5250) 또는 제2 입자(5260)가 갖는 컬러가 표시될 수 있다.
[반사형 표시 장치의 동작]
도 58은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전기장의 세기 또는 인가시간을 조절하여 반사형 표시 장치의 표시 상태를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 58의 실시예에서, 제1 입자(5250)와 제2 입자(5260)는 모두 양전하를 갖고, 제2 입자(5260)의 문턱값이 제1 입자(5250)의 문턱값보다 큰 경우를 가정할 수 있다.
이러한 경우, 먼저, 도 58의 (a)를 참조하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)가 모두 하부 전극(5240) 주변에 집중되어 있는 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 문턱값보다 크고 제2 입자(5260)의 문턱값보다는 작은 세기의 전기장을 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 낮은 방향으로 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 이동하지 않아 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 58의 (b)를 참조하면, 도 58의 (a)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 문턱값보다 크고 제2 입자(5260)의 문턱값보다는 작은 세기의 전기장을 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 높은 방향으로 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 이동하지 않아 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 유체(5270)가 갖는 고유의 컬러가 표시되거나 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
다음으로, 도 58의 (c)를 참조하면, 도 58의 (b)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제2 입자(5260)의 문턱값보다 큰 세기의 전기장을 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 낮은 방향으로 인가하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러와 제2 입자(5260)가 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 58의 (d)를 참조하면, 도 58의 (c)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 문턱값보다 크고 제2 입자(5260)의 문턱값보다는 작은 세기의 전기장을 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 높은 방향으로 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 이동하지 않아 그대로 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제2 입자(5260)가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있다.
한편, 도 58의 실시예에서, 제1 입자(5250)와 제2 입자(5260)는 모두 양전하를 갖고, 제2 입자(5260)의 응답시간이 제1 입자(5250)의 응답시간보다 긴 경우를 가정할 수도 있다.
이러한 경우, 먼저, 도 58의 (a)를 참조하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)가 모두 하부 전극(5240) 주변에 집중되어 있는 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 응답시간보다 길고 제2 입자(5260)의 응답시간보다는 짧은 시간 동안 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 낮은 방향으로 전기장을 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 이동하지 않아 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 58의 (b)를 참조하면, 도 58의 (a)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 응답시간보다 길고 제2 입자(5260)의 응답시간보다는 짧은 시간 동안 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 높은 방향으로 전기장을 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 이동하지 않아 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 유체(5270)가 갖는 고유의 컬러가 표시되거나 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
다음으로, 도 58의 (c)를 참조하면, 도 58의 (b)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제2 입자(5260)의 응답시간보다 긴 시간 동안 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 낮은 방향으로 전기장을 인가하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)가 모두 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러와 제2 입자(5260)가 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 58의 (d)를 참조하면, 도 58의 (c)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 응답시간보다 길고 제2 입자(5260)의 응답시간보다는 짧은 시간 동안 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극(5240)의 전위보다 높은 방향으로 전기장을 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 하부 전극(5240) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 이동하지 않아 그대로 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제2 입자(5260)가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있다.
도 59는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상부 전극과 제1 부분 전극 및 제2 부분 전극으로 이루어진 하부 전극 사이에 인가되는 전기장의 세기를 조절하여 반사형 표시 장치의 표시 상태를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 59의 실시예에서, 제1 입자(5250)는 양전하를 갖는 반면에 제2 입자(5260)는 음전하를 갖는 경우를 가정할 수 있다.
이러한 경우, 먼저, 도 59의 (a)를 참조하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극, 즉, 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242)의 전위보다 낮은 방향으로 전기장을 인가하면, 양전하를 갖는 제1 입자(5250)는 전기영동에 의해 위쪽으로 이동하여 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 음전하를 갖는 제2 입자(5260)는 전기영동에 의해 아래쪽으로 이동하여 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 59의 (b)를 참조하면, 도 59의 (a)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 상부 전극(5230)의 전위가 하부 전극, 즉, 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242)의 전위보다 높은 방향으로 전기장을 인가하면, 양전하를 갖는 제1 입자(5250)는 전기영동에 의해 아래쪽으로 이동하여 제1 부분 전극(5241) 및 제2 부분 전극(5242) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 음전하를 갖는 제2 입자(5260)는 전기영동에 의해 위쪽으로 이동하여 상부 전극(5230) 부분에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제2 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있다.
다음으로, 도 59의 (c)를 참조하면, 도 59의 (b)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 상부 전극(5230) 및 제2 부분 전극(5242)의 전위가 제1 부분 전극(5241)의 전위보다 낮은 방향으로 전기장을 인가하면, 양전하를 갖는 제1 입자(5250)는 전기영동에 의해 이동하여 상부 전극(5230) 또는 제2 부분 전극(5241) 부분에 집중되어 위치하도록 하고 음전하를 갖는 제2 입자(5260)는 전기영동에 의해 이동하여 제1 부분 전극(5241) 부분에만 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러와 유체(5270)(또는 하부 기판(5220))가 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시되거나 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러가 표시되면서 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
다음으로, 도 59의 (d)를 참조하면, 도 59의 (c)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 상부 전극(5230)의 전위가 제2 부분 전극(5242)의 전위보다 제1 부분 전극(5241)의 전위보다 높으면서도 제1 부분 전극(5241)의 전위가 제2 부분 전극(5242)의 전위보다 높은 방향으로 전기장을 인가하면, 양전하를 갖는 제1 입자(5250)는 전기영동에 의해 이동하여 제2 부분 전극(5241) 부분에만 집중되어 위치하도록 하고 음전하를 갖는 제2 입자(5260)는 전기영동에 의해 이동하지 않아 제1 부분 전극(5241) 부분에만 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 고유의 컬러가 표시되거나 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
도 60은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상부 전극 없이 하부 전극을 구성하는 제1 부분 전극 및 제2 부분 사이에 인가되는 전기장의 세기를 조절하여 반사형 표시 장치의 표시 상태를 제어하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 60의 실시예에서, 제1 입자(5250)와 제2 입자(5260)는 모두 양전하를 갖고, 제2 입자(5260)의 문턱값이 제1 입자(5250)의 문턱값보다 큰 경우를 가정할 수 있다.
이러한 경우, 먼저, 도 60의 (a)를 참조하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 부분 전극(5241) 또는 제2 부분 전극(5242)을 통하여 제2 입자(5260)의 문턱값보다 큰 세기의 양 전위의 펄스(pulse) 전기장을 주기적으로 인가하면, 양전하를 갖는 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)가 유체(5270) 내에 불규칙적으로 분산되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러, 제2 컬러(5260)가 갖는 고유의 컬러 및 유체(5270)(또는 하부 기판(5220))가 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시될 수 있다.
다음으로, 도 60의 (b)를 참조하면, 도 60의 (a)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 입자(5250)의 문턱값보다 크고 제2 입자(5260)의 문턱값보다는 작은 세기의 전기장을 제1 부분 전극(5241)의 전위가 제2 부분 전극(5242)의 전위보다 낮은 방향으로 인가하면, 제1 입자(5250)만 전기영동에 의해 이동하여 제1 부분 전극(5241)에 집중되어 위치하도록 하고 제2 입자(5260)는 전기영동에 의해 이동하지 않아 유체(5270) 내에 불규칙적으로 분산된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제2 입자(5260)가 갖는 고유의 컬러와 유체(5270)(또는 하부 기판(5220))가 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시되거나 제2 입자(5260)가 갖는 고유의 컬러가 표시되면서 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
다음으로, 도 60의 (c)를 참조하면, 도 60의 (b)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제2 입자(5260)의 문턱값보다는 큰 세기의 음전위의 전기장을 제1 부분 전극(5241) 또는 제2 부분 전극(5242)을 통하여 인가하면, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260) 모두가 전기영동에 의해 이동하여 제1 부분 전극(5241) 또는 제2 부분 전극(5242)에 집중되어 위치하도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 유체(5270) 또는 하부 기판(5220)이 갖는 고유의 컬러가 표시되거나 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
다음으로, 먼저, 도 60의 (d)를 참조하면, 도 60의 (c)의 상태에서, 제1 입자(5250) 및 제2 입자(5260)에 대하여 제1 부분 전극(5241) 또는 제2 부분 전극(5242)을 통하여 제1 입자(5250)의 문턱값보다 작고 제2 입자(5260)의 문턱값보다는 큰 세기의 양 전위의 펄스 전기장을 주기적으로 인가하면, 제2 입자(5260)는 전기영동에 의해 이동하지 않아 제1 부분 전극(5241) 또는 제2 부분 전극(5242) 부분에 그대로 집중되어 위치하도록 하고 제1 입자(5250)는 전기영동에 의해 이동하여 유체(5270) 내에 불규칙적으로 분산된 상태가 되도록 할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반사형 표시 장치(5200)에서는 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러와 유체(5270)(또는 하부 기판(5220))가 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시되거나 제1 입자(5250)가 갖는 고유의 컬러가 표시되면서 광 투과도가 높아지게 될 수 있다.
이상에서, 제1 입자와 제2 입자가 혼합된 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명의 구성이 반드시 상기 열거된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 구성이 서로 문턱값 또는 응답시간을 달리하는 세 가지 이상의 종류의 입자가 혼합되는 실시예에 대하여도 마찬가지로 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 이상에서, 입자의 문턱값을 이용하는 구성과 입자의 응답시간을 이용하는 구성 각각에 대한 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명의 구성이 반드시 상기 열거된 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 문턱값과 응답시간이 모두 다른 제1 입자와 제2 입자에 대하여 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간을 모두 조절함으로써 입자의 문턱값과 응답시간을 모두 이용하여 반사형 표시 장치의 광 투과도와 반사형 표시 장치가 표시하는 컬러를 조절하는 실시예도 얼마든지 상정될 수 있음을 밝혀 둔다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (25)

  1. 전하를 갖는 제1 입자가 분산된 제1 유체를 포함하는 제1 단위 셀,
    전하를 갖는 제2 입자가 분산된 제2 유체를 포함하는 제2 단위 셀,
    상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀에 대하여 전기장을 인가하는 전기장 인가부, 및
    상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀로부터 표시되는 컬러를 제어하는 제어부
    를 포함하되,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고,
    상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  2. 전하를 갖고 광 투과도가 기설정된 값 이하인 제1 입자,
    전하를 갖고 고유의 컬러를 갖는 제2 입자,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자에 대하여 전기장을 인가하는 전기장 인가부, 및
    상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자에 의해 차단될 수 있는 입사광의 투과율 및 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러 중 적어도 하나를 제어하는 제어부
    를 포함하되,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고,
    상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  3. 상부 기판 및 하부 기판,
    상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나에 배치되는 전극,
    상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치하고 전하를 갖는 제1 입자 및 제2 입자,
    상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 사이에 위치하고 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 분산되는 유체, 및
    상기 제1 입자, 상기 제2 입자 및 상기 유체에 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나로부터 표시되는 컬러를 제어하는 제어부
    를 포함하되,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고,
    상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자의 문턱값 및 응답시간 중 적어도 하나는, 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자의 표면 전하, 제타 전위, 유전 상수, 비중, 밀도, 크기, 모양 및 구조, 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자가 분산된 유체의 유전상수, 점도 및 비중, 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자가 분산된 유체 내에 첨가되는 첨가제, 상기 전기장 인가부의 전극 패턴, 전극 간격, 전극 크기 및 전극 재료, 상기 전기장 인가부에 의하여 상기 제1 입자 또는 상기 제2 입자에 실질적으로 가해지는 전기장 중 적어도 하나를 조절함으로써 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 입자의 문턱값이 상기 제1 입자의 문턱값보다 크게 설정된 경우에,
    상기 제1 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 모두 움직이지 않고,
    상기 제1 입자의 문턱값 이상 상기 제2 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고,
    상기 제2 입자의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자 모두가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 입자의 응답시간이 상기 제1 입자의 응답시간보다 크게 설정된 경우에,
    상기 제1 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 모두 움직이지 않고,
    상기 제1 입자의 응답시간 이상 상기 제2 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되면 상기 제1 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고,
    상기 제2 입자의 응답시간 이상의 시간 동안 전기장이 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자 모두가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 입자의 문턱값이 상기 제1 입자의 문턱값보다 크게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간이 상기 제2 입자의 응답시간보다 크게 설정된 경우에,
    상기 제1 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 상기 제2 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자가 모두 움직이지 않고,
    상기 제2 입자의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 상기 제2 입자의 응답시간 이상 상기 제1 입자의 응답시간 미만의 시간 동안 인가되면 상기 제2 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고,
    상기 제1 입자의 문턱값 이상 상기 제2 입자의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 상기 제1 입자의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되면 상기 제1 입자가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이고,
    상기 제2 입자의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 상기 제1 입자의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되면 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자 모두가 상기 전기장으로 인한 전기적인 힘에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 입자의 문턱값 또는 상기 제2 입자의 문턱값을 교차하지 않는 범위 내에서, 상기 인가되는 전기장의 세기, 방향, 인가 시간, 인가 횟수 및 인가 주기 중 적어도 하나를 조절함으로써 표시되는 컬러의 명암도를 조절하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 입자의 응답시간 또는 상기 제2 입자의 응답시간을 교차하지 않는 범위 내에서, 상기 인가되는 전기장의 세기, 방향, 인가 시간, 인가 횟수 및 인가 주기 중 적어도 하나를 조절함으로써 표시되는 컬러의 명암도를 조절하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전기장이 인가된 시점으로 기설정된 시간이 경과한 후에 세기가 상기 전기장의 세기보다 작거나 인가시간이 상기 전기장의 인가시간보다 작은 갱신 전기장이 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자에 대하여 인가되도록 하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀은 광투과성 물질로 이루어진 캡슐에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀은 표시면에 수직한 방향으로 형성되는 격벽에 의하여 정의되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제1 입자가 표시면과 평행한 방향으로 분산된 정도가 클수록 상기 입사광의 광 투과도가 낮아지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 제1 입자가 표시면과 평행한 방향으로 분산된 정도가 클수록 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러의 명도가 낮아지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 제2 입자가 표시면과 평행한 방향으로 분산된 정도가 클수록 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러의 채도가 높아지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  16. 제2항에 있어서,
    광투과성 물질로 이루어진 캡슐 및 표시면에 수직한 방향으로 형성되는 격벽 중 적어도 하나에 의해 정의되고 상기 제1 입자 및 상기 제2 입자를 포함하는 적어도 하나의 단위 셀
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  17. 제3항에 있어서,
    상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 둘은 서로 다른 컬러를 가지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  18. 제3항에 있어서,
    상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나는 광투과성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  19. 제3항에 있어서,
    상기 전극은,
    상부 전극, 및
    적어도 두 개의 부분 전극으로 구성되는 하부 전극
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 전기장은 상기 상부 전극과 상기 하부 전극의 제1 부분 전극 사이, 상기 상부 전극과 상기 하부 전극의 제2 부분 전극 사이 및 상기 하부 전극의 제1 부분 전극과 상기 하부 전극의 제2 부분 전극 사이 중 적어도 한 곳에 인가되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  21. 제3항에 있어서,
    상기 전극은 표시면의 일부만을 커버하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  22. 제3항에 있어서,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 서로 다른 부호의 전하를 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  23. 전하를 갖는 제1 입자가 분산된 제1 유체를 포함하는 제1 단위 셀과 전하를 갖는 제2 입자가 분산된 제2 유체를 포함하는 제2 단위 셀에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및
    상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 단위 셀 및 상기 제2 단위 셀로부터 표시되는 컬러를 제어하는 단계
    를 포함하되,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고,
    상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법.
  24. 전하를 갖고 광 투과도가 기설정된 값 이하인 제1 입자 및 전하를 갖고 고유의 컬러를 갖는 제2 입자에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및
    상기 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자에 의해 차단될 수 있는 입사광의 투과율 및 상기 제2 입자에 의해 표시되는 컬러 중 적어도 하나를 제어하는 단계
    를 포함하되,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고,
    상기 제1 입자의 문턱값과 상기 제2 입자의 문턱값은 서로 다르게 설정되고, 상기 제1 입자의 응답시간과 상기 제2 입자의 응답시간은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법.
  25. 전극이 배치되는 상부 기판 및 하부 기판 사이에 위치하는 유체에 분산되고 전하를 갖는 제1 입자 및 제2 입자에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및
    상기 제1 입자, 상기 제2 입자 및 상기 유체에 인가되는 전기장의 세기 및 인가시간 중 적어도 하나를 조절함으로써 상기 제1 입자, 상기 제2 입자, 상기 유체, 상기 전극, 상기 상부 기판 및 상기 하부 기판 중 적어도 하나로부터 표시되는 컬러를 제어하는 단계
    를 포함하되,
    상기 제1 입자 및 상기 제2 입자는 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되거나 각각의 응답시간 미만의 시간 동안 전기장이 인가되는 경우에는 움직이지 않고 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 각각의 응답시간 이상의 시간 동안 인가되는 경우에는 움직이고,
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