CN102800254A - 电子纸显示设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电子纸显示设备及其制造方法，其中，该电子纸显示设备包括：下部电极；扭曲向列球，设置在形成于下部电极上的隔板结构的各个单元中；以及上部电极，设置于扭曲向列球的上方并且具有设置在上部电极的一表面上的防反射部分，该防反射部分具有蛾眼图案，并且该表面面向扭曲向列球。根据本发明，可以在模塑上部电极的同时形成防反射部分，而不是通过另外的过程在电子纸显示设备的上部电极上形成防反射涂层膜，从而使得能够简化具有防反射效果的上部电极的制造过程并降低其制造成本和提高生产效率。

Description

电子纸显示设备及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年5月24日提交的题为“电子纸显示设备及其制造方法”的韩国专利申请第10-2011-0049131号的权益，其全部内容通过引证结合于本申请中。

技术领域

本发明涉及电子纸显示设备及其制造方法，更具体地，涉及与根据现有技术的在其上部电极上形成防反射涂层薄膜的电子纸显示设备相比，可以以简单的结构和方法制造具有防反射效果的上部电极的电子纸显示设备及其制造方法，从而简化制造过程，降低制造成本，并且进一步提高生产率。

背景技术

随着显示技术的发展，诸如液晶显示（LCD）、等离子体显示板（PDP）、电致发光等的显示器的使用已经广泛普及。

已经加速开发作为前述显示设备之后的下一代显示设备的、被称为数字纸显示（DPD）的电子纸显示设备的技术。即，作为柔性可弯曲显示设备的电子纸作为可以替换平板型显示设备的设备已经突现出其优势。

电子纸显示设备利用注入诸如薄型塑料的柔性基板中的数百万扭曲向列球和胶囊，来实现墨水效果，从而允许文字或图像显示。电子纸显示设备不需要如平板型显示设备中的背景照明或者连续再充电，使得可以以较低的能量将其驱动，因此提供非常良好的能量效率。

电子纸显示设备具有高分辨率和宽视角，并且还具有即使在电力被突然阻断的情况下显示的字符或图像也不会消失的记忆功能。因此，预计电子纸显示设备将广泛应用于各个领域，诸如可弯曲屏幕和电子墙纸，以及诸如书、报纸、杂志等的印刷媒体。

另一方面，能够开发和实现电子纸显示设备的技术方案主要分为液晶方案、电致发光（EL）方案、反射膜反射式显示方案、电泳方案、扭曲向列球（twist ball）方案、电致变色（electochromic）方案、机械反射式显示方案等。

其中，使用扭曲向列球的电子纸显示设备被配置为包括，其上形成有下部电极1的基板2、设置在下部电极1上的隔板结构3、设置在隔板结构3的各个单元中的扭曲向列球4以及设置在隔板结构3上方并且其下表面形成有电极5的玻璃6。

因此，在根据现有技术的电子纸显示设备中，通过基于电介质液体向上部电极1和下部电极5施加的电场而使扭曲向列球4在弹性体片上旋转，从而基于扭曲向列球4的中央部所设置的透明部分或不透明部分的位置布置，来显示字符或图像。

在该构造中，上部电极5由具有导电性的透明导电膜（即作为由铟和锡氧化物的化合物制成的膜的氧化铟锡（ITO）薄膜）形成。此时，对上部电极5进行防反射处理，以提高其表面（即与空气的界面）的透光率。

防反射处理是通过在真空状态下利用溅射方法在上部电极5的界面上将具有低折射率的电介质体沉积为膜状，从而形成防反射膜。

然而，当通过根据现有技术的真空沉积工艺来形成防反射膜时，为了形成具有期望厚度的防反射膜，将重复若干次沉积过程，此外，形成防反射膜的处理是在进行上部电极5的制造过程之后通过另外的真空实施的，从而其处理时间变长，制造成本增加，而且包含该防反射膜的电子纸显示设备的生产效率低下。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供能够在模塑上部电极的同时形成防反射部分的电子纸显示设备及其制造方法，从而简化具有防反射效果的上部电极的制造过程并降低其制造成本。

本发明的另一目的在于，提供将上部电极的制造过程简化的电子纸显示设备及其制造方法，从而由于包含该上部电极的电子纸显示设备的过程简化而降低制造成本并提高生产效率。

根据本实施方式的示例性实施方式，提供一种电子纸显示设备，包括：下部电极；扭曲向列球，设置在形成于下部电极上的隔板结构的各个单元中；以及上部电极，设置在扭曲向列球上方并在其一表面上设置有防反射部分，该防反射部分具有蛾眼图案，并且该表面面向扭曲向列球。

上部电极可以由氧化铟锡（ITO）制成的透射光的透明导电膜形成。

上部电极可以以溶胶-凝胶形式形成在玻璃的一个表面上。

蛾眼图案可以具有纳米尺寸。

蛾眼图案可以具有锥形状。

根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种制造电子纸显示设备的方法，包括：通过对沉积在基板的一个表面上的铝进行阳极化氧化，来形成具有含有多个沟槽的蛾眼图案的阳极氧化铝（AAO）；在AAO上涂布溶胶-凝胶；将透明构件结合（bond，粘结）到溶胶-凝胶；通过将基板和AAO移除，在所述透明构件的一个表面上形成具有防反射部分的上部电极，其中所述防反射部分具有包含多个凸起的蛾眼图案。

基板可以由平板玻璃形成。

可以通过溅射方法或电子束方法在基板上沉积铝。

蛾眼图案可以具有纳米尺寸和锥形状。

溶胶-凝胶可以通过混合乙酰丙酮铟（indium acetylacetonate）、异丙氧化锡（tin isopropoxide）和乙二醇单甲醚（methosyethanol）的方式来制备。

可以对溶胶-凝胶执行旋涂。

在真空状态下执行旋涂。

该方法可以进一步地包括，在将透明构件结合到溶胶-凝胶之后对溶胶-凝胶的退火。

溶胶-凝胶的退火可以在400℃到800℃的温度下进行30分钟到60分钟。

溶胶-凝胶的退火可以在氩（Ar）或氮（N₂）的惰性气体的气氛下进行。

AAO的移除可以在将基板移除之后，通过蚀刻方法来进行。

上部电极可以由氧化铟锡（ITO）制成的透射光的透明导电膜形成。

附图说明

图1是示意性示出了根据现有技术的电子纸显示设备的截面图；

图2是示意性示出了根据本发明的电子纸显示设备的截面图；

图3至图7是用于说明根据本发明的制造电子纸显示设备的方法的示图，其中：

图3是示出了其中在基板上沉积铝的状态的示图；

图4是示出了对图3中沉积的铝进行阳极化氧化从而在基板上形成阳极氧化铝（AAO）的状态的示图；

图5是示出了图4中的AAO涂布有溶胶-凝胶的状态的示图；

图6是示出了将透明构件结合到图5的溶胶-凝胶的状态的示图；

图7是示出了将基板和AAO从在图6中所示的状态移除的状态的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述可以具体地实现本发明的目的的本发明的示例性实施方式。在描述本发明时，为了有助于对本发明的全面理解，相同的部件由相同的参考标号来表示，并且同样的部分的描述将不再重复。

首先，将参照图2更详细地描述根据本发明的电子纸显示设备。

图2是示意性示出了根据本发明的电子纸显示设备的截面图。

参照图2，根据本发明示例性实施方式的电子纸显示设备100可以被配置为包括：下部电极110；隔板结构120，设置在下部电极110上并具有多个单元121；多个扭曲向列球130，其分别设置在隔板结构120的各个单元121中；以及上部电极140，设置在多个扭曲向列球130上方并具有形成在其一表面上的防反射部分141，其中防反射部分141具有蛾眼图案141a，且该表面面向扭曲向列球。

下部电极110形成在基板150上，以加上上部电极140来用于施加电场，以使得多个扭曲向列球130借助于形成于下部电极110和上部电极140之间的电场而旋转。结果，由于基于各个扭曲向列球130的中央部所分开的透明部分或不透明部分的位置布置，而显示字符或图像。

这里，上部电极140可以由可透射光的导电膜形成。换句话说，上部电极140可以由氧化铟锡（ITO）（铟和锡氧化物的化合物）制成的透明导电膜形成。

此时，在玻璃160的一个表面上以溶胶-凝胶状设置上部电极140。换句话说，上部电极140以溶胶-凝胶形式与玻璃160的一个表面结合，然后以这种状态经过诸如退火的热处理而设置在玻璃160上。

根据本发明的电子纸显示设备100具有形成在其表面上的防反射部分141，该防反射部分具有蛾眼图案141a，并且该表面面向多个扭曲向列球130，以提高上部电极140的透光率。

换句话说，通过最小化上部电极140的反射率来提高透光率，从而使得可以显著地改善电子纸显示设备的外部显示性能，诸如亮度的改善。

在该情况下，蛾眼图案141a可以由具有纳米尺寸的多个突起形成。该突起具有锥形状，但并不限于此

这里，作为示例，蛾眼图案141a可以具有几十纳米至几百纳米或微米的纳米结构，从而使得能够减小上部电极140的表面（即，与空气的界面）上的反射率。

在图案具有小于光的波长的尺寸时，蛾眼图案的作用更为有效。蛾眼图案（即，具有纳米尺寸的多个凸起）连续地改变入射光的折射率，从而大幅地减少上部电极140的界面上的反射，从而使得能够显著地增大透光率。

代替根据现有技术，通过另外的真空沉积过程在上部电极的界面上形成防反射膜（即ITO膜），根据本实施方式的电子纸显示设备对以与上部电极一体地的方式形成于上部电极140的界面上并具有蛾眼图案141a的防反射部分141进行模塑，从而使得能够简化具有防反射效果的上部电极和包含上部电极的电子纸显示设备的制造过程，从而降低制造成本并提高生产效率。

将参照图3至图7对根据本发明的电子纸显示设备的制造方法进行详细描述。

图3至图7是用于说明根据本发明的制造电子纸显示设备的方法的示图，其中图3是示出了其中在基板上沉积铝的状态的示图；图4是示出了将图3中沉积的铝阳极化氧化从而在基板上形成AAO的状态的示图；图5是示出了图4中的AAO涂布有溶胶-凝胶的状态的示图；图6是示出了将透明构件结合到图5的溶胶-凝胶的状态的示图；图7是示出了将基板和AAO从图6中所示的状态移除的状态的示图。

参照图3至图7，根据本发明的制造电子纸显示设备的方法，可以被配置为包括：在基板171的一个表面上形成阳极氧化铝（AAO）172；在AAO 172上涂布溶胶-凝胶，并将透明构件160结合到溶胶-凝胶；以及移除基板171和AAO 172。

更详细地，首先如图3所示，在基板171的一个表面上沉积诸如铝的金属。在该情况下，可以通过溅射方法或电子束方法来执行沉积过程，并且基板171可以由平坦的透明构件（即，平板玻璃）形成。

如图4所示，对沉积在基板171的一个表面上的铝进行阳极化氧化以形成AAO 172，该AAO 172具有包括多个沟槽的蛾眼图案172a。换句话说，在对铝进行阳极化氧化时，阳极氧化铝的表面设置有具有纳米尺寸并且均匀地布置于其上的孔。在该情况下，在本实施方式中，纳米尺寸的孔成为蛾眼图案172a，并且具有蛾眼图案172a的铝成为AAO 172。

如图5所示，在AAO 172上涂布溶胶-凝胶。在该情况下，溶胶-凝胶可以是可透射光的、以果冻形式构成的氧化铟锡（ITO）（铟和氧化锡的化合物）。作为示例，溶胶-凝胶可以是通过混合乙酰丙酮铟、异丙氧化锡和乙二醇单甲醚所制备的化合物，其以果冻形式构成。在该情况下，可以对溶胶-凝胶执行旋涂，其中旋涂可以在真空中状态下执行。

如图6所示，将诸如玻璃的透明构件160结合到溶胶-凝胶。

根据本实施方式的电子纸显示设备的制造方法可以进一步包括将透明构件160结合到溶胶-凝胶之后，对溶胶-凝胶进行退火。这里，溶胶-凝胶的退火可以在400℃到800℃的温度下进行30分钟到60分钟。溶胶-凝胶的退火可以在惰性气体（诸如氩（Ar）或氮（N₂））的气氛下进行。

如图7所示，将基板171和AAO 172移除，从而在透明构件160的一个表面上形成上部电极140，该上部电极140具有防反射部分141，其中防反射部分141具有含有多个凸起的蛾眼图案141a。在该情况下，在将基板171移除之后，可以通过蚀刻方法将AAO 172移除。换句话说，在从图6中示出的状态下将基板171移除之后，通过以蚀刻方法等来将AAO172移除，从而上部电极140与结合至上部电极140的一个表面上的诸如玻璃的透明构件160一体地形成，其中，上部电极140具有由氧化铟锡（ITO）制成的透明导电膜形成的可透射光的防反射部分141，并且防反射部分141具有包含多个凸起的蛾眼图案141a。

利用根据本实施方式的电子纸显示设备的制造方法，可在制造上部电极140的同时形成具有含有多个突起的蛾眼图案141a的防反射部分141，从而使得能够简化具有防反射效果的上部电极和包含该上部电极的电子纸显示设备的制造过程，从而降低其制造成本并且提高生产效率。

如上所阐述的，利用根据本发明的电子纸显示设备及其制造方法，可以在模塑上部电极的同时形成防反射部分，而不是通过另外的过程在电子纸显示设备的上部电极上形成防反射涂层膜，从而使得能够简化具有防反射效果的上部电极的制造过程并降低其制造成本。

利用电子纸显示设备及其制造方法，上部电极的制造过程被简化，从而由于包括该上部电极的电子纸显示设备的过程被简化，而使得能够降低其制造成本并且提高其生产效率。

虽然为了示例性目的公开了本发明的示例性实施方式，但本领域普通技术人员将理解到，在不背离所附权利要求所公开的本发明的范围和精神的前提下，可以进行各种修改、添加以及替换。因此，这些修改、添加以及替换应被理解为也落在本发明的范围内。

Claims (17)

1.一种电子纸显示设备，其包括：

下部电极；

扭曲向列球，所述扭曲向列球设置在形成于所述下部电极上的隔板结构的各个单元中；以及

上部电极，所述上部电极设置于所述扭曲向列球的上方并且具有设置在所述上部电极的一表面上的防反射部分，所述防反射部分具有蛾眼图案，并且所述表面面向所述扭曲向列球。

2.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其中，所述上部电极是由透射光的氧化铟锡（ITO）制成的透明导电膜形成。

3.根据权利要求2所述的电子纸显示设备，其中，所述上部电极以溶胶-凝胶形式形成在玻璃的一个表面上。

4.根据权利要求1所述的电子纸显示设备，其中，所述蛾眼图案具有纳米尺寸。

5.根据权利要求4所述的电子纸显示设备，其中，所述蛾眼图案具有锥形状。

6.一种制造电子纸显示设备的方法，所述方法包括：

通过对沉积在基板的一个表面上的铝进行阳极化氧化，来形成具有包含多个沟槽的蛾眼图案的阳极氧化铝（AAO）；

在所述AAO上涂布溶胶-凝胶；

将透明构件结合到所述溶胶-凝胶；以及

通过将所述基板和所述AAO移除，在所述透明构件的一个表面上形成具有防反射部分的上部电极，其中所述防反射部分具有包含多个凸起的所述蛾眼图案。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基板由平板玻璃形成。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，通过溅射方法或电子束方法在所述基板上沉积铝。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述蛾眼图案具有纳米尺寸和锥形状。

10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述溶胶-凝胶通过混合乙酰丙酮铟、异丙氧化锡和乙二醇单甲醚来制备。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，对所述溶胶-凝胶执行旋涂。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述旋涂在真空状态下执行。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，进一步包括在将所述透明构件结合到所述溶胶-凝胶之后，对所述溶胶-凝胶进行退火。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述溶胶-凝胶的退火在400℃到800℃的温度下进行30分钟到60分钟。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述溶胶-凝胶的退火在氩（Ar）或氮（N₂）的惰性气体的气氛下进行。

16.根据权利要求6所述的方法，其中，在将所述基板移除之后，通过蚀刻方法来执行所述AAO的移除。

17.根据权利要求6所述的方法，其中，所述上部电极是由透射光的氧化铟锡（ITO）制成的透明导电膜形成。

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