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KR102415071B1 - 조절가능한 반사도를 갖는 반사 셀 - Google Patents

조절가능한 반사도를 갖는 반사 셀 Download PDF

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KR102415071B1
KR102415071B1 KR1020177014450A KR20177014450A KR102415071B1 KR 102415071 B1 KR102415071 B1 KR 102415071B1 KR 1020177014450 A KR1020177014450 A KR 1020177014450A KR 20177014450 A KR20177014450 A KR 20177014450A KR 102415071 B1 KR102415071 B1 KR 102415071B1
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로랑 듀퐁
수먼 만나
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넥스터 시스템즈
앵스띠뛰 미네 뗄레콩 - 이엠떼 아틀란티끄 - 브르타뉴 - 뻬이 드 라 루와르
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Abstract

본 발명은 각각 전극(3a,3b)에 의해 커버되고 서로 면하는 적어도 2개의 기판(2a,2b)을 포함하는 반사 셀(1)에 관한 것이며, 상기 기판들은 상기 기판들 사이에서 볼륨(4)의 범위를 정하고, 상기 볼륨(4)은 상기 기판들을 분리하고 쌍안정 액정 타입 재료(8), 예컨대 콜레스테릭 액정을 스레스홀드 필드에 충전하고, 전극들 모두는 전압원(5)에 연결되게 의도되고, 상기 반사 셀은, 상기 전극들 중 하나의 전극(3b)이 고려된 상기 기판(2b)의 표면을 전체적으로 커버하지 않는 패턴(6) 및 고려된 기판의 표면을 커버하는 전도성 층(7)을 관련시킴으로써 형성되고, 상기 전도성 층(7)의 재료의 전도율은 상기 패턴(6)의 재료의 전도율보다 낮다.

Description

조절가능한 반사도를 갖는 반사 셀{REFLECTIVE CELL WITH MODULAR REFLECTIVITY}
본 발명의 기술 분야는 쌍안정(bistable) 액정 기반 반사 셀, 예컨대 콜레스테릭(cholesteric) 액정의 분야이다.
이러한 셀은 일반적으로 2개의 기판을 포함하고, 각각의 기판은 전극에 의해 커버되며 서로를 면한다. 기판들은 그들 사이에 볼륨(volume)의 범위를 정하고, 이 볼륨은 기판을 나누며 쌍안정 액정으로 충전된다.
이러한 셀은 예컨대 특허 제 WO2012/051127 호에 의해 알려져 있다. 콜레스테릭 액정은 액정과 연관된 키랄 도펀트(chiral dopant) 재료의 타입에 의해 결정되는 가시 스펙트럼의 일부에 입사하는 광을 반사하는 특수성(particularity)을 갖는다. 스펙트럼의 나머지 부분이 보내진다. 이러한 액정이 특정 레벨의 전기장(또는 스레스홀드 필드(threshold field))의 대상이 될 때, 액정은 그 상태를 변경하여 전체적으로 투명해진다.
그 투명도로 인해, 콜레스테릭 액정 기반 셀은 서로 위에 적층되어서 적어도 2개의 원색(elementary color)의 조합인 색상을 반사하는 것을 허용하는 다색 셀을 구성할 수 있다.
특허 제 US2006/0066803 호 및 특허 제 US7630029 호는 따라서 다색 디스플레이를 수행하도록 허용하는 기본 셀의 적층을 기재한다.
알려진 셀에 의한 문제점은 그 반사도의 조절이다.
실제로, 주어진 원색의 레벨을 측정(gauge)하기 위해 셀의 반사도를 측정하는 것이 필수적이다. 셀의 "그레이 레벨(grey level)"이라는 용어는 고려된 셀의 색상과 관계 없이 공통적으로 사용된다.
종래의 해결책은 전극에 인가된 전기장의 값을 조절하는 것이다.
실제로, 콜레스테릭 액정이 그 평면 상태(최대 반사 상태)에 있고 전기장의 값이 점진적으로 증가될 때, 콜레스테릭 액정의 평면 상태는 파손된 나선형 구조를 가지며, 이것은 투명하고 안정적인 소위 포컬 코닉 구조(focal conic structure)를 통과한다.
이러한 포컬 코닉 상태로부터 그리고 전기장의 강도를 더 증가시킴으로써 전기장이 스레스홀드 필드를 초과할 때, 액정은 필드에 맞춰서 조정되어(align) 투명하고 불안정한 호메오트로픽(homeotropic) 상태가 된다.
이러한 마지막 상태에서, 전기장을 턴 오프(turn off)할 때, 콜레스테릭 액정은 그 평면 상태(고 반사)가 된다.
포컬 코닉 상태에서, 전기장의 턴 오프로 인해, 이러한 상태가 유지된다. 액정을 다시 그 평면 상태가 되게 하기 위하여, 호메오트로픽 상태가 되는 것, 즉, 스레스홀드 필드 이상으로 전기장을 증가시키는 것이 요구된다.
포컬 코닉 상태는 전극에 인가된 전압이 증가할 때(따라서, 전기장이 증가할 때), 감소하는 반사도을 보이는 것이 주목되었다. 따라서, 전기장의 값을 조절하여 반사도 레벨을 측정하는 것이 가능하되, 전체 재료 호메오트로픽 상태가 되게 하는 스레스홀드 필드 값 보다 낮은 전기장을 갖는 모든 경우에서 유지된다. 이러한 방법은 특허 제 EP582656 호에 의해 기재된다.
이러한 알려진 방법의 단점은 그에 따른 그레이 레벨이 여전히 제어하기 힘들게 유지된다는 점이다. 인가된 전압에 있어서, 그 상태가 변경된 재료의 양은 전압의 값에 의존할 뿐만 아니라, 액정의 구조적 결함 또는 표면 상태와 같은 기타 구조적 파라미터에도 의존한다.
그레이 레벨에 대하여 얻어지는 결과는 동일한 전기장의 대상이 되며 관련되는 다수의 셀 뿐만 아니라 하나의 셀에서 낮은 균질성을 갖는다.
시간 분할 다중화(time division multiplexing)를 수행하는 것, 즉, 반사 상태에서의 시간과 투명 상태에서의 시간 간의 비율을, 주어진 셀에 있어서, 변경하기 위하여 셀 제어 신호의 주파수를 변경하는 것이 또한 제안되었다. 이로써, 상의 지속성(persistence of vision)은 원하는 그레이 레벨을 인지하는 것을 허용하고, 이는 더는 안정적인 상태에 있지 않되 제어 신호의 주파수에 관한 동적 상태에 있다.
전기적 제어의 복잡화(complexification)와 셀에 영구적으로 전력을 공급하는 것의 필요에 더하여, 이러한 방법은 또한 상태들 간의 스위칭을 위한 시간이 제어 신호의 기간보다 짧은 액정 재료를 요하는 단점을 갖는다. 그러나, 알려진 재료는 과도하게 긴 스위칭 시간(약 수십 밀리초 - 40 내지 60 밀리초의 기간을 갖는 비디오 프레임에 비교됨)을 보이고, 이러한 스위칭 시간은 온도에 따라 더 변화한다.
또한, 특허 제 US2011/019111 호에 의해, 고려된 셀의 그레이 레벨을 제어하는 것을 허용하는 콜레스테릭 액정 기반 디스플레이 장치가 알려져 있다. 상기 장치는 특히 투명 전극, 콜레스테릭 액정 층 및 중간 층을 포함하는 셀을 포함한다. 중간 층은 액정의 유전 상수(dielectric constant)와 상이한(더 작거나 더 큰) 유전 상수를 갖는다. 중간 층은 액정내의 영역을 생성하는 것을 허용하고, 여기서, 전기장은 주어진 전압에 비해 더 강하다. 이러한 상이한 전기장 레벨은 층 - 그 유전 상수가 액정의 유전 상수와 상이함 - 의 성질 및 층 - 전극들 사이에서 주어진 전압에 대해 얻어진 전기장의 레벨에 또한 영향을 줌 - 의 두께 모두에 관련된다.
이러한 해결책은 주어진 두께를 갖고 액정에 둘러싸인 패턴의 재현가능한 구현을 포함하므로 구현하기 복잡하다.
더욱이, 수행되는 전압 제어는 구현되는 상이한 중간 층들의 수에 따라 미리 규정되는 수의 그레이 레벨을 얻는 것을 허용한다. 특히, 중간 층은 단 하나의 중간 그레이 레벨을 얻는 것을 허용하며, 더 많은 그레이 레벨을 갖기 위하여, 상이한 성질의 중간 층의 수를 증가시켜서 셀의 구현을 더 복잡하게 하는 것이 요구된다.
본 발명은 생성된 "그레이 레벨", 즉 반사도를 제어하기 쉬운 쌍안정 액정 셀을 제공하는 것이 의도된다.
본 발명에 따른 셀은 연속적으로 변화가능한 그레이 레벨을 단순한 방식으로 얻는 것을 허용한다.
게다가, 본 발명에 따른 셀은 임의의 영구 전원 없이 원하는 그레이 레벨을 유지할 수 있다. 따라서, 이는 적은 전력을 소비하며 그 전원이 간소화된다.
또한, 본 발명은 이러한 반사 셀의 반사도를 조절하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법 및 셀은 디스플레이 수단을 위한 단색 기본 픽셀을 만드는 것을 가능하게 한다. 픽셀의 각각의 기본 색상은 정확하게 반사도에 있어서 제어될 수 있다.
따라서, 본 발명은 각각 전극에 의해 커버되고 서로 면하는 적어도 2개의 기판을 포함하는 반사 셀에 관한 것이며, 상기 기판들은 상기 기판들 사이에서 볼륨의 범위를 정하고, 상기 볼륨은 상기 기판들을 분리하고 스레스홀드 필드를 갖는 쌍안정 액정 타입 재료, 예컨대 콜레스테릭 액정이 충전되고, 전극들 모두는 전압원에 연결되도록 의도되고, 상기 반사 셀은, 상기 전극들 중 적어도 하나의 전극이 고려된 상기 기판의 표면을 전체적으로는 커버하지 않는 패턴 및 고려된 기판의 표면을 커버하는 전도성 층을 관련시킴으로써 형성되고, 상기 층의 재료의 전도율은 상기 패턴의 재료의 전도율보다 낮다.
유리하게, 패턴은 고려된 기판의 표면의 10%에서 60% 사이의 표면을 가질 것이다.
전도성 층은 PEDOT-PSS의 퇴적에 의해 형성될 수 있다.
전도성 패턴은 ITO 또는 금속의 퇴적에 의해 형성될 수 있다.
상응하는 실시예에 있어서, 패턴은 평행한 전도성 스트립들의 세트에 의해 또는 적어도 하나의 사변형에 의해 또는 격자에 의해 형성될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 각각의 전극은 고려된 기판의 표면을 전체적으로는 커버하지 않는 패턴과 고려된 기판의 표면을 커버하는 전도성 층을 관련시킴으로써 형성될 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 반사 셀의 반사도를 조절하는 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, 교류 전압이 상기 셀의 전극들 사이에 인가되어서, 상기 전압들 사이에 교류 전기장을 생성하고, 상기 전기장의 최대 진폭은 고정되며 쌍안정 액정의 스레스홀드 필드보다 다소 높은 레벨을 가지며, 상기 방법에서, 상기 반사도는 주파수를 선택하는 것에 의해 조절되어서 상기 패턴에 의해 커버되지 않는 액정의 영역에서 상기 스레스홀드 필드 미만으로 상기 전기장의 값을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방법의 다른 실시예에 있어서, 교류 전압 셀의 전극들 사이에 인가되어서 전극들 사이에 교류 전기장을 생성할 수 있고, 전압의 주파수는 액정의 영역에서 스레스홀드 필드 미만으로 전기장의 값을 감소시키는 것을 가능하게 하는 값에 고정되고, 상기 액정은 전기장의 최대 진폭이 쌍안정 액정의 스레스홀드 필드보다 다소 높은 초기 레벨을 가질 때 패턴에 의해 커버되지 않고, 상기 방법에서, 반사도는 패턴에 의해 커버되지 않는 액정의 영역들에서 전기장을 증가시키도록 초기 레벨보다 더 높은 전기장 진폭을 선택하는 것에 의해 그리고 상기 영역 내에서 이러한 전기장을 스레스홀드 필드의 값에 더 가까워지게 하는 것에 의해 조절된다.
본 발명은 상이한 실시예의 이하의 기재를 검토하고 충분히 이해될 것이며, 이하의 기재는 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀의 개략적인 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 셀의 전극의 일 실시예의 정면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 셀의 전극의 기타 실시예의 정면도들이다.
도 4는 본 발명에 따른 셀의 전기장의 공간적 변형을 도시하는 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 기타 실시예에 따른 셀의 개략적인 횡단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 셀에 상응하는 전기적 다이어그램(electrical diagram)이다.
도 7a, 도 7b, 도 7c, 도 7d 및 도 7e는 신호 주파수의 상이한 레벨에 대하여 얻어지는 그레이 레벨(grey level)들을 시각화할 수 있는 사진들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반사 셀(1)은 2개의 기판(2a 및 2b)을 포함하고, 2개의 기판(2a 및 2b)은 각각 전극(3a 및 3b)을 가지며 서로 면한다. 기판(2a 및 2b)은 유리 슬라이드(glass slide)가 될 수 있다.
기판(2a 및 2b)은 볼륨(4)의 범위를 그들 사이에서 정하고, 이 볼륨은 기판들을 나누며 스레스홀드 필드를 갖는 쌍안정 액정 타입 재료(8), 예컨대 콜레스테릭 액정으로 충전된다. 액정(8)은 2개의 기판(2a 및 2b) 사이에 개재된다(interposed).
전극들(3a 및 3b) 모두는 전기 발전기와 같은 전압원(5)에 연결되고, 이것은 전극들(3a 및 3b) 사이에서 전압(U)을 인가하여, 기판들(2a 및 2b) 사이에, 따라서 액정(8)의 범위를 한정하는 2개의 표면 사이에 전기장(E)을 생성한다.
통상적으로, 콜레스테릭 액정(8)은 인가된 전기장이 없는 기간(P)(액정의 평면 상태로 지정됨)을 갖는 나선 거시적 구조를 포함하는 재료이다. 이러한 재료는 나선의 피치(P)를 조절하는 것을 허용하는 키랄 도펀트(chiral dopant)가 연관된 네마틱 위상(nematic phase)을 갖는다. 액정(8)에 의해 반사된 파장은 피치(P), 따라서 사용된 키랄 도펀트에 의존한다.
콜레스틱 액정은 그 휴지 상태(idle state)에서, 그 평면 상태를 취하고, 여기서, 액정은 그 피치(P)와 관련한 파장을 갖는 광을 반사한다(λ=n.P, 여기서 λ는 반사된 파장이고, n은 재료의 평균 지수이며, P는 나선의 피치이다).
먼저 기재된 바와 같이, 전기장(E)의 값이 증가할 때, 액정은, 그 평면 상태에서 나선 구조가 부분적으로 스위칭되는(이로써 반사도가 더 감소되게 함) 포컬 코닉(focal conic) 상태로 그리고 이어서 액정이 전기장(E)에 따라 조정되고 재료가 이로써 투명해지는 호미오트로픽(homeotropic) 상태가 된다(transition).
평면 상태 및 포컬 코닉 상태는 재료가 전기장의 부재에도 유지되는 안정적인 상태이다. 호미오트로픽 상태(투명)는 전기장의 존재를 요하는 불안정한 상태이다.
전기장이 턴 오프될 때, 재료는 호미오트로픽 상태에서 평면 상태가 된다(최대 반사 계수).
ETH는 포컬 코닉 상태에서 호미오트로픽 상태가 되는 것을 허용하는 스레스홀드의 값을 표시할 것이다.
다수의 문헌은 콜레스테릭 액정의 구조 및 조성을 기재하므로 더 많은 세부 사항을 본 명세서에서 제공할 필요는 없다.
예컨대, 상이한 가시 파장에 대하여 다수의 콜레스테릭 액정 및 관련된 키랄 도펀트를 기재하는 특허 제 WO2012051127 호가 참조될 수 있다.
본 발명에 있어서, 셀(1)은 전극들 중 하나의 전극, 여기서는 전극(3b)을 갖고, 이것은 고려된 기판(2b)의 표면을 전체적으로는 커버하지 않는 패턴(6) 및 패턴(6) 뿐만아니라 고려된 기판(2b)의 표면을 커버하는 전도성 층(7)을 관련시킴으로써 형성된다.
명백하게, 전극들(3a 및 3b)은 투명한 재료로 구성된다. 전극(3a) 및 전극(3b)의 패턴(6)은 산화 인듐(In2O3) 및 산화 주석(SnO2)을 연관시키는 퇴적에 의해 구성된다. 이러한 재료는 통상적으로 영어 두문자어 ITO(인듐 주석 산화물)로 지칭된다.
전도성 층(7)의 재료는 PEDOT-PSS일 것이다. PEDOT-PSS는 2개의 폴리머, 폴리(3,4-에틸렌다이옥시오펜)(또는 PEDOT) 및 폴리스타이린설폰산나트륨(sodium sulfonate polystyrene(또는 PSS))의 혼합물을 지칭한다.
따라서, 전도성 층(7)의 재료의 전도율은 패턴(6)의 재료의 전도율보다 낮다. 전도율(종종 σ로 표시됨)은 S.cm-1 또는 센치미터 당 지멘스(Siemens)로 기재되고, 이것은 저항률(종종 ρ로 표시됨)의 역이며 Ω.cm 또는 Ohm x 센티미터로 기재된다(σ=1/ρ).
박막 재료에 있어서, 재료의 전기적 저항 특성은 일반적으로 "시트 저항"(RS 또는 R
Figure 112017050502778-pct00001
으로 표시됨)으로 기재된다. 시트 저항(RS)은 고려된 재료의 층의 두께(e)와 저항의 비와 동일하다(RS = ρ/e). 시트 저항은 두께(e) 및 정사각형 표면을 갖는 퇴적의 저항의 값을 제공하며 옴 단위로 기재되되, Ω/
Figure 112017050502778-pct00002
(스퀘어 당 옴)으로 표시되어서, 실제 저항과의 임의의 혼란을 회피한다. 퇴적의 2개의 측방향 에지 사이의 고려된 퇴적의 전기적 저항은 정사각형 표면에 대한 RS와 실제로 동일하되, 정사각형이 아닌 샘플에 있어서는 상이할 것이다.
따라서 낮은 전도율은 높은 저항율에 그리고 또한 높은 시트 저항에 상응한다.
전도성 층(7)의 재료의 전도율이 패턴(6)의 재료의 전도율보다 낮다고 하는 것은, 전도성 층(7)의 재료의 시트 저항이 패턴(6)의 재료의 시트 저항보다 높은 것을 의미한다.
ITO의 시트 저항(RS)은 약 10Ω/
Figure 112017050502778-pct00003
내지 100Ω/
Figure 112017050502778-pct00004
이되, PEDOT-PSS의 시트 저항(RS)은 약 10MΩ/
Figure 112017050502778-pct00005
(메가 옴/스퀘어)이다.
전도율의 이러한 차이는 전극들 사이에서 교류 전압을 인가할 때 볼륨(4)에서 전기장 구배를 보장하는 것을 허용한다. 구배는 또한 전기 신호의 주파수에 의존하고, 주파수가 높을수록 전기 신호는 셀 내에서 더 적게 전파할 수 있다.
2개의 전도성 전극들 사이의 콜레스테릭 액정의 어셈블리는 커패시티(capacity)가 되는 것이 잘 알려져 있다. (선행 기술에 의해 잘 알려진 문헌으로부터 발췌된) 도 6은 이러한 어셈블리의 종래의 다이어그램을 도시한다. 커패시티(C)는 액정(8)에 의해 형성된 콘덴서의 커패시티이다. 저항(R1)은 전도성 패턴(6)에 의해 커버된 영역들의 저항을 설명하며 저항(R2)은 단독 전도성 층(7)에 의해 커버된 영역들의 저항을 설명한다. R1 및 R2와 관련된 인덕턴스(L1 및 L2)가 여기서 도시되되 종종 미미하다.
이러한 LC 회로의 연관성은 전압의 주파수에 상당히 의존하는 전압 강하에 관한 거동을 갖는다.
출판물: A.F. Naumov, Yu Loktev, I.R. Guralnik 및 G. Vdovin의 "모드 제어를 갖는 액정 적응적 렌즈(Optic letters / Vol 23 / n°　13 / 01/07/1998)"은 가변 초점 길이를 갖는 액정 기반 렌즈를 기재하고, 여기서, 액정은 2개의 전극 사이에 배열되고, 전극들 중 하나는 높은 저항성의 전극을 갖는 투명한 개구의 범위를 한정하는 환형 콘텍트를 갖는다. 이러한 출판물은, 전압이 주어진 주파수를 가질 때, 액정의 전기장은 높은 전도성 전극들 사이에서 실질적으로 포물선 형상을 갖는 것을 기재한다. 저자는 주파수에 의존하는 이러한 전기장 변형을 사용하여 따라서 구현된 렌즈의 상이한 초점 거리 특성을 제공한다.
액정 내에서 그리고 주파수에 따른 전기장의 변형의 이러한 현상은 또한 가변 초점 길이를 갖는 렌즈의 제조에의 적용의 일부로서, 특허 제 FR2957684 호에 기재된다.
잘 알려지고 먼저 만들어진(modeled) 이러한 물리적인 현상은 스레스홀드 필드를 갖는 쌍안정 액정 재료(예컨대, 콜레스테릭)를 갖고 본 발명에 의해 사용된다.
이것은 콜리메이션(collimation)을 야기하지 않되, 가변 그레이 레벨에서, 전압이 턴-오프될 때, 그레이 레벨은 인가된 전압의 주파수에 의존한다. 대안으로서, 패턴(6)은 알루미늄(AZO)으로 도핑된 산화 주석과 같은 금속 산화물로 구성되거나 예컨대 실버 와이어의 얇은 어레이와 같은 금속 재료로 구성될 수 있다. 금속 퇴적의 경우에, 와이어의 수 및 두께는 셀(1)의 투명도를 간섭하지 않도록 선택될 것이다.
도 2는 전극(3b)의 일 실시예를 정면도로 도시한다. 패턴(6)은 평행한 전도성 스트립들의 세트에 의해 여기서 형성되고, 이들은 모두 패턴(6)의 잔여부와 동일한 전도성 재료로 구성된 바(bar)(6a)에 의해 연결되는 것이 도시된다.
이러한 패턴(6)은 기판(2b)을 에칭하고 전도성 물질(ITO)을 진공 퇴적함으로써 실현되기 쉽다.
패턴(6)을 갖지 않는 기판(2b)의 표면과 패턴(6) 모두를 커버하는 전도성 층(7)이 이로써 퇴적된다. PEDOT-PSS의 층(7)의 퇴적은 스핀 코팅에 의해 수행된다. 이러한 퇴적 모드는 균일한 두께 및 균질한 조성을 갖는 전도성 층의 구현을 보장할 수 있다. 균일한 두께 및 균질한 조성은 층(7)의 전도율의 균일한 분포를 보장하는 것을 가능하게 한다.
패턴(6)의 에칭 및 이어서 전도성 층(7)의 박막 퇴적이 액정(8)의 두께가 전체 셀에 있어서 균일한 셀을 이끌어 내는 것이 주목될 것이다(약 4 마이크로미터의 액정의 두께). 따라서, 특허 제 US2011/019111 호에서의 경우에서와 마찬가지로 셀 내의 액정 및 전극에 의해 형성된 콘덴서의 커패시티의 공간적 변형은 존재하지 않는다. 특히, 도 4는 셀(1)의 개략도이며, 여기서, 패턴(6)을 나타내는 진한 라인 및 전도성 층(7)의 얇은 라인은 실제 두께와 관련이 없다. 액정(8)의 두께는 패턴(6) 및 패턴(6) 외부의 전도성 층(7) 양쪽에 관하여 일정하다(약 4 마이크로미터). 또한, 도 1 및 도 5에도 그러하다.
도 4는 셀(1)의 일부를 횡단면도로 도시한다. 전기 발전기(5)는 전극(3a) 및 전극(3b), 즉, 패턴(6)(여기서 2개의 스트립으로만 도시됨)과 전도성 층(7) 모두를 연결한다.
발전기(5)는 전극들(3a 및 3b) 사이에 교류 전압을 인가하고, 이것은 이러한 전극들(3a 및 3b) 사이에 교류 전기장(E)을 생성한다. 이러한 전기장(E)의 최대 진폭은 쌍안정 액정(8)의 스레스홀드 필드(ETH)보다 다소 높은 레벨로 선택된다.
셀(1)의 다이어그램 아래에 위치된 곡선(9)은 액정(8)내에 전기장의 공간적 분포를 (점선으로) 도시할 수 있다.
패턴(6)에 있어서, 전기장(ETH)은 전극(3a)과 패턴(6)을 형성하는 재료의 전도율로 인해 그 최대치에 있는 것이 주목된다. 액정은 패턴(6)을 면하는 이러한 영역에서 호메오트로픽 상태(투명)가 된다.
또한, 전기장(EV)은 패턴(6)의 스트립들 사이에 위치된 액정(8)의 영역에서 최대 전기장(EM)보다 낮거나 동일한 가변 레벨을 갖는 것이 주목된다. 실제로, 이러한 영역에서, 서로 면하는 전극들이 한편으로는 고 전도성의 전극(3a)이며 다른 한편으로는 더 낮은 전도율을 갖는 전도성 층(7)이다. 이러한 영역의 전기장(EV)의 값은 전극(3a,3b)에 인가되는 전압의 주파수에 의해 변경된다.
제로 주파수(직류)에 있어서, 전기장(EV)은 최대 전기장(EM)과 동일하다. 더 높은 주파수에 있어서, 전기장(EV)은 감소하고 이러한 전기장은 주파수가 높은 만큼 낮다. 도 4의 화살표(f↑)는 주파수(f)의 증가에 의해 전기장 층(점선으로 도시됨)의 점진적인 이동을 도시한다.
일부 주파수에 있어서, 전기장(EV)은 스레스홀드 필드(ETH)보다 낮아지고, 이것은 콜레스테릭 액정(8)이 안정적인 그 포컬 코닉 상태가 되는 것을 의미하는 것이 주목될 수 있다. 따라서, 전류를 턴 오프할 때, 셀은 평면 상태에 있을 액정(8)의 한 부분(패턴(6)을 면하는 액정) 및 포컬 코닉 상태에 있을 액정의 한 부분(투명) - 이 부분은 패턴(6)의 스트립들 간에 길이방향으로 위치됨 - 을 가질 것이다.
따라서, 셀의 반사도는 그와 관련된 광 주파수에 대하여 100%보다 낮을 것이다.
셀의 반사도(그레이 레벨)은 따라서 발전기(5)에 의해 공급되는 전압의 주파수를 변경함으로써 조절될 수 있다.
본 발명으로 인해, 전기장이 스레스홀드 필드보다 낮은 도메인에서 액정(8)의 전체 층의 거동을 제어하는 것에 따르지 않는 것이 주목된다.
반대로, 체계적으로(systematically) 반사적일 액정 볼륨의 일부는 전체적으로 제어되는데, 이는 스레스홀드 필드보다 더 높은 전기장의 대상이 되기 때문이다(상기 일부는 패턴(6) 아래에 위치됨).
그 반사도가 조절되는 액정의 부분은 패턴(6)의 영역들 사이에 위치되는 것이다. 셀의 예비 칼리브레이션(preliminary calibration)은 주파수의 변형에 따른 그 거동을 제어하는 것이 가능하다.
또한, 알려진 시간 분할 다중화 방법에 비해, 셀의 그레이 레벨을 측정하는데 있어서 액정(8)의 스위칭 역학에 더는 의존하지 않는다. 액정의 역학 거동은 셀의 그레이 레벨의 변조를 보장하기 위한 기계적 장애물이 더는 아니다. 또한, 그레이 레벨은 전원이 턴 오프 된 후에도 유지된다.
셀은 선택된 주파수에 따라 최대 반사도(제로 주파수) 또는 최소 반사도를 가질 것이며, 이는 패턴에 의해 커버되는 표면과 패턴에 의해 커버되지 않는 표면(최대 주파수) 사이의 비에 의존할 것임을 알 수 있다.
따라서, 최소 반사도의 레벨은 적용된 기판(3b)의 표면에 대한 패턴(6)의 표면의 비에 의존할 것이다.
본 발명은 주파수 레벨을 변경함으로써 연속적으로 변화가능한 그레이 레벨을 얻는 것을 가능하게 한다. 따라서, 특허 제 US2011/019111 호에 의한 경우와 마찬가지로 패턴의 다중화에 더는 의존하지 않는다.
그러나, 전극에 전압을 인가하여 제로 반사도를 얻는 것이 여전히 가능하므로 전기장은 스레스홀드 필드(ETH)보다 낮다. 이러한 경우에, 액정은 포컬 코닉 상태를 취하고, 또한 이것은 패턴(6)을 면한다.
따라서 설정의 자유가 특히 높다.
패턴은 셀에 대하여 공통적으로 요구되는 콘트라스트 특성에 따라 규정될 것이되, 또한 디스플레이될 패턴의 사이즈에 그리고 관찰 거리에 따라 규정될 것이다. 사용의 최대 주파수는 또한 패턴의 치수 특성에 영향을 줄 것이다.
반사도의 조절을 최대화하기 위하여, 전도성 트랙의 폭을 최소화하는것이 필수적일 것이다.
패턴에 의해 커버되는 표면과 기판의 표면 사이의 약 50%의 표면 비는 50%에서 100% 사이를 포함하는 반사도 커패시티(reflectivity capacity)를 제공한다(제로 반사도를 가질 가능성을 여전히 가짐).
따라서, 패턴에 의해 커버된 표면을 선택할 수 있을 것이며, 이는 고려된 기판의 표면의 10%에서 60% 사이에 포함된다.
예시로서, 본 발명에 따른 셀이 만들어지고, 여기서, 패턴은 도 2에 도시된 타입의 것이며, ITO의 전도성 스트립에 의해 형성되고 기판(2b)의 전체 표면을 커버하는 PEDOT-PSS의 균질하고 균일한 전도성 층(7)이 커버된다. 층(7)은 에칭된 패턴(6)을 갖는 기판 상에서의 스핀 코팅에 의해 퇴적된다. 액정(8)의 층의 두께는 일정하며 4 마이크로미터와 동일하다.
셀의 전기적 특성은 이하와 같다:
패턴(6)의 시트 저항: RS6 = 20 Ω/
Figure 112017050502778-pct00006
;
층(7)의 시트 저항: RS7 = 1,5 Mega Ω/
Figure 112017050502778-pct00007
;
액정(8)의 커패시티: C = 10-5 F/ m-2.
스레스홀드 필드는 최대 진폭이 30볼트보다 다소 낮은 교류 전압을 전극(3a 및 3b) 사이에 인가하여 이러한 셀 상에서 얻어진다.
실험을 위해서, 상이한 주파수 레벨에서의 그리고 30볼트의(따라서, 최대 진폭이 스레스홀드 필드보다 더 높은 전기장을 생성하는) 교류 전압은 이러한 셀에 인가되며 신호는 셀의 얻어진 반사도 상태를 관찰하기 위하여 중지된다.
각각의 경우에, 얻어진 그레이 레벨 또는 반사도는 그레이 레벨의 % 또는 반사도의 %로 고려된다. 100%의 반사도 또는 그레이 레벨은 완전히 평면 상태가 되는 액정에 상응한다. 0%의 반사도 또는 그레이 레벨은 포컬 코닉 상태(투명)로 완전히 유지되는 액정에 상응한다.
도 7a, 도 7b, 도 7c 및 도 7d은 얻어진 반사도 상태(30 볼트의 교류 전압)를 도시하는 사진이다:
- 도 7a은 5kHz 주파수의 신호를 적용한 후, 그레이 레벨 100%(최대 반사도);
- 도 7b은 10kHz 주파수의 신호를 적용한 후, 그레이 레벨 90%;
- 도 7c은 15kHz 주파수의 신호를 적용한 후, 그레이 레벨 80%;
- 도 7d은 20kHz 주파수의 신호를 적용한 후, 그레이 레벨 50%(반감된 반사도).
도 7e는 25 볼트의 교류 전압을 인가한 후에(따라서, 그 최대 진폭이 스레스홀드 필드보다 낮은 전기장을 생성한 후에) 얻어진 반사도 상태를 도시하는 사진이다.
얻어진 전기장이 전체 셀에 대한 스레스홀드 필드보다 낮고 그레이 레벨이 0%이다(제로 반사도). 액정은 포컬 코닉 상태에 따라서 투명하게 남는다.
25 볼트의 전압에 대하여 생성된 전기장이 액정의 스레스홀드 필드보다 낮기 때문에, 도 7e에는 30kHz의 신호 주파수가 얻어지되 임의의 기타 주파수에 대하여 동일한 상태가 얻어진다.
대안으로서, 고정된 주파수의 교류 전압을 셀의 전극들 사이에 인가하여 반사 셀의 반사도를 조절하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 이는 주파수가 아닌 변경된 전압의 진폭(따라서, 전기장(E)의 진폭)이다.
명백하게, 이러한 전기장은 쌍안정 액정의 스레스홀드 필드보다 다소 높은 레벨을 항상 가져야 한다.
전기장의 분포는 다시 패턴(6)의 아암 사이에서 높은 반사도의 존재에 의해 다시 변경된다.
충분히 높은 동작 주파수가 선택될 것이므로, 패턴(6)의 아암(arm)들 사이의 전기장은 주어진 초기 전기장 진폭에 대하여 그 최소값이며, 이것은 스레스홀드 필드(ETH)보다 높다.
전기장 진폭의 증가는 따라서 패턴(6)의 아암들 사이의 전기장의 증가를 유발한다. 도 4의 화살표(E↑)는 전기장(E)의 진폭의 증가에 의해 (점선으로 도시된) 전기장 층들의 점진적 움직임을 도시한다.
명백하게 상이한 형상을 갖는 패턴(6)을 제공하는 것이 가능하다.
도 3a은 동일한 대칭 축들을 갖는 3개의 사변형 - 기판 상에 에칭된 4개의 전도성 바에 의해 형성된 주변 사각형(6b), 4개의 전도성 바에 의해 또한 형성된 중간의 정사각형(6c) 및 단순한 에칭된 블록의 형태인 중간 정사각형(6d) - 에 의해 형성되는 패턴(6)을 도시한다. 전도성 층(7)은 상이한 사변형(6a, 6c 및 6d) 뿐만 아니라 전체 기판을 커버한다. 명백하게, 사변형은 동일한 전기적 전위를 갖도록 전압원에서 서로 연결될 것이다. 연결은 사변형(6a, 6c 및 6d)과 동일한 전도성 재료로 만들어진 전도성 트랙(10)에 의해 만들어질 수 있다.
도 3b는 서로 직교하는 바(bar)들을 포함하는 격자(6)의 형상을 갖는 패턴을 도시한다. 격자(6)는 기판 상에 얇은 금속 층을 에칭하여 얻어진 전도성 라인들의 어레이에 의해 더 단순히 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고, 이는 각각의 기판(2a,2b)이 고려된 기판의 표면을 전체적으로는 커버하지 않는 패턴(6) 및 고려된 기판의 표면을 커버하는 전도성 층(7)을 관련시킴으로써 형성되는 전극(3a 또는 3b)을 갖는다는 점에 있어서 도 1과 상이하다.
각각의 층(7)의 재료의 전도율은 관련된 패턴(6)의 재료의 전도율보다 낮다.
이러한 구성의 장점은, 얻어진 효과가 더욱 두드러지고, 주파수를 갖는 전기장의 더 높은 변형이 존재한다는 것이다.
그러나, 이러한 실시예는 서로 면하는 전극들을 정확하게 위치시키기 위하여 2개의 플레이트의 더욱 정확한 어셈블리를 요할 것이다.

Claims (10)

  1. 전극(3a,3b)에 의해 각각 커버되고 서로 면하는 적어도 2개의 기판(2a,2b)을 포함하는 반사 셀(1)로서, 상기 기판들은 상기 기판들 사이에서 볼륨(4)의 범위를 정하고, 상기 볼륨(4)은 상기 기판들을 분리하고, 상기 볼륨(4)에는, 스레스홀드 필드를 갖는 쌍안정 액정 타입 재료(8), 예컨대 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)이 충전되고, 전극들 모두는 전압원(5)에 연결되게끔 되어있고, 상기 반사 셀은, 상기 전극들 중 적어도 하나의 전극(3b)이, 고려된 상기 기판(2b)의 표면을 전체적으로는 커버하지 않는 패턴(6)과, 고려된 상기 기판의 표면과 더불어 상기 패턴을 커버하는 전도성 층(7)을 관련시킴으로써 형성되고, 상기 전도성 층(7)의 재료의 전도율은 상기 패턴(6)의 재료의 전도율보다 낮은 것을 특징으로 하는 반사 셀.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 패턴(6)은 고려된 상기 기판(2b)의 표면의 10%에서 60% 사이의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 반사 셀.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 전도성 층(7)은 PEDOT-PSS의 퇴적에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반사 셀.
  4. 청구항 3에 있어서, 전도성 패턴(6)은 ITO 또는 금속의 퇴적에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반사 셀.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 패턴(6)은 평행한 전도성 스트립들(parallel conducting strips)의 세트에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 반사 셀.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 패턴(6)은 적어도 하나의 사변형(quadrilateral)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 반사 셀.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 패턴(6)은 격자에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 반사 셀.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 각각의 전극(3a,3b)은 고려된 상기 기판의 표면을 전체적으로는 커버하지 않는 패턴(6)과, 고려된 상기 기판의 표면과 더불어 대응하는 상기 패턴을 커버하는 전도성 층(7)을 관련시킴으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 반사 셀.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 반사 셀(1)의 반사도를 조절하는 방법으로서, 상기 방법은, 교류 전압이 상기 반사 셀(1)의 전극들(3a,3b) 사이에 인가되어서, 상기 전극들(3a,3b) 사이에 교류 전기장(E)을 생성하고, 이러한 전기장의 최대 진폭은 고정되며 쌍안정 액정(8)의 스레스홀드 필드(ETH)보다 다소 높은 레벨을 가지며, 상기 방법에서, 상기 반사도는, 주파수를 선택하는 것에 의해 조절되어서 상기 패턴(6)에 의해 커버되지 않는 액정의 영역에서 상기 스레스홀드 필드(ETH) 미만으로 상기 전기장의 값(EV)을 감소시키는 것을 특징으로 하는 반사도를 조절하는 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 반사 셀(1)의 반사도를 조절하는 방법으로서, 상기 방법은, 교류 전압이 상기 반사 셀(1)의 전극들(3a,3b) 사이에 인가되어서, 상기 전극들(3a,3b) 사이에 교류 전기장(E)을 생성하고, 상기 전압의 주파수는, 상기 전기장의 최대 진폭이 쌍안정 액정(8)의 스레스홀드 필드(ETH)보다 다소 높은 초기 레벨을 가질 때, 상기 패턴(6)에 의해 커버되지 않는 액정의 영역들에서 상기 스레스홀드 필드(ETH) 미만으로 상기 전기장의 값을 감소시키는 것을 가능하게 하는 값에 고정되고, 상기 방법에서, 상기 반사도는, 상기 패턴(6)에 의해 커버되지 않는 액정의 영역들에서 전기장을 증가시키도록 초기 레벨보다 더 높은 전기장 진폭을 선택하는 것에 의해 그리고 따라서 상기 영역 내에서 상기 전기장을 상기 스레스홀드 필드(ETH)의 값에 더 가까워지게 하는 것에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 반사도를 조절하는 방법.
KR1020177014450A 2014-10-31 2015-10-22 조절가능한 반사도를 갖는 반사 셀 Active KR102415071B1 (ko)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3109219B1 (fr) 2020-04-08 2024-03-29 Nexter Systems Dispositif de contrôle de la réflectivité infrarouge
WO2022174225A1 (en) * 2021-02-12 2022-08-18 Sage Electrochromics, Inc. Controlled reflectance in electrochromic devices

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004246367A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Eastman Kodak Co 液晶エマルジョンの選択的付着方法およびその構造物
JP2011027784A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Fuji Xerox Co Ltd 表示媒体および記録装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992019695A2 (en) 1991-05-02 1992-11-12 Kent State University Crystalline light modulating device and material
US20060066803A1 (en) 2004-09-30 2006-03-30 Aylward Peter T Substrate free flexible liquid crystal displays
US7630029B2 (en) 2005-02-16 2009-12-08 Industrial Technology Research Institute Conductive absorption layer for flexible displays
US7564528B2 (en) * 2005-05-20 2009-07-21 Industrial Technology Research Institute Conductive layer to reduce drive voltage in displays
JP2010224387A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Fuji Xerox Co Ltd 液晶表示素子、液晶表示装置および画像表示方法
FR2957684B1 (fr) 2010-03-19 2012-08-03 Evosens Dispositif de variation optique, ensemble optique et procede de fabrication d'un tel dispositif
WO2012051127A2 (en) 2010-10-12 2012-04-19 Kent State University A liquid crystal composition containing chiral dopant, device thereof, and methods thereof
US20120320308A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 Jong-Souk Yeo Transflective displays

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004246367A (ja) * 2003-02-13 2004-09-02 Eastman Kodak Co 液晶エマルジョンの選択的付着方法およびその構造物
JP2011027784A (ja) * 2009-07-21 2011-02-10 Fuji Xerox Co Ltd 表示媒体および記録装置

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