표면 이미지 프로세싱 기반의 전자종이 평가 방법과 패널 최적화에 대한 연구

Abstract

본 논문에서 전자종이 패널에 사용되는 하전 입자에 작용하는 힘에 대한 등힘 등고선 분석을 통한 이론적 입자의 최적 조건을 얻는 방법과 기존의 측정 방법에서 얻기 어려웠던 픽셀 레벨의 응답 측정을 위해서 간단하고 효과적인 표면 이미지를 이용한 평가 방법을 제안하고, 제안된 방법을 이용하여 제작된 샘플 패널에 대한 특성 측정과 분석을 거쳐, 콘트라스트와 크로스토크를 이용한 새로운 전자종이 최적화 방법에 대해 실증하였다. 우선 입자에 작용하는 힘의 분석을 기반으로 등힘 등고선 개념을 도입하여, 입자의 직경과 전계 강도의 세기에 따른 입자의 동작 영역을 기계적 부착, 정전기적 부착 및 정전기적 탈착의 3가지 영역으로 구분하고, 입자의 탈착이 가능한 최적의 입자 직경과 요구되는 전계 강도를 계산 할 수 있는 이론적 기반을 마련하였다. 제안된 표면 이미지 프로세싱 기반의 전자종이 특성 측정 방법을 구현하고, 제작된 다양한 종류의 전자종이 샘플에 Stepwise 및 Swing 구동 전압을 인가하여 픽셀 단위의 특성 측정과 분석을 통해서 다양한 인자들에 대한 평가를 성공적으로 수행하였다. 특히 목적 셀과 인접 셀의 특성 분석을 통해서 높은 콘트라스트 비(>30)와 낮은 크로스토크(<-30dB)를 갖는 새로운 전자종이 최적화 조건을 제시하고 실증하였다. 아울러, 제안된 특성 측정 방법과 레이저를 이용한 측정 방법을 비교하여 그 경향의 유사성도 확인하였다. 본 논문에서 제안한 직접적인 입자의 이동을 확인할 수 있는 표면 이미지 프로세싱 기반의 평가 방법은 기존의 평가 방법과 비교하여 구조가 간단하며 측정 속도가 빠른 장점을 갖는 방법으로, 특히 픽셀 레벨의 응답 측정에 유리하다. 더욱이 제안된 방법은 앞으로 수요가 증가할 고해상도를 갖는 패널의 미소 픽셀 레벨 응답 및 컬러 전자종이 패널의 부분 픽셀 레벨의 평가에도 간단한 광학적 수정을 통해 유연하게 대응할 수 있으며, 본 연구 결과의 확장을 통해 다양한 기능과 성능을 갖는 전자종이의 설계 및 최적화와 같은 제조 기술 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.