JP5198378B2 - 電子ペーパー表示素子及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電子ペーパー表示素子及びその製造方法に関するものであって、特に、第1の電極及び第2の電極に各々対応した隔壁を備える電子ペーパー表示素子及びその製造方法に関するものである。
近年、液品表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)、プラズマ表示パネル(PDP:Plasma Display Panel)、有機電界発光装置(Electro Luminescence)、電子ペーパー表示素子などが、次世代表示装置として広く普及している。
この中でも、電子ペーパー表示素子は柔軟性があり、曲げることができ、他の表示装置に比べて生産単価が非常に低いことを特徴としている。
また、電子ペーパー表示素子は、バックグラウンド照明や持続的に再充電を行う必要でないので、非常に少ないエネルギーで駆動することができ、エネルギーの効率が相当に優れているという特徴を有している。
電子ペーパー表示素子は、鮮明で且つ視野角が広く、電源が瞬間的に遮断されても、表示された文字や映像が完全に消えないようなメモリ機能も備えることができるため、本、新聞、雑誌などの印刷媒体をはじめ、折り畳み可能なスクリーン及び電子壁紙など、広範囲の分野において幅広く使用することができるものとして期待されている。
一方、電子ペーパー表示素子を具現することができる技術的方式には、大きくわけて、液晶を用いた方式、有機EL方式、反射フィルム反射型表示方式、電気泳動方式、ツイストボール方式、エレクトロクロミック方式、メカニカル反射型表示方式などがあり、それぞれに区分されて開発されている。
その中でも、ツイストボール方式を用いた電子ペーパー表示素子は、2電極と、その2電極間に介在して光学的及び電気的異方性の有するツイストボールが取り付けられたエラストマーシートとを含む。このツイストボールの外周面には、誘電液がコートされている。ここで、ツイストボールは、異なる電荷に帯電された黒色の半球体と白色の半球体とから構成することができる。このようなツイストボールを用いた電子ペーパー表示素子は、2電極に電圧を印加する場合、印加された電圧の方向によって粒子の各半球体が誘電液内で互いに反対となる極性の電極面を向くように回転することによって、白黒を表示するようになる。
しかしながら、電子ペーパー表示素子を形成するためには、ツイストボールの外周面に誘電液を別途にコートしなければならず、製造工程が複雑になるという問題があった。
また、誘電液が外周面にコートされているツイストボールは、エラストマーシート上に塗布方式で取り付けられることによって、ツイストボールがエラストマーシート上に一様に配列されず、ツイストボールが重なりあったり、配置されないような領域が一部で発生し、電子ペーパー表示素子のコントラスト比が低下することがある。
また、電子ペーパー表示素子の駆動時に、ツイストボールが回転しながら流動することによって、ツイストボール間に積層が生じてコントラスト比が低下することがある。
すなわち、従来のツイストボールを用いた電子ペーパー表示素子は、製造工程が複雑なだけでなく、ツイストボール配列の一様性の低下によってコントラスト比の低下及び画質の不良をもたらすという問題があった。
従って、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、第1及び第2の電極に各々互いに対応した隔壁を備える電子ペーパー表示素子及びその製造方法を提供することをその目的の一つとする。
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の好適な実施の形態による電子ペーパー表示素子は、第1の電極と、第1の電極上に設けられ、多数のセル領域を画定する第1の隔壁と、第1の隔壁に対向し、第1の隔壁と共にセル領域を画定する第2の隔壁と、第2の隔壁上に配置され、第1の電極に対向する第2の電極を備える基板と、少なくとも各セル領域に充填された誘電液と、各セル領域の誘電液内に個別に浮遊しているツイストボールと、を備えることができる。
ここで、電子ペーパー表示素子は、第1の隔壁と一体に設けられ、各セル領域の第1の電極上に配置された第1のバッファ層を含むことができる。また、電子ペーパー表示素子は、第2の隔壁と一体に設けられ、各セル領域の第2の電極上に配置された第2のバッファ層を含むことができる。また、電子ペーパー表示素子は、第1の電極の周辺に沿って設けられ、第1の隔壁より高い高さを有する第3の隔壁をさらに含むことができる。
第3の隔壁は、第1の隔壁と同一の材料からなることができる。また、第1の隔壁及び第2の隔壁は、互いに離間されることができる。また、第1の隔壁及び第2の隔壁は、互いに接触することができる。また、第1の電極は、導電性基板によって構成されることができる。また、電子ペーパー表示素子は、第2の電極上に配置された基板をさらに含むことができる。
また、上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の好適な他の実施の形態による電子ペーパー表示素子の製造方法は、第1の電極及び第2の電極上に各々多数のセルを画定する第1及び第2の隔壁を設けるステップと、第1の隔壁により画定された各セル領域の第1の電極上にツイストボールを注入するステップと、少なくともツイストボールを含む各セル領域に誘電液を注入するステップと、第1の隔壁と第2の隔壁とが対向するように第1の隔壁の設けられた第1の電極と第2の隔壁の設けられた第2の電極とを互いに合着するステップと、を含むことができる。
ここで、第1の隔壁及び第2の隔壁は、インプリント方法によって設けることができる。また、第1の隔壁を設けるステップにて、第1の隔壁により画定された各セル領域の第1の電極上に第1のバッファ層が、さらに設けられることができる。また、前記第1の隔壁を設けるステップにて、前記第1の電極の周辺に沿って設けられ、前記第1の隔壁より高い高さを有する第3の隔壁が、さらに設けられることができる。
前記第1の隔壁を設けるステップにて、前記第3の隔壁上に設けられた第1のアラインマークを、さらに設けることができる。また、第2の電極上に配置された基板上に、第1のアラインマークと対応した第2のアラインマークを設けることができる。また、前記第2の隔壁を設けるステップにて、前記第2の隔壁により画定された各セル領域の第2の電極上に第2のバッファ層を、さらに設けることができる。
本発明の電子ペーパー表示素子によれば、ツイストボールを配置するための隔壁を備えることによって該ツイストボールを一様に配列することができ、コントラスト比を向上させ、画質不良が発生することを防止することができる。
また、本発明の電子ペーパー表示素子によれば、隔壁により、第1の電極及び第2の電極の付着時にツイストボールが流動することを防止することができ、コントラスト比が低下することを防止することができる。
また、本発明によれば、第1の電極及び第2の電極に各々の隔壁を相対するように設けることによって、該隔壁がツイストボールの離脱を防止することができるような高さを有すると共に、最小限の幅を有することができ、該隔壁によるコントラスト比の低下を防ぐことができる。
また、本発明によれば、隔壁により画定された領域に誘電液を充填することによって、ツイストボールの外周面に別途に誘電液をコートしなくてもよく、製造工程をより単純化させることができる。
図1は、本発明の第1の実施の形態による電子ペーパー表示素子の断面図である。 図2は、本発明の第2の実施の形態による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。 図3は、図2と同じく、電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。 図4は、図2と同じく、電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。 図5は、図2と同じく、電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。 図6は、図2と同じく、電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。 図7は、図2と同じく、電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。 図8は、図2と同じく、電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態による電子ペーパー表示素子について詳細に説明する。以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等を含む)は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうではないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、数値及び範囲についても同様である。また、本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しとなる説明は可能な限り省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態による電子ペーパー表示素子の断面図である。図1を参照すると、本発明の実施の形態による電子ペーパー表示素子は、下部基板100と、上部基板200と、これらの下部基板100および上部基板200で挟んだ誘電液300と、誘電液300の内で浮遊しているツイストボール400とを含んで構成される。
具体的には、下部基板100は、第1の電極110と、第1の電極110上に配置された第1の隔壁120aとを含むことができる。
ここで、第1の電極110は、導電性基板で構成され得る。第1の電極110を構成する材料の例として、Cu及びAgのような金属基板が挙げられる。これに加えて、下部基板100は第1の電極110の下部に配置された下地層(図示せず)をさらに含むことができる。この下地層は、例えば基板の形態であって、プラスチック基板、ガラス基板、またはフィルムの形態であってもよい。
第1の電極110上に、多数のセル領域Cを画定する第1の隔壁120aが設けられている。第1の隔壁120aは、画質に影響を及ぼさないように透明な材料からなることができ、熱硬化性樹脂またはUV硬化性樹脂で構成することができる。例えば、第1の隔壁120aは、ポリウレタンアクリレート(PUA)またはポリジメチルシロキサン(PDMS)から成ることができる。
第1の隔壁120aによって画定されたセル領域Cは、平面視で多様な形態で設けられでもよい。例えば、セル領域Cの形態は四角形、円形、十字形等の形態であってもよい。
これに加えて、下部基板100は、各セル領域Cの第1の電極110上に配置された第1のバッファ層120bを含むことができる。第1のバッファ層120bは、第1の電極110とツイストボール400とが互いに直接接触して、ツイストボール400に帯電された電荷が第1の電極110へと漏洩するのを防止することができる。ここで、第1の隔壁120aと第1のバッファ層120bとは一体に設けられてもよい。即ち、第1の隔壁120aと第1のバッファ層120bとは同一の材料からなることができる。
また、下部基板100は、第1の電極110の周辺に沿って設けられた第3の隔壁120cを、さらに含むことができる。第3の隔壁120cは、第1の隔壁120aより高く形成されることができる。したがって、第3の隔壁120cは外部に誘電液300が流れ出すのを防止することができる。また、第3の隔壁120cは、下部基板100と上部基板200との問の離間間隔を一定に維持する役割をすることができる。この離間間隔によって、後述するツイストボール400が自由に回転することができる。第3の隔壁120cは第1の隔壁120aの形成時に設けられる。即ち、第3の隔壁120cは第1のバッファ層120bと一体になされることができ、第3の隔壁120cは第1の隔壁120a及び第1のバッファ層120bと同一の材料からなることができる。
一方、上部基板200は、基板210上に配置された第2の電極220と、第2の電極220上に設けられた第2の隔壁230aとを含むことができる。
基板210は、光透過性を有する透明な材料からなることができる。例えば、基板210の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレン(PE)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、セルロースアセテートブチレート(CAB)等が挙げられる。
第2の電極220は、基板210の下部に配置されることによって、第1の電極110に対向する。ここで、第2の電極220は、ITO、IZO、ITZOなどの光透過性を有する導電物質によって構成されることができる。
第2の隔壁230aは、第2の電極220の下部に、第1の隔壁120aに対応して設けられる。これにより、第2の隔壁230aは第1の隔壁120aと共に多数のセル領域Cを画定することができる。第2の隔壁230aは画質に影響を及ぼさないように透明な材料からなることができる。第2の隔壁230aは、熱硬化性樹脂またはUV硬化性樹脂からなることができる。例えば、第2の隔壁230aは、ポリウレタンアクリレート(PUA)またはポリジメチルシロキサン(PDMA)から成ることができる。
これに加えて、上部基板200は、各セル領域Cの第2の電極220上に配置された第2のバッファ層230bを含むことができる。第2のバッファ層230bは、第2の電極220とツイストボール400とが互いに直接接触して、ツイストボール400に帯電された電荷が第2の電極220へと漏洩することを防止することができる。ここで、第2の隔壁230aと第2のバッファ層230bとは一体に設けられることができる。即ち、第2の隔壁230aと第2のバッファ層230bとは同一の材料からなることができる。
上部基板200と下部基板100とは、介在する封止部材500により互いに合着される。封止部材500は上部基板200のエッジに沿って、即ち第3の隔壁120c上に配置されるが、本発明の実施の形態はこれに限定されない。封止部材500は第1の隔壁120aと第2の隔壁230aとの間にさらに介在し、上部基板200と下部基板100との間の密着性を向上させることができる。ここで、封止部材500は、接着性付き樹脂、例えばUV硬化性樹脂からなることができる。
このとき、上部基板200と下部基板100とは、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aが互いに対向するように合着される。ここで、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aは互いに離間されてもよいが、本発明の実施の形態はこれを限定するのではなく、これらの第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aは互いに接触してもよい。
誘電液300は、第1の隔壁120aと第2の隔壁230aとにより画定された各セル領域Cに充填されることができる。ここで、誘電液300は、第1の隔壁120aと第2の隔壁230aとが互いに離間される場合、第1の隔壁120aと第2の隔壁230aとの間にも介在してよい。
また、誘電液300としては、液相の光変換が可能で且つ潤滑成分付き液相物質、例えば、Dow corning 10、Centistake 200などの液相物質が用いられる。
ツイストボール400は、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aにより固定された各セル領域Cの誘電液300内で個別に分散される。ここで、ツイストボール400は、光を反射する第1の半球体410と、光を吸収する第2の半球体420とで構成されることができる。第1の半球体410と第2の半球体420とは、異なる電荷で帯電され得る。このとき、ツイストボール400は誘電液300を媒体として、各セル領域Cで印加された電場により回転が行われることによって、文字や映像を表示することができる。具体的には、第1の電極110及び第2の電極220には各々+電極と−電極が接続され、各電極に印加された電圧によって電場が発生し、第1の電極110と第2の電極220との間に発生した電場により、各セル領域C内に注入されたツイストボール400が誘電液300内部で回転することによって、ツイストボール400による光反射及び光吸収が行われ、文字や映像を表示することができる。
ここで、ツイストボール400は駆動中に、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aにより隣接したセル領域Cへと流動するのを防止し、電子ペーパー表示素子のコントラスト比が低下したり、画質不良が発生したりするのを防止することができる。これに加えて、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aは上部基板200と下部基板100との合着工程において、隣接したセル領域へとツイストボール400が流動するのを防止することができる。
ここで、各セル領域Cに注入されたツイストボール400が隣接したセルに移動するのを防止するために、セル領域Cの高さはツイストボール400の大きさより大きくなければならない。これにより、ツイストボール400が大きくなるほど、セル領域Cが高くなる。この時、上部基板200及び下部基板100のうちのいずれかにのみ隔壁が設けられる場合、セル領域Cの高さが一つの隔壁の高さにより決定される。この時、隔壁の縦横比が大きいほど、電子ペーパー表示素子のコントラスト比が向上するが、製造工程の限界によって隔壁の縦横比を大きく設けるのに限界がある。即ち、隔壁の縦横比を1.5以上に設定する場合、隔壁の形成時に崩壊するかまたは損傷するという問題があり、これを改善するために隔壁の縦横比は1.5以下に設けるようになる。このように、隔壁の高さによる隔壁の幅限界、即ち隔壁の縦横比の限界によって、上部基板及び下部基板のうちのいずれか一つにのみ隔壁を設ける場合、表示領域において占める隔壁の位置面積が増加するようになって、電子ペーパー表示素子のコントラスト比が低下することがある。
しかしながら、本発明のセル領域Cの高さは、上部基板200と下部基板100とに各々設けられた第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aの高さにより調節されるため、上部基板200と下部基板100とに各々設けられた第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aの幅は上部基板200及び下部基板100のうちのいずれか一つにのみ設けられた隔壁より小さいことがある。これにより、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aによりツイストボール400のサイズが増加しでも、隔壁の縦横比の限界によって電子ペーパー表示素子のコントラスト比が低下することを防止することができる。
これに加えて、本発明の実施の形態において、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aは互いに同一の高さを有することと示したが、これに限定されるのではなく、異なる高さを有しでもよい。
従って、本発明の実施の形態による電子ペーパー表示素子は、隔壁を備えることによって、ツイストボールを一様に配置することができ、電子ペーパー表示素子のコントラスト比が低下、または画質不良が発生することを防止することができる。
また、隔壁は、電子ペーパー表示素子の製造工程中または駆動中にツイストボールの流動を防止することができ、電子ペーパー表示素子のコントラスト比が低下、または画質不良が発生するのを防止することができる。
また、隔壁が上下部両基板に各々設けられることによって、隔壁の縦横比による制約を克服することができ、隔壁によってコントラスト比が低下することを減らすことができる。
また、隔壁により画定された領域に誘電液を充填した上で、該誘電液の内にツイストボールを分散させることによって、従来のようにツイストボールの外周面に誘電液をコートするような工程を単純化させることができる。
以下、図2〜図8を参照して、本発明の第2の実施の形態による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明する。図2〜図8は各々、本発明の第2の実施の形態による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するための断面図である。図2を参照すると、電子ペーパー表示素子を設けるために、第1の電極110上に樹脂層121が塗布されている。
第1の電極110は、導電性基板によって構成されることができる。ここで、第1の電極110を構成する材料の例としては、Cu及びAgのような金属基板が望ましい。本発明の実施の形態において、第1の電極110は電極の役割と共に支持層としての役割をすることができるが、これに限定されず、別途の支持層である下地層が、第1の電極110の下部に更に配置されてもよい。
樹脂層121は、光透過性の透明な材料、即ち熱硬化性樹脂またはUV硬化性樹脂から構成されることができる。例えば、樹脂層121は、ポリウレタンアクリレート(PUA)またはポリジメチルシロキサン(PDMS)から構成されてもよい。
図3を参照すると、インプリント方法を用いて多数のセル領域Cを画定する第1の隔壁120aが設けられている。具体的には、樹脂層121上に、第1の隔壁120aの形状と反転したパターンを有するスタンプS1を準備する。ここで、樹脂層121と接するスタンプS1の一面には離型処理が成されて、第1の隔壁120aを設けた後にスタンプS1の分離を容易に行うことができるため、精密な第1の隔壁120aを設けることができる。離型処理は、スタンプS1の一面に自己組織化単分子膜(Self―assembled―monolayer:SAM)を設ける工程でありうる。
続いて、樹脂層121上にスタンプS1を加圧及び密着する。このとき、樹脂層121は、スタンプS1のパターンの形状とは反転した形状に変形されることができる。即ち、樹脂層121を第1の隔壁120aの形状に変形させることができる。続いて、この変形した樹脂層を硬化させることによって、第1の電極110上に第1の隔壁120aを設けることができる。このとき、樹脂層121がUV硬化性樹脂からなる場合、UV硬化を行い、これとは異なり樹脂層121が熱硬化性樹脂からなる場合、熱硬化を行うことができる。第1の隔壁120aからスタンプS1を分離する。
スタンプS1は、第1の隔壁120aを含む第1のバッファ層120b及び第3の隔壁120cを設けるためのパターンをさらに備え、第1の隔壁120aを設ける過程にて第1のバッファ層120b及び第3の隔壁120cをさらに設けることができる。
ここで、第1のバッファ層120bは、第1の隔壁120aにより画定されたセル領域の第1の電極110上に設けられ、後述のツイストボール400と第1の電極110とが直接接触するのを防止する役割をする。また、第3の隔壁120cは、第1の隔壁120aより高い高さを有するように設けられ、上部基板200と下部基板100との間の離間間隔を維持する役割をする。この時、第3の隔壁120cは、第1の電極110のエッジに沿って設けられることができる。また、第3の隔壁120cは、後続工程である誘電液300の注入工程で、誘電液300が外部へと流れ出るのを防止する役割をすることができる。
スタンプS1は、第1のアラインマーク120dを設けるためのパターンをさらに備え、第1の隔壁120aを設ける過程にて、第1のアラインマーク120dをさらに設けることができる。第1のアラインマーク120dは、平面視で十字形、四角形、円形のような多様な形態を有してもよく、これに限定するのではない。第1のアラインマーク120dは、スタンプS1の形態によって溝の形態を有することができる。また、第1のアラインマーク120dは、第1の電極110のエッジ、即ち第3の隔壁120c上に少なくとも2個以上設けられることができる。
これにより、第1の電極110及び第1の隔壁120aだけでなく、第3の隔壁120c及び第1のアラインマーク120dを同時に設けることによって、下部基板100を設けることができる。
図4を参照すると、第1の隔壁120aの画定された各セル領域Cにツイストボール400が個別に注入される。ツイストボール400は、第1の隔壁120aを含む第1の電極110上にOOを塗布した後、第1の隔壁120aを含む第1の電極110上にスキージS2を備える。ここで、スキージS2または第1の隔壁120aを含む第1の電極、即ち下部基板100を水平に移動させることによって、各セル領域Cにツイストボール400を注入させることができる。この時、スキージS2を第1の隔壁120a上で数回反復移送させ、各セル領域に注入されるツイストボール400の充填率を高めることができる。
図5を参照すると、少なくともツイストボール400を含む各セル領域Cに誘電液300が注入される。即ち、第1の隔壁120aを含む第1の電極110上に誘電液300を滴下する。これにより、誘電液300の内部にツイストボールが分散される。即ち、ツイストボール400が各セル領域Cの誘電液300の内部に、浮遊した状態で配置されることができる。
誘電液300としては、液相の光変換が可能で、Dowcorning 10、Centistoke 200などの潤滑成分付き液相物質が用いられる。ここで、誘電液300は、第3の隔壁120cにより外部へと流出されるのを防止することができる。
また、誘電液300は、上部基板200に接する領域には注入されないため、誘電液により上部基板200と下部基板100との接合信頼性が低下することを防止することができる。
図6を参照すると、誘電液300及びツイストボール400の充填された下部基板100上に上部基板200が備えられている。
上部基板200は、下部基板100を設ける工程と同様の方法によって設けられる。具体的には、上部基板200を設けるために、基板210上に配置された第2の電極220上に樹脂層を設ける。続いて、この樹脂層にインプリント方法によって第1の隔壁120aと対応した第2の隔壁230aを設ける。第2の隔壁230aを設ける過程にて、第1のバッファ層120bに対向する第2のバッファ層230bがさらに設けられる。即ち、第1のバッファ層120bは第2の隔壁230aにより画定された第2の電極220上に設けられ、第2の電極220とツイストボール400とが直接接触するのを防止する役割をすることができる。
これに加えて、基板210の背面には、第1のアラインマーク120dと対応する第2のアラインマーク210aが設けられることができる。第2のアラインマーク210aは、一定の色相の樹脂を印刷または塗布して設けることができる。または、第2のアラインマーク210aは、一定の色相のテープを付着して設けることもできる。
続いて、下部基板100のエッジ、例えば第3の隔壁120c上に封止部材500を塗布する。封止部材500はUV硬化性樹脂で設けられてもよい。本発明の実施の形態において、封止部材500は下部基板100に設けることとして示したが、これに限定されるのではなく、封止部材500は上部基板200のエッジに沿って設けられてもよい。また、封止部材500は上部基板200や下部基板100のエッジだけでなく、第1の隔壁120aまたは第2の隔壁230a上に、さらに設けられてもよい。
図7を参照すると、封止部材500を介して上部基板200と下部基板100とが合着される。詳細には、下部基板100と上部基板200とに各々設けられた第1のアラインマーク120d及び第2のアラインマーク210aを整列しつつ、下部基板100と上部基板200とを密着させる。続いて、封止部材500をUV硬化させることによって、上部基板200と下部基板100とは互いに合着される。この時、第1のアラインマーク120d及び第2のアラインマーク210aを用いた整列工程により、下部基板100と上部基板200との合着時に、第1の隔壁120aと第2の隔壁230aとの間のミスマッチを防止することができる。
また、第1の隔壁120a及び第2の隔壁230aにより、合着工程においてツイストボール400が隣接したセル領域Cへと移動するのを防止することができる。
上部基板200と下部基板100とを合着した後、図8でのように、スクライピングラインに沿って切断することによって、電子ペーパー表示素子を設けることができる。
従って、本発明の実施の形態において、隔壁、バッファ層及びアラインマークをインプリント法によって同時に設けることによって、工程をより単純化させることができる。
また、本発明の実施の形態において、上部基板及び下部基板の両方に隔壁を各々設けることによって、隔壁の縦横比の限界を克服することができる。
また、本発明の実施の形態において、アラインマークを用いた上部基板及び下部基板の整列工程によって、上部基板及び下部基板上に各々設けられた第1の隔壁と第2の隔壁とのミスマッチを防止することができる。
今回開示された実施の形態は例示にすぎず、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した実施の形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100 下部基板
110 第1の電極
120a 第1の隔壁
120b 第1のバッファ層
120c 第3の隔壁
120d 第1のアラインマーク
200 上部基板
210 基板
210a 第2のアラインマーク
220 第2の電極
230a 第2の隔壁
230b 第2のバッファ層
300 誘電液
400 ツイストボール
500 封止部材

Claims (5)

  1. 第1の電極及び第2の電極上に各々多数のセルを画定する第1及び第2の隔壁を設けるステップと、
    前記第1の隔壁により画定された各セル領域の第1の電極上にツイストボールを注入するステップと、
    少なくとも前記ツイストボールを含む各セル領域に誘電液を注入するステップと、
    前記第1の隔壁と前記第2の隔壁とが対向するように、前記第1の隔壁の設けられた第1の電極と前記第2の隔壁の設けられた第2の電極とを合着するステップとを含み、
    前記第1の隔壁を設けるステップにて、
    前記第1の隔壁により画定された各セル領域の第1の電極上に、第1のバッファ層をさらに設け、前記第1の隔壁および前記第1のバッファ層と一体に、前記第1の電極の周辺に沿って、前記第1の隔壁より高い高さを有する第3の隔壁をさらに設けることを特徴とする電子ペーパー表示素子の製造方法。
  2. 前記第1の隔壁と前記第2の隔壁とが、インプリント方法によって設けられることを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
  3. 前記第1の隔壁を設けるステップにて、
    前記第3の隔壁上に設けられた第1のアラインマークを、さらに設けることを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
  4. 前記第2の電極上に配置された基板上に、前記第1のアラインマークと対応した第2のアラインマークを設けることを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
  5. 前記第2の隔壁を設けるステップにて、
    前記第2の隔壁により画定された各セル領域の第2の電極上に第2のバッファ層を、さらに設けることを特徴とする請求項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101097582B1 (ko) * 2009-07-21 2011-12-22 삼성전기주식회사 전자종이 표시소자 및 그 제조방법
KR101150834B1 (ko) * 2010-03-15 2012-06-13 한국생산기술연구원 전자종이 디스플레이 장치의 격벽 및 절연층 조성물 및 그로부터 제조된 전자종이 디스플레이 장치의 절연층
JP2011237485A (ja) * 2010-05-06 2011-11-24 Bridgestone Corp 情報表示用パネルの製造方法
KR20120035635A (ko) * 2010-10-06 2012-04-16 삼성전기주식회사 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법
KR101660410B1 (ko) * 2010-10-22 2016-09-28 삼성전자주식회사 가변 액체 렌즈 어레이 및 그 제조 방법
KR20120047567A (ko) * 2010-11-04 2012-05-14 삼성전기주식회사 전자종이 표시소자의 제조 방법
KR20120065496A (ko) * 2010-12-13 2012-06-21 삼성전기주식회사 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법
KR20120130988A (ko) * 2011-05-24 2012-12-04 삼성전기주식회사 전자종이 표시소자 및 그 제조방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462859B1 (en) * 2000-10-04 2002-10-08 3M Innovative Properties Company Electromagnetically responsive particle assembly and methods and articles for manufacture and use
JP2002268100A (ja) * 2001-03-07 2002-09-18 Oji Paper Co Ltd 表示装置
JP2002287175A (ja) 2001-03-23 2002-10-03 Minolta Co Ltd ツイスティングボールディスプレイシート
JP4604484B2 (ja) * 2003-12-25 2011-01-05 富士ゼロックス株式会社 光学素子
JP2005292678A (ja) 2004-04-05 2005-10-20 Bridgestone Corp 画像表示板の製造方法
US7403325B2 (en) * 2006-05-19 2008-07-22 Xerox Corporation Electrophoretic display device
US7652656B2 (en) * 2006-05-19 2010-01-26 Xerox Corporation Electrophoretic display and method of displaying images
TW200835995A (en) * 2006-10-10 2008-09-01 Cbrite Inc Electro-optic display

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