전자종이(e-paper)

소개글

전자종이(e-paper)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목 차
제 1 장 서론

제 2 장 E-PAPER의 이해
제 1 절 E-PAPER의 등장과 역사
제 2 절 E-PAPER의 활용

제 3 장 기술개발 동향
제 1 절 E-PAPER의 구조와 표시 원리
1. E-PAPER의 구조
2. 드라이버층
3. 표시층과 표시 원리
4. 그 외의 전자페이퍼 방식
5. digital paper 디스플레이 기술을 하나 제안
제 2 절 E-PAPER 기술의 분류와 표시형태
제 3 절 타 디스플레이와 비교
제 4 절 마이크로갭슐 형태의 전기영동 디스플레이의 개발

제 4 장 연구·시장동향
제 1 절 E-PAPER 시장 전망
제 2 절 국내 연구·시장 동향
제 3 절 국외 시장 동향
1. 일본 동향
2. 유럽 동향
3. 미국 동향

제 5 장 결론

참고문헌

본문내용

에 이용한 경우 디스플레이를 접거나 굽힐 수는 없다.
그런데 최근에는 유기 분자를 사용한 플렉시블 트랜지스터도 실용화 단계에 가까워지고 있어 향후에는 전자종이의 TFT에 이 유기 트랜지스터가 사용될 것으로 예상된다. 그렇게 되면 플렉시블 디스플레이가 실현되는 것이다. 단, TFT 드라이버를 장착하는 경우 아무래도 가격이 상승하기 때문에 전자종이 본래의 간편성을 잃게 된다. 이 때문에 드라이버층을 없애고 외부 장치를 이용해서 재기록을 수행하는 타입의 간단한 전자종이가 고려되고 있다.
표시층과 표시 원리
전자종이로의 접근 방법으로는 액정, 전계발광 소자, 미세한 프리즘시트에 의한 반사형 표시소자 등을 이용한 디스플레이로부터의 접근법과 전기영동법, Gyricon 볼, 토너 등을 이용한 종이로부터의 접근법 등 크게 두 가지 경로가 있다.
마이크로캡슐 전기영동 디스플레이
전기영동이란 전하를 띠고 있는 입자가 유체 내에 분산된 상태에서 인가된 전기장에 의해 이동하는 현상으로 전기영동 디스플레이는 투명한 현탁액에 부유하고 있는 입자의 정전기적 이동에 의존하는 소자로서 양의 전압이 부과되면 양전하가 대전된 흰색 입자들은 관찰자 쪽 전극으로 정전기적으로 이동한다. 이때 흰색광 산란 입자는 near-Lambertain 반사를 제공한다.
반대로 음의 전압이 부과되면 관찰자에서 먼 쪽의 전극으로 흰색 입자들이 이동하고, 캡슐 상부로 검은색 입자들이 이동하여 빛을 흡수하므로 검은색이 관찰되게 된다. 일단 어떤 극에서든 이동이 일어난 후 전압을 제거해도 입자들은 그 자리에 그대로 머물러 있게 되고, 결국 쌍안정성을 지니는 메모리 디바이스를 제공하게 된다. 이와는 다르게 단일 입자를 이용한 전기영동 캡슐도 있는데, 이것은 투명한 고분자 캡슐 내부에 흰색의 대전된 입자가 어두운 색으로 염색된 유체에 부유하고 있는 형태로 구성되어 있다. 종이와 같은 외관을 가지고, 광반사 효율이 40% 이상으로 신문과 비슷하거나 오히려 약간 높은 수치를 나타낸다. 인가된 전압의 세기를 이용하여 입자의 이동을 조절함으로써 회색 스케일의 구현이 또한 가능하다. 구동전압은 약 90V이고 대조비는 약 10:1 이상이다. 전기영동 입자가 캡슐의 한 쪽 면에서 다른 쪽 면으로 이동하는데 걸리는 시간은 100ms 대에 이르며, 이것은 비디오 매체로의 응용에는 너무 느린 편이다. E-Ink 재료는 천만번의 스위칭 사이클에도 디바이스 구현의 감쇠가 없이 디스플레이 신뢰도와 안정성을 보여주었다. 그러나 Gyricon 디스플레이와 마찬가지로 E-Ink도 수동형 구동 원리에 기초하면 threshold가 없어도 그 해상도에 한계를 나타내고 있다. 그러므로 직접 구동은 낮은 정보 콘텐트용 응용장치에는 효율적이지만 고해상도 이미지를 위해서는 능동형 매트릭스가 사용되어야 한다.
E-Ink의 캡슐은 직경이 최소 30μm까지 작게 만들 수 있고 매우 가까이 밀착시켜 패킹할 수 있으므로 볼의 크기와 공동의 공간에 의해 해상도가 제한을 받는 제록스의 디스플레이보다 훨씬 높은 해상도 구현이 가능하다. 이를 바탕으로 2000년 E-Ink의 마이크로캡슐 전기영동 디스플레이와 루센트 테크놀로지(Lucent Technology)의 소프트 리소그래피(Soft-lithograhpy) 방법으로 제작한 유기 트랜지스터를 결합하여 능동구동형의 전자종이가 발표되어 가볍고, 얇고, 구부림이 가능한 전자종이 제조의 전환점을 마련했다. 특히 제조에 있어서 상판(마이크로캡슐)과 하판(트랜지스터) 모두 대량 생산이 용이한 프린팅 기술을 이용함으로써 저가의 디스플레이 제조에 크게 기여할 수 있게 되었다.
대표적인 전기영동 디스플레이 패널은 염료 유체에 전하 입자들이 분산된 입자 분산액이 투명한 전극판(front electrode)과 픽셀 전극들로 이루어진 후면 전극판(back-plan) 사이에 채워진 형태로 수십 볼트 내지 수백 볼트의 DC 볼트를 인가함으로써 구동된다.
전기영동 디스플레이 패널의 스위칭 속도는 기본적인 전기영동 현상학 가정으로부터 계산된다. 전기장이 인가된 상태에서 유체내의 전하를 띤 안료입자는 인가된 전기장(E)에 비례하며 속도(v)로 움직인다. 그 비례상수를 μ로 가정하고 이를 전기영동이동도(electrophorestic mobility)라하면,
v = μE (1)
Smoluchowski는 다음과 같이 전기영동 이동도를 나타내었다.
μ = ζε/η (2)
여기서 ε는 전기영동 유체의 절연 상수, η는 전기영동 유체의 점도, ζ는 전기영동 유체의 제타 전위(zeta potential)다. 제타 전위는 전하 입자를 둘러싼 전단층(shear plane)에서의 정전하 준위(electrostatic potential)다. 제타 전위는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
ζ=gλD/ε (3)
여기서 g는 입자의 전하량, λD는 입자가 전기영동 유체 내에서 차지하는 디바이(Debye) 길이이다. 따라서 셀 간격이 h에서 v속도로 움직이는 전기영동 입자의 스위칭 시간은 다음과 같이 정량화 된다.
total=h/μE = h2/μV (4)
여기서 V는 인가된 전압(voltage)이다. 이 식들은 스위칭 시간을 줄이기 위해서 입자와 유체의 물리적 특성을 어떻게 조정해야 하는지 알려준다.
한편, 전자종이의 표시 원리로서 연구 개발되고 있는 것은 이것만은 아니어서, 가령 캐논은 영동 입자를 수형 방향 이동시키는 인플레인(in-plane)형과 브리지스톤의 전자분류체 등이 있다. In-Plane형 전기영동 디스플레이는 격벽으로 방을 만들고 각 방에 전기영동 분산액을 분사시키고 상분리 고분자 물질로 투명한 프론트 전극을 밀봉시키는 공정을 연속적으로 할 수 있는 롤투롤(Roll-to-roll) 방식이 가능한 장점을 갖는 흑/백 전자종이의 유력한 후보 중의 하나이다. 롤투롤 방식으로 제조된 전기영동 디스플레이 필름은 구동 판넬을 붙이는 공정도 연속적으로 함께 적용함으로써 제품의 양산성이 뛰어나다.
특히 In-Plane(평면 정렬)형 전기영동 디스플레이의 선두주자로서 미국의 SiPix는 격벽의 방으로서 자체 개발한 microcup을 바탕으로 시제품을 선보이고 있다. 특히 microcup

키워드

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