조 동 석 (전기공학부 2002) 박 의 환 (전기공학부 2003) Eletronic Paper (Electrowetting Type) 조 동 석 (전기공학부 2002) 박 의 환 (전기공학부 2003)

순 서 현 상 1 E-Paper란 무엇인가? 2 E-Paper (Eletrowetting Type) 3 결 론 4

E-Paper??? (영화 Minority Report에서)

Electronic paper란 무엇인가? E-Paper란 무엇인가? Electronic paper란 무엇인가? 종이와 같은 재질 정보를 전자적으로 입력, 저장, 삭제가능 매체 – 차세대 초박형 디스플레이 Electronic paper의 특징 백라이트 유닛이 필요하지 않은 반사형 디스플레이 기존 LCD에 비해 해상도 우수, 매우 넓은 시야각 쌍안정성(bistable) → 전력 소모가 매우 낮다. 플라스틱 기판사용 – 무게가 가볍고, 높은 유연성 종이에 유사한 질감과 명암비를 가짐

E-Paper란 무엇인가?

E-Paper의 여러 방식 Twist ball 방식 100um의 직경을 가진 흑색과 백색의 비드로 구현 – 전기장으로 제어 전기장 제어를 통한 쌍안정성 비교적 높은 전압과, 긴 반응시간 보다 작은 크기의 볼 사용 → 전체적인 명암비의 희생 볼의 회전에 threshold 전압 존재하지 않음 백색광에 대한 광반사 효율은 약 20% - 신문의 절반 수준

Microencapsulated electrophoretic display 방식 E-Paper의 여러 방식 Microencapsulated electrophoretic display 방식 Twist ball방식보다 더 높은 해상도 표시가능 40%의 반사율, 보다 향상된 명암비 – 가독성이 좋아짐 유체의 저항 – 낮은 응답속도

E-Paper의 여러 방식

E-Paper의 여러 방식 Microcup Electrophorretic Display (전기영동) 공정상의 차이 Roll to Roll process가능 – 낮은 생산비용 Microcup – 모양과 크기 균일, 간격 조밀 → 높은 해상도 플라스틱 기판

E-Paper의 여러 방식 QR-LPD (Quick Response Liquid Powder Display) 일본의 Bridestone liquid powder – 잉크입자가 액체처럼 동작하는 고체입자 유체의 매질을 기체 사용 – 반응속도 매우 빠르다 (잔상이 없다) 폭넓은 시야각, 0.25mm의 두께로 제작가능 높은 구동전압, 칼라구현이 어려움

E-Paper의 여러 방식

Electrowetting Type E-Paper ‘전기적으로 표면장력을 제어 할 수 있다’ 걸어준 전압에 관계하여 표면과 물방울이 이루는 각도가 변하게 된다.

Electrowetting Type E-Paper Electrowetting application 기기의 소형화 – 액체 렌즈 → 카메라폰 마이크로 펌프, 모터 - 액적의 모양과 위치를 전기적으로 컨트롤 X-ray

Electrowetting Type E-Paper Electrowetting E-Paper 동작원리 구조 : 기저층 + 투명전극 + 소수성 절연코팅 + 오일 + 물 → 하나의 픽셀 전압을 걸면 오일층이 한쪽으로 밀려나게 됨 Hayes, Feenstra, “Video-speed electronic paper based on electrowetting”, Nature. 425 : 383-385

Electrowetting Type E-Paper Electrowetting E-Paper의 여러구조 (1) 흑백 single layer strucuture (2) 여러 색깔의 오일을 이용한 컬러구현 (3) 세가지 색을 가지는 층을 쌓은 Triple layer 구조 (4) 검은색 오일 층과 컬러필터 이용한 single layer 구조

Electrowetting Type E-Paper Electrowetting E-Paper 특성 (장점) 쌍안정성 보다 비디오 재생에 적합한 응답속도를 목적으로 만들어짐 (1) 응답속도 측면 (2) 다른 전자종이와 비교 (3) 전력 소모 비교

Electrowetting Type E-Paper Electrowetting E-Paper 특성 (단점) 다른 디스플레이 기술에 비해 낮은 명암비 등의 문제 범용목적의 디스플레이가 아닌, e-book, 옥외정보 표시 장치정도에 이용 (1) 동작전압 측면 (2) 색 재현 범위

Electrowetting Type E-Paper 발광형 Electrowetting E-Paper reflective type → 발광형 염료를 포함한 오일 → 형광체 / 백라이트 → UV 램프 사용 밝기 효율 : LCD에 10배 ~ 40배

결 론 E-paper의 여러가지 구성방법 존재 → 표준 X 그 중에 한가지 방법 → Electrowetting type 결 론 E-paper의 여러가지 구성방법 존재 → 표준 X 각 방식에 따라 서로 다른 특성을 가짐 → 서로 장단점을 가짐 그 중에 한가지 방법 → Electrowetting type 기존의 쌍안정성 구현에서 벗어남 → 빠른 응답속도 획득 오일이 가지는 색깔의 품질 향상 용이 → 컬러 특성, 명암비 특성 증가 아직 다른 디스플레이 기술과 대적하기에는 부족함이 많음

결 론 광원에 대한 문제 기계적 안정성 문제 E-paper는 전자적인 방식으로 수정이 가능한 종이를 뜻함 결 론 광원에 대한 문제 E-paper는 전자적인 방식으로 수정이 가능한 종이를 뜻함 Reflective display → 계산기처럼 햇빛, 형광등 같은 별도의 외부 광원 필요 그러나 강한 외부 광원 존재할 경우, LCD나 PDP 같은 발광성 디스플레이보다 월등히 좋은 가독성 보임 기계적 안정성 문제 기저층, 패키지 → 플라스틱, 금속박막 사용 → flexible display 액체로 만들어진 픽셀 → 안정성 불리? 이미지 왜곡? 픽셀의 크기가 매우 작다 → 액체의 표면장력의 영향이 훨씬 커짐 접을 경우 → 공간의 액체가 뒤섞이는 현상 ? → 디스플레이 구조 문제