KR20200091068A - 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름 및 이의 구동방법 - Google Patents

광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름 및 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 상부전극을 구비한 상부기판, 하부전극을 구비한 하부기판, 및 상기 상부기판과 하부기판의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 격벽을 포함하는 전자종이 필름에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극 사이에 투과도를 제어하기 위한 양(+)전하를 띄는 컬러입자가 주입되고, 상기 하부전극은 적어도 둘 이상으로, 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극을 포함하고, 상기 메탈전극의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 반사한다.

Description

광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름 및 이의 구동방법{SELECTIVE IMAGE RECOGNITION ELECTRONIC PAPER FILM CAPABLE OF CONTROLLING LIGHT REFLECTION AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 메탈전극을 구비한 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식을 위한 전자종이 필름 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
기술의 발전과 인터넷의 발달로 인해 인간에게 위협적인 장애물이나, 혹독한 환경에서의 업무를 인간 대신 무인 시스템을 도입하여 안전하게 수행할 수 있게 되었다.
그러나 드론이라 불리는 무인항공기의 이용과 인구 밀집 지역의 공간적 제약으로 인해 원치 않는 사생활 침해가 문제가 되고 있다. 이에 따라, 사생활 보호에 관한 법이 개선되고 사생활 보호에 관한 기술이 개발 중이며, 가장 원초적인 예시로 창문을 불투명하게 만들어 광을 차단하는 기술이 다양한 방식으로 연구되고 있다.
또한 사무실, 광고, 공공시설, 회의실 등에 광차단 방향을 선택할 수 있는 기능을 가진 벽면의 잠재적 수요가 있다.
광을 차단하는 기술은, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Cristal) 방식과, 전기변색 방식, 전기영동 방식 등이 연구 중에 있으며, 이 중 몇 가지 방식은 이미 상용화되었다.
PDLC 방식은 고분자 내에 분산된 액정분자들을 뜻하며, PDLC 방식은 전원을 인가하지 않은 상태일 때, 분산된 액정분자들이 무작위 배열을 하고 있어, 입사광이 무작위 배열된 액정분자로 인해, 광이 산란하여 투과하지 못하고 차단된다.
반면에, 전원을 인가한 상태일 때, 액정분자들이 나란히 배열하고, 입사광이 액정분자를 투과하여 투명한 상태가 된다. 이러한 PDLC 방식을 주로 투명한 상태가 유지돼야 하는 공간에 그대로 적용하면, 투명한 상태를 유지하기 위해 PDLC에 연속적인 전원을 인가해야 하므로, 높은 소비전력이 야기되며, 야외에서 적용할 시, 수명이 단축되고 액정분자의 배열을 왜곡시킬 수 있는 야외 환경의 압력과 온도가 장소를 제한하는 문제가 발생한다.
또 다른 방식인 전기변색 방식은, 산화, 환원 반응 시 변색하는 물질을 이용한 방식으로 전원을 인가하지 않은 상태일 때, 산화, 환원 반응이 발생하지 않아, 투명한 상태가 된다. 반면에, 전원을 인가한 상태일 때, 산화, 환원 반응이 발생하여 변색한 전기변색물질을 입사광이 투과하지 못하고 차단된다. 이러한 전기변색 방식을 주로 불투명한 상태가 유지돼야 하는 공간에 그대로 적용하면, 불투명한 상태를 유지하기 위해 전기변색물질에 연속적인 전원을 인가해야 하므로, 높은 소비전력이 야기되며, 이는 PDLC와 마찬가지로, 높은 소비전력으로 인한 문제가 발생한다.
또 다른 방식인 전기영동 방식은, 전자종이의 주된 표시 방식으로, 전자종이는 외부광을 반사하여 색을 재현하는 종이와 비슷한 디스플레이다.
초기 전자종이는 서브픽셀 방식으로 3가지 컬러를 구현했으나, 3가지 컬러 중, 구현하고자 하는 1가지 컬러를 구현하는 서브픽셀만 색을 구현하고 나머지 서브픽셀은 컬러 구현에 기여하지 않아, 색재현율 감소를 야기해 서브픽셀 방식은 전자종이 컬러화 기술에 바람직하지 않다.
이러한 단점을 보완하기 위해, 모든 서브픽셀이 컬러 구현에 관여하는 픽셀화 개념을 적용하였고, 그 방법은 전자종이의 하부기판에 두 개의 전극을 이격되게 배열하고, 하부의 두 전극은 각각 독립 구동되며, 상부기판의 전극까지 총 3개의 전극을 이용한 3전극형 전자종이를 적용하였다.
이러한 3전극형 전자종이를 디스플레이 장치인 전자종이필름 뿐 아니라 입자의 유무, 박막의 투과도 등에 의해 투과도의 제어가 가능하다. 또한, 은나노 등의 소재를 사용하여 한쪽 유리면을 코팅하여 한쪽 면에서만 선택적으로 이미지를 인지할 수 있는 기능을 가질 수 있다.
한국등록특허공보 제1058709호
본 발명은 하부전극 중 어느 하나에 메탈전극을 구비하고, 메탈전극과 투명전극을 제어하여 주입된 컬러입자와 메탈전극에 의해 입사되는 광을 투과, 반사, 또는 흡수함으로써, 선택적으로 입사되는 광을 제어하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름 및 이의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름은, 상부전극을 구비한 상부기판, 하부전극을 구비한 하부기판, 및 상기 상부전극과 하부전극의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 격벽을 포함하는 전자종이 필름에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극 사이의 각 셀에 투과도를 제어하기 위한 양(+)전하를 띄는 컬러입자가 주입되고, 상기 하부전극과 하부기판 사이에 하부전극에 구동펄스를 인가하는 TFT필름층이 위치되며, 상기 하부전극은 적어도 둘 이상이 구비되어, 적어도 하나 이상은 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극을 포함하고, 상기 메탈전극의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 반사시키는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 메탈전극을 제외한 하부전극 및 상기 상부전극의 재료는 투과도가 90% 이상인 투명전극인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메탈전극 및 나머지 하부전극과의 사이가 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 구동방법은 모드에 의해 구동하는 것으로, 하부전극의 투명전극에 음(-)의 극성을 인가하고, 하부전극의 메탈전극과 상부전극을 접지하여 하부전극의 투명전극에만 컬러입자를 위치시키는 a모드; 하부전극의 투명전극과 상부전극을 접지하고, 메탈전극에 음(-)의 극성을 인가하여 컬러입자를 메탈전극에 위치시키는 b모드; 하부전극의 투명전극과 메탈전극을 접지하고, 상부전극에 음(-)의 극성을 인가하여 컬러입자를 상부전극에 위치시키는 c모드; 및 하부전극의 투명전극 및 메탈전극에 음(-)의 극성을 인가하고, 상부전극은 접지하여 컬러입자를 하부전극의 투명전극 및 메탈전극에 위치시키는 d모드; 중 어느 하나를 선택적으로 구동하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름은, 제1 상부전극을 구비한 제1 상부기판, 적어도 둘 이상의 제1 하부전극을 구비한 제1 TFT 필름층, 및 상기 제1 상부기판과 제1 TFT필름층의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 제1 격벽을 포함하는 제1 패널; 적어도 둘 이상의 제2 하부전극을 구비한 제2 TFT 필름층, 제2 상부전극을 구비한 제2 상부기판, 및 상기 제2 TFT 필름층과 제2 상부기판의 사이를 이격시키고, 셀단위로 분리하는 제2 격벽을 포함하는 제2 패널; 및 상기 제1 TFT 필름층의 저면에 위치한 제1 하부기판과 상기 제2 TFT 필름층의 저면에 위치한 제2 하부기판 사이를 접합하여 상기 제1 패널과 제2 패널을 구분하는 패널 접합부;를 포함하되, 상기 제1 패널의 셀 및 제2 패널의 셀에 투과도를 제어하기 위해 각각의 패널에 양(+)전하를 띄는 컬러입자를 주입하고, 상기 제1 및 제2 TFT 필름층은 각 상단에 구비된 하부전극들에 구동펄스를 인가하며, 상기 제1 하부전극은 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극을 포함하고, 상기 메탈전극의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 반사시키는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 메탈전극을 제외한 나머지 제1 하부전극, 제1 상부전극, 제2 상부전극, 및 제2 하부전극의 재료는 투과도가 90% 이상인 투명한 전극인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 패널의 하부전극들 및 제2 패널의 하부전극들이 배치되는 위치 및 크기는 상기 패널 접합부를 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메탈전극 및 나머지 제1 하부전극과의 사이가 이격되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 또 다른 본 발명의 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 구동방법은 모드에 의해 구동하는 것으로, 전자종이 필름을 구동하지 않은 초기상태를 유지하는 A모드; 제1 패널의 제1 및 제2 하부전극 중 투명전극과 제2 패널의 제3 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 투명전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제3 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 B모드; 제1 패널의 제1 하부전극 중 투명전극과 제2 패널의 제4 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 투명전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제4 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 C모드; 제1 패널의 메탈전극과 제2 패널의 제3 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 메탈전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제3 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 D모드; 제1 패널의 메탈전극과 제2 패널의 제4 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 메탈전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제4 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 E모드; 및 제1 패널의 제1 상부전극과 제2 패널의 제2 상부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 제1 상부전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제2 상부전극에 인접하게 배열을 유지하는 F모드; 중 어느 하나를 선택적으로 구동하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이,
본 발명은 사용자 편의에 따라 광 반사 정도를 선택할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나 또는 두 개의 패널을 통해 일방향 또는 양방향의 전자종이를 형성할 수 있으며, 표시 방향별로 모드에 따른 구동방법을 달리하여 다양한 형태로 표현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 이용한 구동방법 및 반사율에 따른 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 이용한 구동방법 및 반사율에 따른 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 나타낸 도면으로, 본 발명의 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름은 상부기판(100) 및 하부기판(200)을 포함한다.
상부기판(100)은 일면에 상부전극(110)을 구비하고, 하부기판(200)은 일면에 하부전극(210)을 구비한다.
이때, 하부전극(210)은 적어도 둘 이상이 구비되어, 적어도 하나 이상은 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극(212)을 포함한다.
이 중, 메탈전극(212)을 제외한 하부전극(210) 및 상부전극(110)의 재료는 투과도가 90% 이상인 투명한 전극으로 형성하는데, 이하에서, 하부전극(210) 중 메탈전극(212)이 아닌 전극에 대해서는 투명전극(211)이라고 칭한다.
즉, 하부전극(210)은 메탈전극(212) 및 투명전극(211)을 포함한다.
메탈전극(212)은 투명전극(211)과 사이의 간격이 이격되어 배치된다.
그리고, 메탈전극(212)의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 반사시킨다.
여기서, 상부전극(110) 및 하부전극(210)은 서로 마주하도록 배치되며, 상부기판(100)과 하부기판(200)의 사이를 이격시키고, 셀(310) 단위로 분리하도록 격벽을 구비한다.
격벽(300)으로 분리된 상부전극(110)과 하부전극(210) 사이의 각 셀(310)에 투과도를 제어하기 위한 양(+)전하를 띄는 컬러입자(400)가 주입된다. 이때, 양(+)전하를 띄는 컬러입자(400)는 중성유체와 함께 주입됨이 바람직하다.
이때, 컬러입자(400)는 흑색입자로 반사도를 조절할 수 있으나, 흑색으로 한정하지 아니하고 용도에 따라 다양한 컬러로 주입될 수 있다.
또한, 하부전극(210)과 하부기판(200) 사이에 하부전극(210) 및 상부전극(110)에 구동펄스를 인가하는 TFT 필름층(220)이 위치된다.
도 2는 제1 실시예에 따른 메탈전극을 구비한 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 투과율에 따른 모습으로, (a)는 하부전극(210)의 투명전극(211)에 음(-)의 극성을 인가하고, 하부전극(210)의 메탈전극(212)과 상부전극(110)을 접지하여 하부전극(210)의 투명전극(211)에만 컬러입자를 위치시킨다.
이때, 입사되는 입사광의 투과가 하부전극(210)의 투명전극(211)과 메탈전극(212)사이, 그리고 격벽(300)으로 투과된다.
이때, 메탈전극(212)이 전반사가 발생하여 상부기판(100) 면에서는 반대편의 이미지를 인지할 수 없게 된다.
(b)는 하부전극(210)의 투명전극(211)과 상부전극(110)을 접지하고, 메탈전극(212)에 음(-)의 극성을 인가하여 컬러입자(400)를 메탈전극(212)에 위치시킨다.
이때, 전반사가 발생하는 메탈전극(212)에 컬러입자(400)가 도포되기 때문에 전반사가 발생하지 않고 광을 흡수한다.
여기서, 하부전극(210)간의 간격과 하부전극(210)의 투명전극(211)으로 광이 투과하여 상부기판(100)에서 반대편의 이미지를 인식할 수 있다.
(c)는 하부전극(210)의 투명전극(211)과 메탈전극(212)을 접지하고, 상부전극(110)에 음(-)의 극성을 인가하여 상부전극(110)에 컬러입자(400)가 위치하도록 한다.
이때, 상부전극(110)에 위치한 컬러입자(400)가 투과하는 광을 흡수하기 때문에 상부기판(100)면에서 반대 이미지를 인지할 수 없어 100% 차단이 이루어진다.
즉, (a)의 경우에는 전반사가 발생하여 상부기판(100)에서 반사된 이미지를 볼 수 있지만 (c)에서는 컬러입자(400)의 색만 보이게된다.
(d)는 하부전극(210)의 투명전극(211) 및 메탈전극(212)에 음(-)의 극성을 인가하고, 상부전극(110)은 접지하여 컬러입자(400)를 하부전극(210)의 투명전극(211) 및 메탈전극(212)에 위치하게 한다. 도 2에서 하부기판(200) 면에서는 (a) 내지 (d) 어느 경우에서도 메탈전극(212)이 전반사를 하여 이미지를 인지할 수 없다.
이때, 하부전극(210) 사이를 통해 빛이 투과되며, 상부기판(100)면에서는 이미지를 흐릿하게 인지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 메탈전극을 구비한 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 나타낸 도면으로, 전자종이 필름은 제1 패널(500), 제2 패널(600) 및 제1 TFT 필름층(510), 제2 TFT필름층(610)을 포함한다.
여기서, 제1 패널(500) 및 제2 패널(600)은 각각의 패널 하면을 후술될 패널 접합부(800)에 의해 접합된 것으로, 제1 패널(500)은 도면에서 표시한 바와 같이 이미지가 표시되는 부분이 상단에 위치되어 상부 및 하부를 도면에 표시한 바와 같이 설명하나, 제2 패널(600)은 이미지가 표시되는 부분이 하단에 위치되어 상부 및 하부를 도면에 표시된 반대로 설명하도록 한다.
즉, 제1 패널(500) 및 제2 패널(600)의 바깥이 상부가 되고, 내측이 하부가 된다.
제1 패널(500)은 제1 상부전극(521)을 구비한 제1 상부기판(520), 적어도 둘 이상의 하부전극(511,512)을 구비한 제1 하부기판(700), 및 하부전극(511, 512)의 구동펄스를 인가하기 위한 제1 TFT 필름층(510), 또한 제1 상부기판(520)과 제1 하부기판(700)의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 제1 격벽(530)을 포함한다.
제1 TFT 필름층(510)은 제1 패널(500)의 제1 하부전극(511), 제2 하부전극(512)에 구동펄스를 인가한다.
여기서, 제1 패널(500)의 제1 하부전극(512)는 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극(512)를 형성하며, 메탈전극인 제1 패널(500)의 제2 하부전극(512)의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 반사시킨다.
제2 패널(600)은 적어도 둘 이상의 제3 및 제4 하부전극(611, 612)을 구비한 제2 하부기판(701), 및 제2 TFT 필름층(610), 제2 상부전극(621)을 구비한 제2 상부기판(620), 또한 제2 하부기판(701)과 제2 상부기판(620)의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 제2 격벽(630)을 포함한다.
제2 TFT 필름층(610)은 제2 패널(600)의 제3 하부전극(611) 및 제4 하부전극(612)에 구동펄스를 인가한다.
제1 패널(500)의 제1 상부전극(521), 제1, 제2 하부전극(511, 512), 제2 패널(600)의 제3, 제4 하부전극(611, 612) 및 제2 상부전극(621) 중 제1 패널(500)에 구비된 하부전극들(511,512) 중 메탈전극(512)를 제외한 나머지 전극의 재료는 투과도가 90%이상인 투명한 전극이나, 제1 패널(500)의 메탈전극(512)와 구분하여 설명하기 위해 재질과 관련된 설명에서는 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511, 512) 중 메탈전극(512)를 제외한 나머지를 투명전극이라 칭할 수 있다.
즉, 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512)은 메탈전극(512) 및 투명전극(511)을 포함한다.
또한, 메탈전극(512) 및 투명전극(511) 사이의 간격이 이격되어 형성되는 것이 바람직하며, 메탈전극(512)의 면적은 투명전극(511)과 같거나 다를 수 있다.
상기와 같이 형성된 제1 패널(500) 및 제2 패널(600)의 각 셀에 투과도를 제어하기 위한 양(+)전하를 띄는 컬러입자(540, 640)를 각각 주입한다.
제1 패널(500)의 셀에 주입된 컬러입자를 제1 컬러입자(540)라 칭하고, 제2 패널(600)의 셀에 주입된 컬러입자를 제2 컬러입자(640)라 칭한다.
이때, 제1 컬러입자(540)와 제2 컬러입자(640)는 같은 특성을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 제1 컬러입자(540) 및 제2 컬러입자(640)를 흑색입자로 반사도를 조절할 수 있으나, 흑색으로 한정하지 아니하고 용도에 따라 다양한 컬러의 컬러입자로 주입될 수 있다.
패널 접합부(800)는 제1 패널(500)의 하부기판인 제1 하부기판(700)과 제2 패널(600)의 하부기판인 제2 하부기판(701) 사이에 위치하여 두 패널인 제1 패널(500)과 제2 패널(600)을 접합하여 하나의 전자종이로 형성하도록 한다.
패널 접합부(800)를 기준으로 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512) 및 제2 패널(600)의 제3, 제4 하부전극(611,612)의 배치되는 위치는 서로 대칭으로 배치된다.
즉, 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512) 중 메탈전극(512)이 투명전극(511)보다 크게 형성되면, 제2 패널(600)의 제3 및 제4 하부전극(611,612) 중 제 1패널(500)의 메탈전극(512)과 대응되는 위치에 배치되는 제2 패널(600)의 제 4 하부전극(612)이 제2 패널(600)의 제3 하부전극(611)보다 크게 형성됨이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 구동방법 및 반사율에 따른 상태를 나타낸 도면으로, 제1 패널(500)의 제1 상부전극(521), 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512), 제2 패널(600)의 제3, 제4 하부전극(611,612), 및 제2 패널(600)의 제2 상부전극(621)에 부여되는 극성이 접지인지 음(-)의 극성인지에 따라 다른 반사도를 보임을 알 수 있다.
각 모드별 구동방법은 다음과 같다.
(A)는 전자종이 필름을 구동하지 않은 초기상태의 모습을 나타낸다.
(B)는 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512) 중 투명전극(511)과 제2 패널(600)의 제3 하부전극(611)에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자(540)가 제1 패널(500)의 투명전극(511)에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자(640)이 제2 패널(600)의 제3 하부전극(611)에 인접하게 배열을 유지한다.
이때, 양면에서 입사광 대부분은 메탈전극(512)로 인해 반사되고, 일부분은 동일한 기판상에 이격된 두 전극 사이와 제1 격벽(530) 및 제2 격벽(630)으로 투과된다.
여기서, 제1 격벽(530) 및 제2 격벽(630)은 광을 투과하는 소재로 형성되어 입사광이 투과될 수 있다.
즉, 제2 하부전극인 메탈전극(512)와 제1 하부전극인 투명전극(511) 사이와 이격된 제2 패널(600)의 제3, 제4 하부전극(611,612)사이 와 제1 격벽(530) 및 제2 격벽(630)으로 광이 투과된다.
이하에서 제1 하부전극을 제2 하부전극인 메탈전극(512)과 구분하여 설명하기 위해 투명전극으로 혼용하여 기재할 수 있다.
이로 인해, 양면에서 투과광보다 반사광이 많아, 투시하기 힘들고 거울과 같은 효과를 느낄 수 있다.
(C)는 제1 패널(500)의 제1 하부전극(511)인 투명전극(511)과 제2 패널(600)의 제4 하부전극(612)에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자(540)가 제1 패널(500)의 투명전극(511)에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자(640)이 제2 패널(600)의 제4 하부전극(612)에 인접하게 배열을 유지한다.
이때, 제1 패널(500)에 입사되는 대부분의 입사광은 메탈전극(512)으로 인해 반사되고, 일부분은 투명전극(511)과 메탈전극(512)의 이격된 부분과 격벽(530,630)으로 투과되며, 제2 패널(600)에 입사되는 입사광 대부분은 제2 컬러입자(640)에 의해 흡수되고 일부분은 동일한 기판상에 이격된 두 전극 사이와 격벽(530,630)으로 투과된다.
이로 인해, 제1 패널(500) 방향은 투과광보다 반사광이 많아, 투시하기 힘들고 거울과 같은 효과를 느끼지만, 제2 패널(600) 방향에서는 반사광이 없고 제1 컬러입자(540)와 제2 컬러입자(640)에서 흡수되는 흡수광과 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512) 사이의 간격, 제2 패널(600)의 제3, 제4 하부전극(611,612) 사이의 간격으로 투과되는 투과광만 존재하여 반대편의 이미지를 흐릿하게 관찰할 수 있다.
(D)는 도 4의 (C)와 반대로, 제1 패널(500)의 메탈전극(512)과 제2 패널(600)의 제3 하부전극(611)에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자(540)가 제1 패널(500)의 메탈전극(512)에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자(640)가 제2 패널(600)의 제3 하부전극(611)에 인접하게 배열을 유지한다.
이때, 제1 패널(500)에 입사되는 입사광 대부분은 제1 컬러입자(540)에 의해 흡수되고, 일부분은 동일한 기판상에 이격된 두 전극 사이와 격벽(530,630)으로 투과되며, 제2 패널(600)에 입사되는 입사광 대부분은 메탈전극(512)로 인해 반사되고 일부분은 동일한 기판상에 이격된 두 전극 사이와 격벽(530,630)으로 투과된다.
이는 제2 패널(600)의 제4 하부전극(612)이 투명한 전극이므로 건너에 있는 제1 패널(500)의 메탈전극(512)로 인해 반사되는 것이다.
이로 인해, 제1 패널(500) 방향은 반사광이 없고 제1 컬러입자(540)와 제2 컬러입자(640)에서 흡수되는 흡수광과 제1 패널(500)의 제1, 제2 하부전극(511,512) 사이의 간격, 제2 패널(600)의 제3, 제4 하부전극(611,612) 사이의 간격으로 투과되는 투과광만 존재하여 반대편의 이미지를 흐릿하게 관찰할 수 있다.
또한, 제2 패널(600) 방향은 투과광보다 반사광이 많아, 투시하기 힘들고 거울과 같은 효과를 느낀다.
(E)는 제1 패널(500)의 메탈전극(512)와 제2 패널(600)의 제4 하부전극(612)에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자(540)가 제1 패널(500)의 메탈전극(512)에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자(640)가 제2 패널(600)의 제4 하부전극(612)에 인접하게 배열을 유지한다.
이때, 제1 패널(500) 및 제2 패널(600)의 양측방향에서 입사되는 입사광 대부분은 컬러입자(540,640)에 의해 흡수되고 일부분은 동일한 기판상에 제1 패널(500)의 투명전극(511)이 배치된 위치, 이격된 두 전극 사이와 격벽(530,630)으로 투과된다. 이로 인해, 양면에서 투과광만 존재하여 투시하기 쉬워진다.
(F)는 제1 패널(500)의 제1 상부전극(521)과 제2 패널(600)의 제2 상부전극(621)에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자(540)가 제1 패널(500)의 제1 상부전극(521)에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자(640)가 제2 패널(600)의 제2 상부전극(621)에 인접하게 배열을 유지한다.
이때, 제1 패널(500) 및 제2 패널(600)의 양측방향에서 입사되는 입사광은 각각 제1 컬러입자(540) 및 제2 컬러입자(640)에 의해 흡수된다. 이로 인해, 양면에서 광이 차단된다.
따라서, 본 발명은 사용자 편의에 따라 광 반사정도를 선택할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 하나 또는 두 개의 패널을 통해 일방향 또는 양방향의 전자종이를 형성할 수 있으며, 표시 방향별로 모드에 따른 구동방법을 달리하여 다양한 형태로 표현할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100...상부기판
110...상부전극
200...하부기판
210...하부전극
211...투명전극
212...메탈전극
220...TFT 필름층
300...격벽
310...셀
400...컬러입자
500...제1 패널
510...제1 TFT 필름층
511...제1 하부전극
512...제2 하부전극(메탈전극)
520...제1 상부기판
521...제1 상부전극
530...제1 격벽
540...제1 컬러입자
600...제2 패널
610... 제2 TFT 필름층
611...제3 하부전극
612...제4 하부전극
620...제2 상부기판
621...제2 상부전극
630...제2 격벽
640...제2 컬러입자
700...제1 하부기판
701...제2 하부기판
800...패널 접합부

Claims (9)

  1. 상부전극을 구비한 상부기판, 하부전극을 구비한 하부기판, 및 상기 상부전극과 하부전극의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 격벽을 포함하는 전자종이 필름에 있어서,
    상기 상부전극과 하부전극 사이의 각 셀에 투과도를 제어하기 위한 양(+)전하를 띄는 컬러입자가 주입되고,
    상기 하부전극과 하부기판 사이에 하부전극에 구동펄스를 인가하는 TFT필름층이 위치되며,
    상기 하부전극은 적어도 둘 이상이 구비되어, 적어도 하나 이상은 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극을 포함하고, 상기 메탈전극의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 투과시키는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 메탈전극을 제외한 하부전극 및 상기 상부전극의 재료는 투과도가 90% 이상인 투명전극인 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메탈전극 및 나머지 하부전극과의 사이가 이격되는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  4. 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 구동방법에 있어서,
    모드에 의해 구동하는 것으로, 하부전극의 투명전극에 음(-)의 극성을 인가하고, 하부전극의 메탈전극과 상부전극을 접지하여 하부전극의 투명전극에만 컬러입자를 위치시키는 a모드;
    하부전극의 투명전극과 상부전극을 접지하고, 메탈전극에 음(-)의 극성을 인가하여 컬러입자를 메탈전극에 위치시키는 b모드;
    하부전극의 투명전극과 메탈전극을 접지하고, 상부전극에 음(-)의 극성을 인가하여 컬러입자를 상부전극에 위치시키는 c모드; 및
    하부전극의 투명전극 및 메탈전극에 음(-)의 극성을 인가하고, 상부전극은 접지하여 컬러입자를 하부전극의 투명전극 및 메탈전극에 위치시키는 d모드; 중 어느 하나를 선택적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 구동방법.
  5. 제1 상부전극을 구비한 제1 상부기판, 적어도 둘 이상의 제1 하부전극을 구비한 제1 TFT 필름층, 및 상기 제1 상부기판과 제1 TFT필름층의 사이를 이격시키고, 셀 단위로 분리하는 제1 격벽을 포함하는 제1 패널;
    적어도 둘 이상의 제2 하부전극을 구비한 제2 TFT 필름층, 제2 상부전극을 구비한 제2 상부기판, 및 상기 제2 TFT 필름층과 제2 상부기판의 사이를 이격시키고, 셀단위로 분리하는 제2 격벽을 포함하는 제2 패널; 및
    상기 제1 TFT 필름층의 저면에 위치한 제1 하부기판과 상기 제2 TFT 필름층의 저면에 위치한 제2 하부기판 사이를 접합하여 상기 제1 패널과 제2 패널을 구분하는 패널 접합부;를 포함하되,
    상기 제1 패널의 셀 및 제2 패널의 셀에 투과도를 제어하기 위해 각각의 패널에 양(+)전하를 띄는 컬러입자를 주입하고,
    상기 제1 및 제2 TFT 필름층은 각 상단에 구비된 하부전극들에 구동펄스를 인가하며, 상기 제1 하부전극은 전반사가 되는 메탈로 형성된 메탈전극을 포함하고, 상기 메탈전극의 반사율을 이용해 선택적으로 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 메탈전극을 제외한 나머지 제1 하부전극, 제1 상부전극, 제2 상부전극, 및 제2 하부전극의 재료는 투과도가 90% 이상인 투명한 전극인 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  7. 청구항 5항에 있어서,
    상기 제1 패널의 하부전극들 및 제2 패널의 하부전극들이 배치되는 위치 및 크기는 상기 패널 접합부를 기준으로 서로 대칭되는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 메탈전극 및 나머지 제1 하부전극과의 사이가 이격되는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름.
  9. 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름의 구동방법에 있어서,
    모드에 의해 구동하는 것으로, 전자종이 필름을 구동하지 않은 초기상태를 유지하는 A모드;
    제1 패널의 제1 및 제2 하부전극 중 투명전극과 제2 패널의 제3 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 투명전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제3 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 B모드;
    제1 패널의 제1 하부전극 중 투명전극과 제2 패널의 제4 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 투명전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제4 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 C모드;
    제1 패널의 메탈전극과 제2 패널의 제3 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 메탈전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제3 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 D모드;
    제1 패널의 메탈전극과 제2 패널의 제4 하부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 메탈전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제4 하부전극에 인접하게 배열을 유지하는 E모드; 및
    제1 패널의 제1 상부전극과 제2 패널의 제2 상부전극에 음(-)의 극성을 유지하여 제1 컬러입자가 제1 패널의 제1 상부전극에 인접하게 배열되고, 제2 컬러입자가 제2 패널의 제2 상부전극에 인접하게 배열을 유지하는 F모드; 중 어느 하나를 선택적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 광 반사 제어가 가능한 선택적 이미지 인식 전자종이 필름을 이용한 구동방법.
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