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- 저자 : 이 주 원 (검색결과 1 건)
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격벽형 전자종이 디스플레이에서 APLM 파형 및 구동조건에 따른 광특성 및 표동전류 분석
In this study, three panels made with active particle loading method(APLM) that can filter the intrinsic charge to mass ratio() values of the charged particles loading into the cell and one that is not made with APLM. The APLM waveform has applied the previously studied DC waveform and the improved RAMP waveform. Electronic paper consumes little power when maintaining the image. This is characterized by memory effects as the charged particles are attached to the electrodes due to image force. In other words, the driving voltage applied to the panel is advantageous for a step wave that can be applied by separating the voltage for the loading particle to float on the neutral fluid after overcoming the image force and the voltage for the moving of the floating charging particle in the fluid. In this study, all samples were applied to a step waveform that could distinguish voltages in two stages, not pulse waveforms. The characteristics of white charged particles were compared by conducting an experiment with the reflectivity and the drift current in the four driving conditions. Typically, when the condition C1 (a = 1 second, b = 9 seconds) is applied to each sample, the charge of the charged particles that have moved at one time is compared through the floating current output due to the movement of the white charged particles injected into the cell. The of the panel (#1) not manufactured with APLM is 4.805 , the of the panel (#2) manufactured by applying the DC waveform for 10 seconds is 4.872 , and the of the panel (#3) manufactured by applying the RAMP waveform for 5 seconds is 4.631 , and the of the panel (#4) manufactured by applying the RAMP waveform for 10 seconds is 5.464 . #4 has a higher charge of charged particles moving at one time than other samples. This showed the same characteristics in other driving conditions. When driving conditions for each sample are applied, the ratio of the white charged particles occupying the upper electrode changes with time. When external light was incident on the upper substrate, the reflected light was measured. The response time of the panels were compared in condition C1. The rising time of #1 is 1.59 seconds, the rising time of #2 is 1.706 seconds, the rising time of #3 is 1.853 seconds, and the rising time of #4 is 1.235 seconds. #4 has faster rising time than other samples. This showed the same characteristics in other driving conditions. In addition, the reflectivity of white charged particles was compared by applying the same drive voltage to all samples. At this time, the average reflectivity of #1 to 3 was measured at about 30%. However, #4 was measured more than twice the reflectivity of the remaining samples. As a result, it was confirmed that the white charged particles of all samples were relatively more activated when condition C1 was applied under the four driving conditions. In other words, the panel characteristics are improved. In addition, the #4 produced from the improved APLM waveform confirmed that panel characteristics improved in all driving conditions compared to other samples. In other words, #4 is considered to have improved panel properties due to relatively large loading of white charged particles with large q/m values. Improved APLM waveforms that reduce power consumption by half compared to existing APLM waveforms can improve panel characteristics. The results of this study are expected to contribute to the optimization of improved APLM waveforms that efficiently filtering the charged particles that determine the characteristics of the panel and driving waveforms that efficiently activate the charged particles. 본 연구에서는 하전입자의 고유 전하량 대 질량비() 값을 필터링하여 셀 내에 주입할 수 있는 active particle loading method(APLM)으로 제작한 3개의 패널과 APLM으로 제작하지 않은 1개의 패널을 제작하였다. APLM으로 사용한 파형은 기존에 연구되어진 DC 파형과 기존 파형을 개선한 RAMP 파형을 사용하였다. 패널의 셀 내에 주입되어 있는 하전입자는 패널의 이미지를 유지하기 위하여 전극에 부착되어 있는데 이는 전자종이의 메모리 효과의 특징을 나타내는 것으로 image force로 인하여 전력소모가 거의 없이 이미지를 유지할 수 있다. 즉, 패널의 이미지를 전환하기 위해서 인가하는 구동전압은 하전입자를 image force에서 극복시킨 후 투명한 중성 유체 내에 부유시키기 위해서 필요한 전압과 유체 내에 부유하고 있는 하전입자를 상반되는 전극으로 이동시키기 위해서 필요한 전압을 구분해서 인가할 수 있는 계단파를 패널에 인가하는 것이 유리하다고 판단된다. 본 연구에서는 기존에 사용하였던 펄스파가 아닌 전압을 2단계로 구분해서 인가할 수 있는 계단파의 4가지 구동조건을 모든 sample에 동일하게 인가하여 셀 내에 주입되어 있는 백색 하전입자의 특성을 표동전류 및 반사율 측정 실험을 통하여 비교하였다. 대표적으로 조건 C1(a=1초, b=9초)을 각 sample에 인가하였을 때 셀 내에 주입되어 있는 백색 하전입자의 이동으로 인하여 출력되는 표동전류를 통하여 일시에 이동한 하전입자의 전하량 을 비교하였다. APLM으로 제작하지 않은 패널(#1)의 은 4.805 이고, DC 파형을 10초 동안 인가하여 제작한 패널(#2)의 은 4.872 이고, RAMP 파형을 5초 동안 인가형 제작한 패널(#3)의 은 4.631 이고, RAMP 파형을 10초 동안 인가하여 제작한 패널(#4)의 은 5.464 이다. #4는 다른 sample들 보다 일시에 이동하는 하전입자의 전하량이 높았다. 이는, 다른 구동조건에서도 동일한 특성을 보였다. 대표적으로 조건 C1을 각 sample에 인가하였을 때 셀 내에 주입되어 있는 백색 하전입자가 상부전극으로 일시에 이동하게 되어 전극을 점유하는 하전입자의 비율이 시간에 따라 변화하여 외부 광을 상부기판에 입사하였을 때 상부기판에서 반사하는 광을 측정하여 패널의 응답시간을 비교하였다. #1의 상승시간은 1.59초이고, #2의 상승시간은 1.706초이고, #3의 상승시간은 1.853초이고, #4의 상승시간은 1.235초이다. #4는 다른 sample들 보다 상승시간이 빠르다. 이는, 다른 구동조건에서도 동일한 특성을 보였다. 또한, 각 sample에 동일한 구동전압을 인가하여 상부전극에 백색 하전입자를 점유하게 했을 때 반사율을 측정하여 비교하였다. 이때, #1~3은 평균적으로 30%정도의 반사율이 측정되었지만 #4는 나머지 sample들보다 두 배 이상의 반사율이 측정되었다. 결과적으로, 모든 sample은 4가지의 구동조건 중 조건 C1을 인가하였을 때 각 sample의 셀 내에 주입되어 있는 백색 하전입자가 상대적으로 더 활성화 되어 있는 것을 동일하게 확인하였고 이에 대응하여 패널의 특성이 개선된 것을 확인하였다. 또한, 개선된 APLM 파형으로 백색 하전입자를 필터링하여 제작한 #4는 모든 구동조건에서 다른 sample들보다 셀 내에 주입되어 있는 백색 하전입자가 상대적으로 일시에 많이 이동하여 패널 특성이 향상된 것을 확인하였다. 이는 #4가 다른 sample들보다 큰 값을 지니고 있는 백색 하전입자가 셀 내에 상대적으로 많이 주입되어 일시에 이동하는 하전입자가 많아 패널의 특성이 개선된 것으로 판단된다. 즉, 개선된 APLM 파형으로 백색 하전입자를 필터링하게 되면 기존에 사용하였던 APLM 파형보다 전력소모를 절반으로 줄일 수 있고 패널 특성이 개선된 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 패널의 특성을 결정하는 중요한 요소 중 하나인 하전입자를 효율적으로 필터링하여 주입할 수 있는 개선된 APLM 파형 및 셀 내에 주입되어 있는 하전입자를 셀 내부에 형성된 전계에 빠르게 반응하여 이동할 수 있도록 효율적으로 하전입자를 활성화시킬 수 있는 구동파형의 최적화에 기여할 것으로 예상된다.
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