KR101507843B1 - Reflective display device and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제1 표시 물질, 인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제2 표시 물질, 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질에 대하여 전기장을 인가하는 인가부, 및 상기 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 상기 제1 표시 물질 및 제2 표시 물질의 표시 상태를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은, 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 반사 상태를 나타내고, 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 투과 상태를 나타내고, 상기 제1 표시 물질의 문턱값과 상기 제2 표시 물질의 문턱값은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.A reflective display device according to the present invention includes a first display material that displays at least one of a reflective state and a transmissive state depending on an intensity of an applied electric field and a second display material that reflects at least one of a reflective state and a transmissive state A second display material that displays a display state of the first display material and a second display material, an application unit that applies an electric field to the first display material and the second display material, Wherein the first display material and the second display material exhibit a reflection state when an electric field having an intensity lower than the respective threshold values is applied, And a threshold value of the first display material and a threshold value of the second display material are different from each other, Characterized in that the set properly.
Description
본 발명은 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 표시 물질(예를 들면, 콜레스테릭 액정)의 표시 상태를 전환시키기 위한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값)이 서로 다른 복수의 표시 물질에 대하여 다양한 패턴의 전기장을 인가함으로써 서로 다른 종류의 복수의 표시 물질을 독립적으로 구동하기 위한 복잡한 구동 수단을 구비하지 않고도 다양한 표시 상태(예를 들면, 컬러, 광 투과도 등)를 구현할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a reflective display device and a control method thereof. More specifically, the present invention relates to a method for changing the display state of a display material (e.g., a cholesteric liquid crystal) by changing the electric field of various patterns for a plurality of display materials having different minimum intensities (i.e., threshold values) (For example, color, light transmittance, and the like) can be implemented without complicated driving means for independently driving a plurality of display materials of different kinds by the application of a driving voltage .
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.Reflective display devices are widely used in various fields such as electronic books, mobile displays, outdoor displays and the like because they have advantages of excellent visibility in the open air and excellent low power characteristics.
종래에 소개된 반사형 표시 장치의 예로서, 콜레스테릭 액정 디스플레이(ChLCD: Cholesteric LCD)는 인가되는 전기장에 의하여 나선 구조의 액정이 축 방향으로 변화함에 따라 입사광을 반사하거나 투과시키는 기능을 수행한다. 구체적으로, 콜레스테릭 액정은 나선 구조의 축 방향이 표시면과 평행한 경우에 입사광을 반사시키거나(플래너(planar) 상태, 즉, 반사 상태) 나선 구조의 축 방향이 표시면과 직교하는 경우에는 입사광을 투과시킬 수 있는데(포컬 코닉(focal conic) 상태, 즉, 투과 상태), 이러한 반사 상태와 투과 상태는 인가되는 전기장에 의하여 가역적으로 전환될 수 있다. 또한, 콜레스테릭 액정은 전기장이 계속하여 인가되지 않더라도 반사 상태 또는 투과 상태가 안정적으로 유지되는 쌍안정성(bi-stability) 특성을 가지고 있으므로, 표시 상태를 유지시키기 위해서 많은 에너지를 소비할 필요가 없고 수동 매트릭스(PM, Passive Matrix)에 의한 구동이 가능하다는 특징을 가지고 있다.As a conventional example of a reflective display device, a cholesteric liquid crystal display (ChLCD) performs a function of reflecting or transmitting incident light as the liquid crystal of a helical structure changes in the axial direction by an applied electric field . Specifically, when the axial direction of the helical structure is parallel to the display surface, the cholesteric liquid crystal reflects incident light (planar state, i.e., reflected state) or when the axial direction of the helical structure is orthogonal to the display surface (Focal conic state, i.e., transmission state), the reflection state and the transmission state can be reversibly switched by the applied electric field. Further, since the cholesteric liquid crystal has a bi-stability characteristic in which the reflection state or the transmission state is stably maintained even when the electric field is not continuously applied, there is no need to consume a large amount of energy to maintain the display state And can be driven by passive matrix (PM, passive matrix).
도 1은 종래기술에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.Fig. 1 is a view showing an exemplary structure of a reflective display device according to the related art.
도 1을 참조하면, 반사 상태에서 빨간색(Red), 녹색(Green) 및 파란색(Blue) 컬러를 반사하는 세 가지 종류의 콜레스테릭 액정을 수직으로 적층시키고, 이들 콜레스테릭 액정을 독립적으로 제어함으로써 RGB 컬러가 복합적으로 표시되도록 할 수 있다.1, three types of cholesteric liquid crystals that reflect red, green, and blue colors in a reflective state are stacked vertically, and these cholesteric liquid crystals are independently controlled So that the RGB colors can be displayed in a complex manner.
하지만, 도 1의 종래기술에 의하면, R, G, B 컬러를 구현하기 위해서 각 컬러에 해당하는 세 가지 종류의 콜레스테릭 액정을 독립적으로 구동하기 위한 구조를 채용해야 하기 때문에, 표시 장치의 두께가 두꺼워지고 신호 처리 과정이 복잡해지며 이에 따라 제조 비용이 높아지게 되는 문제점이 발생한다.However, according to the prior art of FIG. 1, in order to implement R, G, and B colors, a structure for independently driving three kinds of cholesteric liquid crystal corresponding to each color must be adopted. The signal processing is complicated and the manufacturing cost is increased.
본 발명은 표시 물질(예를 들면, 콜레스테릭 액정)의 표시 상태를 전환시키기 위한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값)이 서로 다른 복수의 표시 물질에 대하여 다양한 패턴의 전기장을 인가함으로써 서로 다른 종류의 복수의 표시 물질을 독립적으로 구동하기 위한 복잡한 구동 수단을 구비하지 않고도 다양한 표시 상태(예를 들면, 컬러, 광 투과도 등)를 구현할 수 있는 반사형 표시 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention can be applied to a display device in which different electric fields are applied to a plurality of display materials having different minimum intensities (i.e., threshold values) of an electric field for switching display states of a display substance (e.g., cholesteric liquid crystal) It is an object of the present invention to provide a reflective display device and a control method thereof capable of realizing various display states (for example, color, light transmittance, etc.) without complicated driving means for independently driving a plurality of kinds of display materials .
본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제1 표시 물질, 인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제2 표시 물질, 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질에 대하여 전기장을 인가하는 인가부, 및 상기 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 상기 제1 표시 물질 및 제2 표시 물질의 표시 상태를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은, 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 반사 상태를 나타내고, 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 투과 상태를 나타내고, 상기 제1 표시 물질의 문턱값과 상기 제2 표시 물질의 문턱값은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.A reflective display device according to the present invention includes a first display material that displays at least one of a reflective state and a transmissive state depending on an intensity of an applied electric field and a second display material that reflects at least one of a reflective state and a transmissive state A second display material that displays a display state of the first display material and a second display material, an application unit that applies an electric field to the first display material and the second display material, Wherein the first display material and the second display material exhibit a reflection state when an electric field having an intensity lower than the respective threshold values is applied, And a threshold value of the first display material and a threshold value of the second display material are different from each other, Characterized in that the set properly.
상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은 콜레스테릭 액정(Ch LC: Cholesteric Liquid Crystal)을 포함할 수 있다.The first display material and the second display material may include Cholesteric Liquid Crystal (ChLC).
상기 제1 표시 물질은 반사 상태에서 제1 파장 범위의 광을 반사시키고, 상기 제2 표시 물질은 반사 상태에서 제2 파장 범위의 광을 반사시킬 수 있다.The first display material reflects light in a first wavelength range in a reflected state, and the second display material can reflect light in a second wavelength range in a reflected state.
상기 제2 표시 물질의 문턱값이 상기 제1 표시 물질의 문턱값보다 크게 설정된 경우에, 상기 제1 표시 물질의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질 모두가 반사 상태를 나타내고, 상기 제1 표시 물질의 문턱값 이상 상기 제2 표시 물질의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질이 투과 상태를 나타내고 상기 제2 표시 물질은 반사 상태를 나타내고, 상기 제2 표시 물질의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질 모두가 투과 상태를 나타낼 수 있다.When an electric field having an intensity lower than a threshold value of the first display material is applied when a threshold value of the second display material is set to be larger than a threshold value of the first display material, The first display material exhibits a transmissive state and the second display material exhibits a reflective state when an electric field having an intensity lower than a threshold value of the second display material by a threshold value of the first display material is applied, And when the electric field having an intensity equal to or higher than the threshold value of the second display material is applied, both the first display material and the second display material may exhibit a transmission state.
그리고, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법은, 인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제1 표시 물질과 인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제2 표시 물질에 대하여 전기장을 인가하는 단계, 및 상기 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 상기 제1 표시 물질 및 제2 표시 물질의 표시 상태를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은, 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 반사 상태를 나타내고, 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 투과 상태를 나타내고, 상기 제1 표시 물질의 문턱값과 상기 제2 표시 물질의 문턱값은 서로 다르게 설정되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a reflective display device, including: providing a first display material that displays at least one of a reflective state and a transmissive state according to an intensity of an applied electric field, Applying an electric field to a second display material indicative of a display state of at least one of a state and a transmissive state and controlling the display state of the first display material and the second display material by adjusting the intensity of the applied electric field Wherein the first display material and the second display material exhibit a reflection state when an electric field having an intensity lower than a respective threshold value is applied and when an electric field having an intensity not less than the threshold value is applied Wherein a threshold value of the first display substance and a threshold value of the second display substance are set to be different from each other And that is characterized.
본 발명에 의하면, TFT(Thin Film Transistor)와 같은 복잡한 구동 수단이나 각 단위 셀마다 형성되는 복잡한 전극 패턴을 채용할 필요가 없이, 문턱값이 서로 다른 적어도 한 종류의 콜레스테릭 액정 전체에 대하여 인가되는 전기장의 세기만을 제어함으로써 다양한 컬러를 표시할 수 있게 되는 효과가 달성된다.According to the present invention, it is unnecessary to employ a complicated driving means such as a TFT (Thin Film Transistor) or a complicated electrode pattern formed for each unit cell, and it is possible to apply the present invention to at least one kind of cholesteric liquid crystal having different threshold values So that various colors can be displayed by controlling only the intensity of the electric field.
또한, 본 발명에 의하면, 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 콜레스테릭 액정의 단위 셀(예를 들면, 콜레스테릭 액정, 뱅크, 격벽 등)을 특정 패턴에 따라 정밀하게 배열시킬 필요 없이, 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 콜레스테릭 액정의 단위 셀의 혼합 비율만을 조절하여 구동 전극 사이에 한꺼번에 형성시키는 매우 단순한 제조 공정만으로도 다양한 컬러를 표시할 수 있는 반사형 표시 장치를 구현할 수 있게 되는 효과가 달성된다.Further, according to the present invention, the unit cells (for example, cholesteric liquid crystals, banks, barrier ribs, etc.) of cholesteric liquid crystal capable of displaying different colors can be arranged in different It is possible to realize a reflective display device capable of displaying various colors only by a very simple manufacturing process in which only the mixing ratio of the unit cells of the cholesteric liquid crystal capable of displaying colors is formed at a time between the driving electrodes .
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 콜레스테릭 액정에 포함되는 입자를 이동시키기 위한 전기장의 세기의 문턱값을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 콜레스테릭 액정에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 콜레스테릭 액정의 배열에 관한 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.Fig. 1 is a view showing an exemplary structure of a reflective display device according to the related art.
Fig. 2 is a diagram exemplifying the configuration of a reflective display device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a threshold value of an electric field intensity for moving particles included in each cholesteric liquid crystal of a reflective display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to an embodiment of the present invention.
Figs. 5 to 7 are diagrams exemplarily showing color combinations that can be applied to a cholesteric liquid crystal of a reflective display device according to an embodiment of the present invention. Fig.
8A to 8D are views showing a configuration of an arrangement of a cholesteric liquid crystal of a reflection type display device according to an embodiment of the present invention.
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.The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings, which illustrate, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.
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.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.
본 명세서에서 있어서, 콜레스테릭 액정은 반사 상태(즉, 플래너(Planar) 상태) 및 투과 상태(즉, 포컬 코닉(Focal conic) 상태의 두 가지 안정된 표시 상태를 나타낼 수 있다(쌍안정성, bi-stability). 여기서, 콜레스테릭 액정의 두 가지 표시 상태의 쌍안정성은 표시 장치의 기판(210, 220)의 요철 구조, 표면 처리 등에 의하여 조절될 수 있다.In this specification, a cholesteric liquid crystal can exhibit two stable display states (a bistable bi-stable state), a reflective state (i.e., a planar state) and a transmissive state (i.e., a focal conic state) stability of the display states of the cholesteric liquid crystal can be controlled by the concavo-convex structure, surface treatment, etc. of the
보다 구체적으로, 콜레스테릭 액정이 입사광을 반사시키는 현상은 Bragg의 원리를 통해 설명될 수 있는데, 반사되는 광의 파장은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
More specifically, the phenomenon that the cholesteric liquid crystal reflects the incident light can be explained through the principle of Bragg, and the wavelength of the reflected light can be expressed by the following equation (1).
<수학식 1>&Quot; (1) "
λ=nP
λ = nP
수학식 1에서, λ는 반사광의 파장이고, n은 콜레스테릭 액정의 굴절률의 평균값이며, P는 피치(pitch)를 나타낸다.In Equation (1),? Is the wavelength of the reflected light, n is the average value of the refractive index of the cholesteric liquid crystal, and P indicates the pitch.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 콜레스테릭 액정이 나선(helical) 구조를 포함할 수 있도록 하기 위해 감광성 도판트(chiral dopant)가 첨가될 수 있다. 콜레스테릭 액정이 플래너(Planar) 상태인 경우에 Bragg의 원리에 따라 입사광이 반사되고 콜레스테릭 액정이 포컬 코닉(Focal conic) 상태인 경우에는 나선(helical) 구조가 임의 방향으로 배열됨에 따라 입사광이 산란되는 정도가 낮아지고 투과되는 정도가 높아져서 콜렉스테릭 액정이 전반적으로 투명하게 될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a chiral dopant may be added to enable the cholesteric liquid crystal to include a helical structure. When the cholesteric liquid crystal is in the planar state, the incident light is reflected according to the principle of Bragg, and when the cholesteric liquid crystal is in the focal conic state, the helical structure is arranged in any direction, The scattering degree is lowered and the degree of transmission is increased, so that the cholesteric liquid crystal can be made generally transparent.
[반사형 표시 장치의 구성][Configuration of Reflective Display Device]
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.Fig. 2 is a diagram exemplifying the configuration of a reflective display device according to an embodiment of the present invention.
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 콜레스테릭 액정(251 내지 254)으로 이루어진 단위 셀을 포함할 수 있다.2, a reflective display device 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include an
본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 콜레스테릭 액정(251 내지 254)은 이들을 구동하는(즉, 표시 상태를 전환시키는) 데에 필요한 전기장의 최소 세기(즉, 문턱값)가 서로 다르게 구성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, at least one of the cholesteric
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252), 제3 콜레스테릭 액정(253) 및 제4 콜레스테릭 액정(254)은 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 미만인 경우에 나선 구조의 축 방향이 표시면과 평행하게 되어 입사광을 반사시키는 반사 상태를 나타내고 인가되는 전기장의 세기가 각각의 문턱값 이상인 경우에는 나선 구조의 축 방향이 표시면과 직교하게 되어 입사광을 투과시키는 투과 상태를 나타낼 수 있는데, 이때, 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252), 제3 콜레스테릭 액정(253) 및 제4 콜레스테릭 액정(254)의 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.Specifically, according to one embodiment of the present invention, the first cholesteric
[반사형 표시 장치의 동작][Operation of reflective display device]
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 각 콜레스테릭 액정의 표시 상태를 전환시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값을 예시적으로 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a threshold value of an electric field intensity required for switching the display state of each cholesteric liquid crystal of the reflective display device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252), 제3 콜레스테릭 액정(253) 및 제4 콜레스테릭 액정(254)의 표시 상태를 반사 상태에서 투과 상태로 전환시키기 위해 필요한 전기장의 세기의 문턱값은 각각 VT1, VT2, VT3 및 VT4 일 수 있다(VT1 < VT2 < VT3 < VT4). 또한, 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252), 제3 콜레스테릭 액정(253) 및 제4 콜레스테릭 액정(254)는 반사 상태의 경우에 각각 빨간색, 초록색, 파란색 및 검은색을 나타낼 수 있고, 하부 기판(220)은 흰색을 나타낼 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치(200)의 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252), 제3 콜레스테릭 액정(253) 및 제4 콜레스테릭 액정(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.3, the first cholesteric
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.Fig. 4 is a diagram illustrating a configuration of a reflective display device according to an embodiment of the present invention.
도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 서로 다른 문턱값을 갖고 반사 상태에서 서로 다른 파장을 광을 반사시키는 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252) 및 제3 콜레스테릭 액정(253)이 동일 평면에 형성될 수 있다(즉, side-by-side).Referring to FIG. 4A, in a reflective display device 200 according to an exemplary embodiment of the present invention, a first cholesteric liquid crystal (for example, 251, the second cholesteric
도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 서로 다른 문턱값을 갖고 반사 상태에서 서로 다른 파장을 광을 반사시키는 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252) 및 제3 콜레스테릭 액정(253)이 수직으로 적층될 수 있다. 참고로, 도 1에 도시된 종래기술의 경우에는 제1 콜레스테릭 액정(131), 제2 콜레스테릭 액정(132) 및 제3 콜레스테릭 액정(133)을 구동하기 위한 상하부 전극(120)이 각각 구비되어야 하고 이들 상하부 전극(120)을 통하여 인가되는 전기장이 각각 조절되어야 하지만, 도 4의 (b)에 도시된 본 발명에 따른 반사형 표시 장치(200)의 경우에는 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252) 및 제3 콜레스테릭 액정(253)을 모두 아우르는 한 쌍의 상하부 전극(230, 240)만을 필요하며, 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252) 및 제3 콜레스테릭 액정(253)의 두께 또는 유전율을 조절하거나 한 쌍의 상하부 전극(230, 240)에 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 다양한 컬러의 반사광을 구현할 수 있다.Referring to FIG. 4B, in the reflective display device 200 according to an exemplary embodiment of the present invention, a first cholesteric liquid crystal having different threshold values and reflecting light of different wavelengths in a
도 4의 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치(200)에서는 서로 다른 문턱값을 갖고 반사 상태에서 서로 다른 파장을 광을 반사시키는 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252) 및 제3 콜레스테릭 액정(253)이 서로 혼합된 상태로 한 쌍의 상하부 전극 사이에 충진될 수 있다. 여기서, 제1 콜레스테릭 액정(251), 제2 콜레스테릭 액정(252) 및 제3 콜레스테릭 액정(253)은 서로 혼재된 상태로 존재할 수 있고, 수평 방향으로 혹은 수직 방향으로 상분리가 되어 도 4의 (a) 혹은 (b)에 도시된 바와 같은 상태로 존재할 수도 있다.Referring to FIG. 4C, in the reflective display device 200 according to an exemplary embodiment of the present invention, a first cholesteric liquid crystal having different threshold values and reflecting light of different wavelengths in a
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치에 포함되는 콜레스테릭 액정은 광투과성 물질로 이루어진 캡슐로 캡슐화되거나 격벽으로 구획화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 콜레스테릭 액정을 캡슐화함으로써 서로 다른 캡슐에 포함되는 콜레스테릭 액정 사이에 혼입 등의 직접적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 입자 및 용매의 밀봉(sealing)을 용이하게 하여 반사형 표시 장치의 필름 형태로의 가공성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라 반사형 표시 장치에 포함되는 콜레스테릭 액정을 각 캡슐마다 독립적으로 제어할 수 있게 된다.Meanwhile, the cholesteric liquid crystal included in the reflective display device according to an embodiment of the present invention may be encapsulated into a capsule made of a light-transmitting material or partitioned into barrier ribs. According to one embodiment of the present invention, by encapsulating the cholesteric liquid crystal, it is possible to prevent direct interference such as entanglement between cholesteric liquid crystals contained in different capsules, So that the workability in the film form of the reflection type display device can be improved. Accordingly, the cholesteric liquid crystal contained in the reflective display device can be independently controlled for each capsule.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사형 표시 장치를 구성하는 콜레스테릭 액정에는 다양한 컬러 조합이 적용될 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, various combinations of colors can be applied to the cholesteric liquid crystal constituting the reflective display device.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 콜레스테릭 액정에 적용될 수 있는 컬러 조합을 예시적으로 나타내는 도면이다.Figs. 5 to 7 are diagrams exemplarily showing color combinations that can be applied to a cholesteric liquid crystal of a reflective display device according to an embodiment of the present invention. Fig.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 반사형 표시 장치는 서로 다른 두 가지 컬러의 반사 상태를 나타내는 두 가지 종류의 콜레스테릭 액정을 포함할 수 있는데, 이러한 반사형 표시 장치는 두 가지 종류의 콜레스테릭 액정을 1:1의 비율로 혼합 배치시킴으로써 제조될 수 있다(도 5 참조). 마찬가지로, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치는 서로 다른 세 가지 또는 네 가지 컬러의 반사 상태를 나타내는 세 가지 또는 네 가지 종류의 콜레스테릭 액정을 포함할 수 있는데, 이러한 반사형 표시 장치는 세 가지 또는 네 가지 종류의 콜레스테릭 액정을 1:1:1의 비율로 또는 1:1:1:1의 비율로 혼합 배치시킴으로써 제조될 수 있다(도 6 또는 도 7 참조).5 to 7, the reflection type display device may include two kinds of cholesteric liquid crystals that exhibit two different color reflection states. The reflection type display device includes two types of cholesteric liquid crystal display elements (See Fig. 5). Likewise, the reflective display device according to an embodiment of the present invention may include three or four kinds of cholesteric liquid crystals exhibiting different three or four color reflective states, Can be prepared by mixing three or four kinds of cholesteric liquid crystals in a ratio of 1: 1: 1 or 1: 1: 1: 1 (see FIG. 6 or 7).
도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사형 표시 장치의 콜레스테릭 액정의 배열에 관한 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.8A to 8B are views showing a configuration of a cholesteric liquid crystal array of a reflective display device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각 빨간색(Red, R), 초록색(Green, G), 파란색(Blue, B) 및 검은색(K, blacK)에 해당하는 복수의 콜레스테릭 액정이 일렬로(Stripe) 배열될 수 있고(도 8a 참조), 정사각형을 이루며 모자이크(mosaic) 방식으로 배열될 수 있고(도 8b 참조), 삼각형(Triangle 또는 Delta)을 이루며 반복적으로 배열될 수 있고(도 8c 참조), 마름모 형상을 이루며 반복적으로 배열될 수 있다(도 8d 참조).According to an embodiment of the present invention, a plurality of cholesteric liquid crystals corresponding to red (R), green (G), blue (B), and black (K, blacK) (See FIG. 8A), can be arranged in a square and mosaic manner (see FIG. 8B), can be repeatedly arranged as a triangle (Triangle or Delta) ), And may be repeatedly arranged in a rhombic shape (see Fig. 8D).
다만, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치에 포함되는 콜레스테릭 액정의 반사 상태에서의 컬러가 반드시 상기 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, Cyan(시안), Magenta(마젠타) 및 Yellow(옐로우)의 컬러를 나타낼 수도 있을 것이다.However, colors in the reflective state of the cholesteric liquid crystal included in the reflective display device according to the present invention are not necessarily limited to those listed above, and the colors of cyan, magenta, and yellow .
이상에서, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치에 포함되는 표시 물질이 콜레스테릭 액정인 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치에 포함될 수 있는 표시 물질이 반드시 콜레스테릭 액정에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 표시 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 인가되는 전기장에 따라 반사 상태와 투과 상태가 가역적으로 전환될 수 있는 물질, 반사 상태에서 투과 상태로의 전환(혹은 투과 상태에서 반사 상태로의 전환)에 필요한 전기장의 세기의 문턱값을 갖는 물질, 반사 상태에서 투과 상태로의 전환(혹은 투과 상태에서 반사 상태로의 전환) 시 이력 특성이 존재하는 물질 등이 본 발명에 따른 반사형 표시 장치에 포함될 수 있을 것이다.Although the display material included in the reflective display device according to the present invention is cholesteric liquid crystal, the display material that can be included in the reflective display device according to the present invention is not limited to cholesteric liquid crystal. The present invention is not limited to liquid crystals and may include other display materials within the scope of achieving the object of the present invention. For example, a substance that can reversibly switch between a reflection state and a transmission state according to an applied electric field, a threshold value of an electric field intensity required for switching from a reflection state to a transmission state (or switching from a transmission state to a reflection state) A material having a hysteresis characteristic in the case of switching from a reflective state to a transmissive state (or from a transmissive state to a reflective state) may be included in the reflective display device according to the present invention.
한편, 도면으로 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는 콜레스테릭 액정 이외의 다른 종류의 다양한 액정(Liquid Crystal)을 포함하여 구성될 수도 있을 것이다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 네마틱(Nematic) 액정, 스메크틱(Smectic) 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 인가될 때 배열 상태가 급격하게 변화되는 액정을 사용함으로써, 결과적으로 전기장의 문턱값이 존재하는 반사형 표시 장치를 구현할 수 있다.Although not shown in the drawings, the reflective display device according to the present invention may include various types of liquid crystals other than the cholesteric liquid crystals. That is, according to an embodiment of the present invention, a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or the like may be applicable. These liquid crystals may have a change in arrangement state depending on an external electric field, an external magnetic field, And the dielectric constant can be changed. Therefore, according to one embodiment of the present invention, by using a liquid crystal in which the arrangement state is abruptly changed when an electric field of a specific intensity equal to or higher than a certain intensity is applied to the liquid crystal whose alignment state is changed according to an external electric field, A reflective display device can be realized.
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.According to an embodiment of the present invention, the characteristic configuration of the reflection type display device according to the present invention can be applied to a display device including a material whose magnetic susceptibility and magnetic polarization amount vary according to a magnetic field.
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.According to an embodiment of the present invention, the characteristic configuration of the reflective display device according to the present invention can be applied to a photoreaction display device including a material whose optical characteristics change according to light intensity or wavelength.
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.According to an embodiment of the present invention, the characteristic configuration of the reflective display device according to the present invention can also be applied to a thermal response display device including a material whose optical characteristics change with temperature or heat.
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.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.
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.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
100: 종래기술에 따른 반사형 표시 장치
200: 본 발명에 따른 반사형 표시 장치
210: 상부 기판
220: 하부 기판
230: 상부 전극
240: 하부 전극
251 내지 254: 콜레스테릭 액정100: Reflective display device according to the related art
200: reflection type display device according to the present invention
210: upper substrate
220: Lower substrate
230: upper electrode
240: Lower electrode
251 to 254: cholesteric liquid crystals
Claims (5)
인가되는 전기장의 세기에 따라 반사 상태 및 투과 상태 중 적어도 하나의 표시 상태를 나타내는 제2 표시 물질,
상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질에 대하여 전기장을 인가하는 인가부, 및
상기 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 상기 제1 표시 물질 및 제2 표시 물질의 표시 상태를 제어하는 제어부
를 포함하되,
상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은, 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 반사 상태를 나타내고, 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 투과 상태를 나타내고,
상기 제1 표시 물질의 문턱값과 상기 제2 표시 물질의 문턱값은 서로 다르게 설정되며,
상기 제2 표시 물질의 문턱값이 상기 제1 표시 물질의 문턱값보다 크게 설정된 경우에,
상기 제1 표시 물질의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질 모두가 반사 상태를 나타내고,
상기 제1 표시 물질의 문턱값 이상 상기 제2 표시 물질의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질이 투과 상태를 나타내고 상기 제2 표시 물질은 반사 상태를 나타내고,
상기 제2 표시 물질의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질 모두가 투과 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.A first display material showing at least one display state of a reflection state and a transmission state according to the intensity of an applied electric field,
A second display material which exhibits a display state of at least one of a reflection state and a transmission state according to an intensity of an applied electric field,
An application unit for applying an electric field to the first display material and the second display material, and
And controls the display state of the first display material and the second display material by adjusting the intensity of the applied electric field,
, ≪ / RTI &
Wherein the first display material and the second display material exhibit a reflective state when an electric field having an intensity lower than a respective threshold value is applied and a transmissive state when an electric field having an intensity equal to or higher than the threshold value is applied,
The threshold of the first display material and the threshold of the second display material are set to be different from each other,
When the threshold value of the second display substance is set to be larger than the threshold value of the first display substance,
When an electric field having an intensity lower than a threshold value of the first display material is applied, both the first display material and the second display material exhibit a reflective state,
Wherein the first display material exhibits a transmissive state and the second display material exhibits a reflective state when an electric field having an intensity lower than a threshold value of the second display substance by a threshold value of the first display substance is applied,
Wherein the first display material and the second display material both show a transmission state when an electric field having an intensity equal to or higher than a threshold value of the second display material is applied.
상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은 콜레스테릭 액정(Ch LC: Cholesteric Liquid Crystal)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first display material and the second display material include Cholesteric Liquid Crystal (Ch LC).
상기 제1 표시 물질은 반사 상태에서 제1 파장 범위의 광을 반사시키고, 상기 제2 표시 물질은 반사 상태에서 제2 파장 범위의 광을 반사시키는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first display material reflects light in a first wavelength range in a reflective state and the second display material reflects light in a second wavelength range in a reflective state.
상기 인가되는 전기장의 세기를 조절함으로써 상기 제1 표시 물질 및 제2 표시 물질의 표시 상태를 제어하는 단계
를 포함하되,
상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질은, 각각의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 반사 상태를 나타내고, 각각의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되는 경우에는 투과 상태를 나타내고,
상기 제1 표시 물질의 문턱값과 상기 제2 표시 물질의 문턱값은 서로 다르게 설정되며,
상기 제2 표시 물질의 문턱값이 상기 제1 표시 물질의 문턱값보다 크게 설정된 경우에,
상기 제1 표시 물질의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질 모두가 반사 상태를 나타내고,
상기 제1 표시 물질의 문턱값 이상 상기 제2 표시 물질의 문턱값 미만의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질이 투과 상태를 나타내고 상기 제2 표시 물질은 반사 상태를 나타내고,
상기 제2 표시 물질의 문턱값 이상의 세기의 전기장이 인가되면 상기 제1 표시 물질 및 상기 제2 표시 물질 모두가 투과 상태를 나타내는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치를 제어하기 위한 방법.The first display material exhibiting at least one of the reflective state and the transmissive state and the second display material exhibiting at least one of the reflective state and the transmissive state depending on the intensity of the applied electric field, Applying an electric field to the substrate; and
Controlling the display state of the first display material and the second display material by adjusting the intensity of the applied electric field
, ≪ / RTI &
Wherein the first display material and the second display material exhibit a reflective state when an electric field having an intensity lower than a respective threshold value is applied and a transmissive state when an electric field having an intensity equal to or higher than the threshold value is applied,
The threshold of the first display material and the threshold of the second display material are set to be different from each other,
When the threshold value of the second display substance is set to be larger than the threshold value of the first display substance,
When an electric field having an intensity lower than a threshold value of the first display material is applied, both the first display material and the second display material exhibit a reflective state,
Wherein the first display material exhibits a transmissive state and the second display material exhibits a reflective state when an electric field having an intensity lower than a threshold value of the second display substance by a threshold value of the first display substance is applied,
Wherein both the first display material and the second display material exhibit a transmission state when an electric field having an intensity equal to or higher than a threshold value of the second display material is applied.
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