다양한 유·무기 미세구 분산액을 이용한 풀컬러 전기 영동 디스플레이 연구 = Full color Electrophoretic Display Using Various Organic/Inorganic Microspheres Dispersion

국문 초록 (Abstract)

전기 영동 디스플레이(EPD)는 액체 매질에 분산된 하전 입자가 전기장의 영향으로 반대 전하를 띠는 전극 쪽으로 이동하여 색이 구현되는 디스플레이를 의미한다. 상용화된 EPD는 유색 입자를 활용하여 색을 구현하지만, 유색 입자는 특정 파장의 빛을 흡수하기 때문에 색의 손실이 불가피하다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 빛을 반사하여 색을 구현하는 광결정 기반의 EPD에 주목할 필요가 있다. 기존의 광결정 EPD는 유전율이 큰 매질을 이용하였는데, 이는 입자 표면이 쉽게 하전되기 때문이다. 하지만, 고 유전율 매질은 전극이 매질에 의해 손상되거나 cell에 높은 값의 전류가 흘러 안정성이 떨어진다. 따라서, 장기간 안정적으로 구동 가능한 EPD를 위해서 는 저 유전율(ε ≒ 2) 매질을 이용하여야 한다. 하지만, 저 유전율 매질에서는 입자 표면이 하전되기가 어려워 입자들이 뭉쳐 정렬 구조를 이룰 수 없다. 이러한 문제는 전하 조절제(Charging agent)를 첨가하여 해결할 수 있다. 위와 같은 광결정 잉크는 공정성의 확보 및 장기 안정성을 위하여 마이크로 캡슐화를 하여야 한다. 본 연구에서는 유, 무기 물질 기반의 코어-쉘 나노 입자를 합성하고, 위 입자들을 전하 조절제와 함께 비극성 매질에 분산한 광결정 잉크를 합성하였다. 그 중에서 자기 및 전기 변색이 모두 가능한 Fe3O4/SiO2(SPION) 광결정 잉크를 복합 코아세르베이션 방식으로 마이크로 캡슐화하여, SPION 캡슐에 기반한 EPD cell을 제조하였다. 다음으로, 위 EPD cell의 자기 및 전기 변색을 확인하였고, 보다 선명한 구조색과 장기 안정성 확보를 위하여 캡슐 합성 및 EPD cell 제조 시 여러 변수를 조절하였다.

주요어: Electrophoretic display(EPD), Microencapsulation, Photonic crystal, Complex coacervation, Superparamagnetic iron oxide nanoparticles(SPION)

목차 (Table of Contents)

• 제 1장 서 론 1
• 제 2장 본 론 4
• 1. 실험 기구 및 시약
• 2. 실험 방법
• 3. 측정 기기 및 분석 방법
• 제 3장 결과 및 고찰 11
• 1. 다양한 코어-쉘 나노 입자의 합성
• 2. 다양한 광결정 잉크의 합성
• 3. SPION 캡슐의 합성 및 조건 최적화
• 4. SPION 캡슐의 전기 변색과 장기 안정성
• 제 4장 결론 44