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제안 방법
- CCA와 착색제 그리고 silica을 이용하여 positive charge를 갖는 black EB와 negative charge를 갖는 white EB를 제조하였다. 제조된 EB는 외부인가 전압으로 인해 패널 내에서 상하운동을 하여 전극표면에 이미지를 표시하게 된다.
- EB 주입 방법에 따른 패널들의 구동특성을 관찰하였다. 상판 및 하판에 white와 black를 각각 주입한 패널의 경우, 10 V 단위로 전압을 인가하여 측정한 결과 50 V에서 EB의 운동이 일어났으며, 100 V를 넘어가면서 운동하는 EB의 수가 증가하였다.
- 그림 5의 (a)에 코로나 건을 이용하여 EB를 주입한 패널 사진을 나타내었다. EB를 주입하기 위한 패널은 포토리소그래피 방법으로 제작하였으며, 격벽의 재료로 THB-151N thick PR을 사용하여 높이 25 ㎛, 폭 30 ㎛로 제작하였고, cell 크기는 300 ㎛로 하였다. 그림 5의 (b)에 본 연구에 사용된 패널의 SEM 사진을 나타내었다.
- EB를 혼합하여 주입한 방법으로 6인치 패널을 제작하였다. 패널의 cell크기는 300 ㎛이고, 격벽의 높이는 25 ㎛, 격벽 폭 30 ㎛로 제작하였다.
- 구동회로 구성 및 패널 EB 주입을 완료한 후 이미지 및 텍스트를 구현하기 위하여 DHVDD (data high VDD) 90 V, SMVDD (scan middle VDD) 45 V, DMVDD (data middle VDD) 45 V를 각각 인가하였다. 이 방식은 전압을 3단계의 레벨로 인가하는 방식으로 three-voltage level driving이라고도 한다.
- 입자의 크기를 조절하기 위하여 교반기의 속도를 약 4,000 rpm 정도로 하여 40시간 교반하였다. 또한 bead의 현탁 안정제를 세척하기 위하여 물과 에탄올을 혼합하여 세척하였으며, 수분 성분을 제거하기 위해 탈수 작업을 진행하였다. 입자의 수분을 측정한 결과 3% 이하로 측정 되었다.
- 입자를 양전하 (positive charge)와 음전하 (negative charge)의 특성을 갖도록 하기 위하여 bead를 제조할 때 전하를 가질 수 있는 positive CCA (charge control agent)와 negative CCA를 투입하여 제조하였다. 또한 입자의 상하운동 시 서로간의 마찰 대전 및 유동성을 부여하기 위하여 표면에 silica를 코팅하였다.
- 본 논문에서는 현탁 중합 방법으로 제조할 수 있는 메타크릴 모노머 (methacrylic monomer) 및 스티렌 모노머 (styrene monomer)를 이용하였으며, 무기계 입자로서 산화 티탄과 카본 블랙을 이용하여 대전성의 부여가 가능한 "electronic bead"를 제조하였다 [6]. 또한 제조된 입자의 구동 특성을 분석하기 위하여 입자 주입 방법 및 전압 인가 방식에 대한 입자의 운동특성을 관찰 및 분석하고 평가하였다.
- 본 실험에서는 두 EB의 크기는 평균 10 ㎛, 전하량의 크기는 평균 ±10 uC/g을 갖도록 silica를 코팅하였다.
- Electronic bead의 특성은 구성하는 재료에 따라 달라지며, 첨가제인 CCA, silica의 요소에 따라 원하는 특성대로 제조가 가능하다. 이와 관련하여 positive EB와 negative EB를 제조하기 위하여 MMA 및 styrene인 모노머를 사용하였으며, EB의 유동성 및 대전성을 부여하기 위하여 각각의 극성에 맞는 CCA를 사용하여 제조하였다. 그 결과 EB의크기에 적합한 대전성 및 유동성을 갖게 하였다.
- 주입된 EB는 cell 내에 안정하게 흡착되어 패널 구동 시 뭉침현상이 줄어드는 것을 위의 실험으로 증명하였다. 인가된 전압은 아직 높지만, 안정적으로 화상을 구현할 수 있고, 읽고 쓰기가 간편하며, 전원을 제거해도 구현된 화상이 지워지지 않는 메모리 효과 (memory effect)를 가지는패시브 매트릭스 방식의 디스플레이 특성을 제시하였다.
- EB의 구동원리는 패널 내에서 positive와 negative의 극성을 가진 입자들의 상하운동에 의해 이미지표시를 한다. 입자를 양전하 (positive charge)와 음전하 (negative charge)의 특성을 갖도록 하기 위하여 bead를 제조할 때 전하를 가질 수 있는 positive CCA (charge control agent)와 negative CCA를 투입하여 제조하였다. 또한 입자의 상하운동 시 서로간의 마찰 대전 및 유동성을 부여하기 위하여 표면에 silica를 코팅하였다.
- 패널 내에서의 EB의 배열에 따라 운동은 달라지게 된다. 패널 상판 및 하판에 white와 black으로 배열하는 방법과 상판 또는 하판에 혼합하여 배열하는 방법에 따라 그 특성을 분석하였다. 먼저 EB를 배열하기 위하여 패널 내에 EB를 주입하는 방법으로 많은 방법들 중에서 코로나 건 (corona gun)방식을 이용하였다.
대상 데이터
- Mono color를 구현하기 위하여 제조된 입자는 각각 착색제 (colorant)로써, TiO2, carbon black을 사용하였다. White electronic bead는 monomer MMA를 black electronic bead는 monomer styrene을 사용하였다.
- Mono color를 구현하기 위하여 제조된 입자는 각각 착색제 (colorant)로써, TiO2, carbon black을 사용하였다. White electronic bead는 monomer MMA를 black electronic bead는 monomer styrene을 사용하였다. PMMA (poly methyl meth acrylate)와 PS (poly styrene)으로 제조된 입자는 전기적으로 낮은 전하량 (q/m, charge to mass ratio)을 가지고 있다.
- 본 논문에서는 현탁 중합 방법으로 제조할 수 있는 메타크릴 모노머 (methacrylic monomer) 및 스티렌 모노머 (styrene monomer)를 이용하였으며, 무기계 입자로서 산화 티탄과 카본 블랙을 이용하여 대전성의 부여가 가능한 "electronic bead"를 제조하였다 [6].
- PMMA (poly methyl meth acrylate)와 PS (poly styrene)으로 제조된 입자는 전기적으로 낮은 전하량 (q/m, charge to mass ratio)을 가지고 있다. 입자의 전하량을 측정하기 위하여 패러데이 케이지 측정원리인 TREK-200HS장치를 사용하였다. 그 결과 white 입자는 2.
- 패널을 구동하여 이미지를 표현하기 위한 외부 controller는 scan, data line 각각 320×320 array로 구성하였고, driver IC는 stv의 IC를 사용하였다.
- EB를 혼합하여 주입한 방법으로 6인치 패널을 제작하였다. 패널의 cell크기는 300 ㎛이고, 격벽의 높이는 25 ㎛, 격벽 폭 30 ㎛로 제작하였다. 패널을 구동하여 이미지를 표현하기 위한 외부 controller는 scan, data line 각각 320×320 array로 구성하였고, driver IC는 stv의 IC를 사용하였다.
이론/모형
- 9. Driving method (three-voltage level method).
- 그 결과 EB의크기에 적합한 대전성 및 유동성을 갖게 하였다. 또한 주입 방법 및 패널의 구조에 따라서 그 구동 특성을 분석하기 위하여 분사방식인 corona gun을 이용한 입자 혼합 주입 방식을 이용하였다. 주입된 EB는 cell 내에 안정하게 흡착되어 패널 구동 시 뭉침현상이 줄어드는 것을 위의 실험으로 증명하였다.
- 패널 상판 및 하판에 white와 black으로 배열하는 방법과 상판 또는 하판에 혼합하여 배열하는 방법에 따라 그 특성을 분석하였다. 먼저 EB를 배열하기 위하여 패널 내에 EB를 주입하는 방법으로 많은 방법들 중에서 코로나 건 (corona gun)방식을 이용하였다.
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