KR100450777B1 - 튜브형 캡슐을 이용한 전기영동 디스플레이 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전기영동 디스플레이는 기판 상에 제1 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 복수개의 하부 전극들과, 상기 복수개의 하부 전극들 상에 배열된 복수개의 튜브형 캡슐과, 상기 튜브형 캡슐 내에 포함되고 시각적으로 한가지 색상 또는 다른 색상을 가지며 전기장에 차별적으로 동작하며 유전 유체 내에 분산되어 있는 대전 입자와, 상기 튜브형 캡슐 상에 상기 제1 방향과 수직하게 제2 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 상부 전극을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 전기영동 디스플레이는 튜브형 캡슐을 이용하기 때문에 제조 공정이 단순하여 저가격으로도 제조할 수 있고, 다색을 용이하게 구현할 수 있다.

Description

튜브형 캡슐을 이용한 전기영동 디스플레이 및 그 제조방법{Elelctrophoretic display using tube-like capsule and a fabrication method thereof}

본 발명은 전기영동 현상을 이용한 전기영동 디스플레이(전자 종이) 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 다색을 용이하게 저가격에 구현할 수 있는 전기 영동 디스 플레이 및 그 제조방법에 관한 것이다.

전기영동(전기 이동, electrophoresis) 현상을 이용한 전기영동 디스 플레이는 양극 사이에 전기장이 인가될 때 대전된 입자들이 함유하고 있는 전하의 부호에 따라 전기장에 반응하여 이동하는 현상을 응용한 디스플레이이다. 상기 전기영동 디스플레이는 전자 북, 전자 신문, 전자 잡지, 전자 도서, 이동통신기의 정보표시 매체 등에 응용할 수 있다.

전기영동 현상이란 전기장이 인가되는 경우에 대전 입자들(charged particles)이 이동하는 현상을 의미한다. 유체(liquid) 내에서 대전 입자들은 전기장에 의해 이동하며 이동 속도는 점성 드래그(viscous drag), 전하(charge), 유체의 유전 특성(dielectric properties), 인가된 전기장의 세기(magnitude of applied electric field) 등에 의해 결정된다.

이러한 전기영동 디스플레이는 상이한 색상(different color)의 유전 유체(dielectric liquid)와 이 유체에 분산되어(dispersed) 있는 한가지 또는 그 이상의 색상을 가진 대전 입자(particle)를 이용하여 색상을 결정한다. 즉, 한가지 또는 한가지 이상의 색상을 가진 대전 입자에 전기장이 인가되는 경우, 서로 반대의 전하를 갖는 대전된 두 입자는 전기장과 반대 부호를 가진 전극을 향해 이동하게 된다. 그 결과로 색상의 변화를 시각적으로(visually) 관찰할 수 있게 된다.

전기영동 현상을 이용한 디스플레이는 쌍안정성(bistablity)이라는 고유의 특성을 가진다. 즉, 인가된 전기장이 제거된 이후에도 전기장이 제거되기 전의 화면을 유지하고 있다. 이러한 특성은 화면의 유지를 위한 추가적인 전력소모가 없으므로 다른 디스플레이에 비해 전력소모가 매우 작아서 휴대 단말기용 디스플레이에적합하다. 또한 전압이 제거된 후에도 화면이 장시간 유지되므로 일반적인 종이의 특성을 갖게 되어 전자책 또는 전자 잡지 등 되쓰기가 가능한 전자 종이로 이용 가능하다.

상기 쌍안정성은 유체 내에 있는 대전 입자의 밀도(density)와 유전 유체의 밀도를 동일하게 함으로써 가능하다. 이러한 경우 대전 입자가 느끼는 중력은 부력과 상쇄되어 대전 입자는 자신의 위치를 유지할 수 있다. 유전 유체와 대전 입자 사이의 밀도 차이를 없애는 것과 더불어 중요한 문제는 대전 입자들 사이의 응집을 방지하는 것이 중요하다. 정상상태에서 대전 입자 사이에는 인력으로 반데르발스 (Van der Waals) 힘이 작용하고 있으며, 척력으로는 함유하고 있는 전하에 의한 쿨롱(Coulomb) 힘이 작용하고 있다. 이 두힘 사이의 균형이 유지되는 경우 입자는 서로 응집하지 않고 충분히 분산(dispersion)되어 있게 된다. 이러한 힘의 균형이 이루어지지 않는 경우 긴 사슬 모양의 분자구조를 갖는 분산제를 첨가하여 입자의 표면에 흡착시켜 인력이 충분히 작용하지 못하도록 입자간의 간격을 유지시키는 방식으로 균형을 이루기도 한다.

한편, 전기영동 디스플레이는 전기장이 반복적으로 인가되어 대전 입자가 자신의 전하에 따라 전극 사이를 반복하여 이동하는 경우 두 가지 문제점이 발생하게 된다. 첫째로, 강한 전기장에 의해 대전 입자 사이의 뭉침 현상이 발생하는 것이고, 둘째로, 전극에 대전 입자가 부착되어 있을 때 전극의 극성을 바꾸어도 대전 입자가 전극에서 떨어지지 않는 현상이다. 특히 대전 입자의 뭉침 현상은 면적이 큰 곳에서 더욱 크게 나타나고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 미국의 이-잉크(E-ink)사에서는 대전 입자들과 유전 유체를 캡슐(capsule) 속에 넣고 전기영동 현상을 이용하는 디스플레이를 제안하였다. 캡슐 형태의 전기영동 디스플레이는 여러 상이한 유형의 물질 및 방법의 적절한 상호 작용을 필요로 한다. 즉, 중합성 결합제(binder), 캡슐막(capsule film), 대전된 입자, 및 유전 유체와 같은 물질들은 모두 화학적으로 상용성(compatibility)을 가져야 한다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 전기영동 디스플레이를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1은 전기장이 인가되지 않은 경우의 캡슐 형태의 전기영동 디스플레이를 설명하는 도면으로서, 흑/백 혹은 원하는 색상의 입자에 전하를 부과하여 유전 유체 내에 분산시킨 후 이를 마이크로 캡슐 내에 주입하고, 상기 마이크로 캡슐을 상하부 전극 사이에 위치시킨 경우이다.

구체적으로, 도 1의 전기영동 디스플레이는 투명 또는 투명하지 않는 하부막(11) 위에 하부 전극(13) 및 하부 전극 보호막(15)이 형성되어 있다. 상기 하부 전극 보호막(15) 상에는 마이크로 캡슐(17)이 형성되어 있다. 상기 마이크로 캡슐(17)은 유전 유체(19), 양의 전하를 가진 백색 입자(21) 및 음의 전하를 가진 흑색 입자(23)로 구성되어 있다. 상기 하부 전극 보호막(15)은 상기 하부전극(13)을 보호하고 마이크로 캡슐(17)과 분리시키는 역할을 한다. 상기 마이크로 캡슐(17) 상에는 마이크로 캡슐(17) 내의 입자를 전기영동 현상을 이용하여 이동시키기 위한 또 하나의 전극인 상부전극(25)이 위치한다. 상기 상부 전극(25) 위에는투명 상부막(27)이 형성되어 있다.

도 2는 전기장이 인가되는 경우의 캡슐 형태의 전기영동 디스플레이로써, 상하부 전극에 적당한 극성(polarity)의 전압을 인가하여, 반대의 극성을 갖는 입자들이 상하부 전극으로 이동하여 화상을 나타낸다. 즉, 전기장이 인가되는 경우 마이크로 캡슐(17) 내에 있는 대전 입자들은 반대 부호의 전극으로 이동하게 된다. 이러한 대전 입자의 이동으로 인하여 색상의 시각적인 변화를 관찰할 수 있다.

그러나, 종래의 전기영동 디스플레이는 마이크로 캡슐(17) 내에 서로 다른 색을 가진 두 가지의 대전된 입자들이 존재하는 경우, 대전된 두 색의 대전 입자와 유전 유체간의 비중을 모두 같게 유지해야 하고, 두 대전된 입자들간의 응집을 방지시키기 위한 화학적 처리가 요구된다. 이러한 화학적 처리는 어려워서 대전 입자가 유전 유체와의 비중이 같지 않아 일정시간 이후에 대전 입자가 떠오르거나, 대전 입자들간의 응집이 일어나서 디스플레이의 열화를 가져온다.

종래의 전기영동 디스플레이에서 마이크로 캡슐을 사용하는 방식은 다색의 캡슐을 제조한 후 이를 원하는 위치에 배열하는 것이 매우 어려우므로 다색의 전기영동 디스플레이를 제조하는 데에는 한계가 있다. 그러므로 종래와 같이 대전 입자들을 공간상으로 분리하여 응집을 방지하면서도 다색을 쉽게 구현할 수 있는 새로운 구조가 요구된다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다색을 쉽게 구현할 수 있는 전기영동 디스플레이를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 다색을 쉽게 구현하면서도 제조 공정이 간단하여 저가격으로 제조할 수 있는 전기영동 디스플레이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 전기영동 디스플레이를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의한 전기영동 디스플레이의 튜브형 캡슐을 도시한 도면들이다.

도 4a 내지 도 4d는 도 3a 내지 도 3d에 도시한 본 발명에 의한 전기영동 디스플레이의 튜브형 캡슐의 다양한 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 5와, 도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명에 의해 튜브형 캡슐을 이용한 전기영동 디스플레이의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 흐름도 및 평면도이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 전기영동 디스플레이는 기판 상에 제1 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 복수개의 하부 전극들과, 상기 복수개의 하부 전극들 상에 배열된 복수개의 튜브형 캡슐과, 상기 튜브형 캡슐 내에 포함되고 시각적으로 한가지 색상 또는 다른 색상을 가지며 전기장에 차별적으로 동작하며 유전 유체 내에 분산되어 있는 대전 입자와, 상기 튜브형 캡슐 상에 상기 제1 방향과 수직하게 제2 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 상부 전극을 포함하여 이루어진다.

상기 튜브형 캡슐의 외벽은 고분자막으로 이루어질 수 있다. 상기 튜브형 캡슐 내의 대전 입자와 유전유체가 마이크로 캡슐로 싸여져 있을 수 있다. 상기 튜브형 캡슐 내의 마이크로 캡슐과 외벽 사이가 유전유체로 충진되어 있을 수 있다.

상기 대전 입자는 적, 녹, 청 또는 시안, 마젠다, 노랑의 색을 갖는 입자로 이루어지거나, 상기 대전 입자는 흑 또는 백색을 갖는 입자로 이루어질 수 있다. 상기 튜브형 캡슐은 화소의 크기 또는 그 보다 작은 크기로 마디가 형성되어 있을 수 있다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 전기영동 디스플레이의 제조방법은 기판 상에 제1 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 복수개의 하부 전극들을 형성하는 것을 포함한다. 상기 복수개의 하부 전극들 상에 배열되고, 내부에 시각적으로 한가지 색상 또는 다른 색상을 가지며 전기장에 차별적으로 동작하며 유전 유체 내에 분산되어 있는 대전 입자를 갖는 전자 잉크나 상기 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐을 구비하는 튜브형 캡슐을 형성한다. 상기 튜브형 캡슐 상에 상기 제1 방향과 수직하게 제2 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 상부 전극을 형성한다.

상기 튜브형 캡슐은 폴리머 모세관내에 미세 주사기를 이용하여 상기 전자 잉크나 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐을 주입하여 제조할 수 있다. 상기 튜브형 캡슐은 폴리머 모세관의 한쪽 끝을 전자 잉크가 담긴 용기에 연결하고 다른 한쪽 끝을 펌프에 연결하여 주입하여 제조할 수 있다.

상기 튜브형 캡슐은 상기 전자 잉크 또는 상기 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐과, 중합성 결합제를 혼합한 것을 미세 노즐을 통해 분사시키면서 경화시켜 제조할 수 있다.

상기 튜브형 캡슐은 상기 전자 잉크 또는 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐을 내부의 노즐로 분사하고 중합성 결합제를 상기 내부 노즐의 바깥에 형성된 외부 노즐로 분사하면서 경화시켜 제조할 수 있다. 상기 중합성 결합제는 열경화성 결합제 또는 자외선 경화성 결합제를 이용할 수 있다.

본 발명의 전기영동 디스플레이는 튜브형 캡슐을 이용하기 때문에 제조 공정이 단순하여 저가격으로도 제조할 수 있고, 다색을 용이하게 구현할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나,다음에 예시하는 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

구체적으로, 본 발명의 전기영동 디스플레이는 종래의 마이크로 캡슐을 이용하는 대신에 튜브형 캡슐(tube-like capsule)을 이용한다. 상기 튜브형 캡슐 내에는 대전 입자들이 전기장에 차별적으로 동작하며 유전유체에 분산되어 있는 전자 잉크가 포함되어 있다. 다시 말해, 상기 튜브형 캡슐 내에는 대전 입자가 유전 유체에 분산되어 있는 전자 잉크가 포함되어 있다. 상기 대전 입자들은 한가지 색상 또는 다른 색상을 갖는다. 상기 대전 입자들은 흑 또는 백의 색상을 갖거나, 원하는 색상, 예컨대 다색을 표현하기 위한 적(Red), 녹(Green), 청 (Blue) 또는 시안(cyan), 마젠다(Magenta), 노랑 (Yellow)의 색상을 갖는다. 상기 유전 유체는 색상을 갖거나, 색상을 갖지 않는다.

여기서, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 본 발명의 전기영동 디스플레이에서 이용된 전자 잉크가 포함된 다양한 형태의 튜브형 캡슐을 설명한다.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 의한 전기영동 디스플레이의 튜브형 캡슐을 도시한 도면들이다.

구체적으로, 도 3a 내지 도 3d의 튜브형 캡슐(101)은 대전 입자들(103, 105)과 유전 유체(107)를 구비하는 전자 잉크가 포함되어 있다. 상기 대전입자들(103, 105)은 앞서 설명한 바와 같이 전기장에 차별적으로 동작하며 유전 유체(107)에 분산되어 있다. 상기 대전 입자들(103, 105)은 한가지 색상 또는 다른 색상을 갖는다. 상기 대전 입자들(103, 105)은 흑 또는 백색의 색상을 갖거나, 원하는 색상, 예컨대 다색을 표현하기 위한 적(Red), 녹(Green), 청 (Blue) 또는 시안(cyan), 마젠다(Magenta), 노랑 (Yellow)의 색상을 갖는다. 상기 유전 유체(107)는 색상을 갖거나, 색상을 갖지 않을 수 도 있다. 도 3a 내지 도 3d의 튜브형 캡슐(101)의 외벽은 고분자막으로 이루어진다.

도 3a의 튜브형 캡슐(101)은 대전 입자(103, 105) 및 유전 유체(107)가 마이크로 캡슐(109)로 싸여져 있는 형태이다. 즉, 도 3a에 도시한 튜브형 캡슐(101)은 전자 잉크를 다양한 방법의 캡슐화(encapsulation)방법으로 제조된 마이크로 캡슐(109)이 내부에 포함한 형태이다. 상기 튜브형 캡슐(101) 내의 마이크로 캡슐과 외벽 사이의 공간(111)은 빈 공간으로 하거나 유전유체를 채울 수 있다.

도 3b 및 도 3c의 튜브형 캡슐(101)은 내부에 대전 입자(103, 105)와 유전 유체(107)가 혼합된 전자 잉크가 충진되어 있는 형태이다. 즉, 도 3b 및 도 3c의 튜브형 캡슐(101)은 내부에 전자 잉크가 주입된 형태이다. 도 3b의 튜브형 캡슐(101)은 원통형이며, 도 3c의 튜브형 캡슐(101)은 화소에 맞도록 굴곡형이다. 도 3c의 튜브형 캡슐(101)은 열 혹은 레이저 등을 이용하여 외벽에 마디가 지도록 제조한 형태이다. 상기 튜브형 캡슐(101)에 형성된 마디는 화소의 크거나 또는 그 보다 작은 크기로 형성한다.

도 3d의 튜브형 캡슐(101)은 도 3a와 같이 대전 입자(103, 105) 및 유전 유체(107)가 마이크로 캡슐(109)로 싸여져 있는 형태이다. 다만, 상기 마이크로캡슐(109)을 중합성 결합제 등을 이용하여 연결하여 제조한 형태이다. 즉, 도 3d의 튜브형 캡슐(101)은 전자 잉크를 다양한 방법의 캡슐화(encapsulation) 방법을 이용하여 제조된 마이크로 캡슐을 중합성 결합제(binder)로 연속적으로 붙여 만든 형태이다. 상기 중합성 결합제는 상기 마이크로 캡슐이 열화되지 않는 낮은 온도에서 경화가 가능한 열경화성 결합제와 자외선(Ultraviolet, UV)으로 경화가 가능한 자외선 경화성 결합제를 이용한다.

상기 도 3a 내지 도 3d의 구조를 갖는 튜브형 캡슐(101)은 그 지름이 약 10∼300um 정도로 하나의 화소를 구성하거나, 여러 개의 튜브형 캡슐이 합쳐져서 하나의 화소를 구성할 수 있다.

도 4a 내지 도 4d는 도 3a 내지 도 3d에 도시한 본 발명에 의한 전기영동 디스플레이의 튜브형 캡슐의 다양한 제조방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 4a는 폴리머 모세관(201, polymer capillary)의 한쪽 끝으로 미세 주사기(203)를 이용하여 앞서 설명된 전자 잉크를 포함한 마이크로 캡슐(205, 도 3a 및 도 3d의 109)을 채우는(주입하는) 방법을 나타낸다. 도 4a에서는 전자 잉크로 마이크로 캡슐 형태가 도시되어 있으나, 도 3b나 도 3c의 마이크로 캡슐 형태가 아닌 전자 잉크를 사용할 수 도 있다.

도 4b는 폴리머 모세관(201)의 한쪽 끝을 펌프(207)에 연결하고 다른 끝을 앞서 설명한 전자 잉크가 담긴 용기(209)에 연결하여 폴리머 모세관(201) 내부에 전자 잉크를 채우는 방법을 나타낸다. 즉, 도 4b는 모세관(201)의 한쪽 끝을 펌프(207), 예컨대 진공펌프 또는 일반적인 펌프를 이용하여 뽑아내면서 다른 한쪽은 전자 잉크가 충진되어 있는 용기(209)에 담그어 두어 폴리머 모세관(201) 내부에 전자 잉크를 채운다. 이러한 방법은 기존의 폴리머 모세관을 이용할 수 있으므로 매우 저가격으로 튜브형 캡슐(tube-like capsule)의 제작이 가능한 방법이다.

이러한 방법으로 제조된 튜브형 캡슐은 도 3b의 형태를 갖게 된다. 이렇게 얻어진 튜브형 캡슐을 원하는 화소의 크기에 맞도록 부분적으로 마디를 만들어 주면 도 3c의 형태를 갖게 된다. 이러한 마디를 형성하는 방법은 부분적인 열처리를 통해 폴리머 모세관을 수축시키는 방법을 이용할 수 있고, 레이저를 이용하여 빛을 원하는 부분에 포커싱(focusing)시켜 수축시키는 방법도 가능하다.

도 4c는 단일 노즐 방식으로 전자 잉크를 포함한 마이크로 캡슐(205)을 충진한 튜브형 캡슐을 제조하는 방법을 나타낸다. 즉, 도 4c는 미세 캡슐화 장비를 이용하는 방법인데, 전자 잉크를 포함한 마이크로 캡슐(205)을 열경화성 결합제 혹은 자외선 경화성 결합제 등의 중합성 결합제(binder, 211)와 혼합하여 노즐(nozzle) (213)을 통하여 연속적으로 분사하여 제조하는 방법을 나타낸다. 이 방법에서는 노즐(213)을 통하여 연속적으로 분사된 마이크로 캡슐(205)과 중합성 결합제(211)는 노즐(213)에서 분사되는 순간 중합성 결합제(211)의 성질에 따라 열 혹은 자외선으로 경화시켜 튜브형 캡슐(215, 도 3a 내지 도 3d의 101) 형태로 제조가 가능하다. 이러한 방법을 이용하는 경우 상기 도 3d 같은 형태의 튜브형 캡슐 제조가 가능하다.

도 4d는 이중 노즐 방식으로 전자 잉크를 충진한 튜브형 캡슐을 제조하는 방법을 나타낸다. 즉, 도 4d는 도 4c의 단일 노즐 방식과는 달리 이중 노즐을 사용하는 방법이다. 상기 이중 노즐(217)은 전자 잉크 또는 전자 잉크를 포함한 마이크로 캡슐을 주입할 수 있는 내부 노즐(219)과 튜브형 캡슐의 외벽으로 사용될 물질 즉 중합성 결합제(221)를 채울 수 있는 외부 노즐(223)로 구성된다. 상기 도 4d에서와 같이 내부 노즐과 외부 노즐을 통해 전자 잉크 또는 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐과 중합성 결합제를 동시에 분사하면서 열 혹은 자외선 경화를 실시하면, 내부로부터 분사된 전자 잉크 또는 전자 잉크를 포함한 마이크로 캡슐과 외부 노즐로부터 분사된 중합성 결합제가 분사되는 순간 경화되면서 튜브형 캡슐(225)을 제조할 수 있다. 이러한 방법을 사용하는 경우 상기 도 3a 내지 도 3d의 튜브형 캡슐의 제조가 가능하다. 도 4d의 제조 방법은 상기 이중 노즐의 내부 노즐에 유전유체를 주입하는 것이 가능하므로 튜브형 캡슐의 내부에 마이크로 캡슐이 있는 도 3a의 구조에서 튜브형 캡슐 내벽과 마이크로 캡슐 사이를 유전 유체로 충진하는 것이 가능하다.

상술한 도 3a 내지 도 3d 및 도 4a 내지 도 4d에서 제시한 튜브형 캡슐의 구조와 그 제조 방법은 흑/백 표시가 가능한 흑/백 입자를 포함하는 전자 잉크, 또는 다색을 표현하기 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 또는 시안, 마젠다, 노랑의 입자들 또는 이들이 조합된 전자 잉크 모두에 적용 가능하다. 특히, 각 색상의 전자 잉크를 포함한 튜브형 캡슐은 독립적으로 제작 가능하므로 이를 이용하면 기존의 전기영동 디스플레이가 이루기 어려운 다색의 전기영동 디스플레이가 가능하다.

도 5와, 도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명에 의해 튜브형 캡슐을 이용한 전기영동 디스플레이의 제조방법 및 그 구조를 설명하기 위한 흐름도 및 평면도이다.

먼저, 기판, 예컨대 유리 기판 또는 플라스틱 기판 상에 금속 혹은 ITO(indium tin oxide) 등을 이용하여 도 6a에 도시한 바와 같이 투명한 하부 전극(401)을 형성한다. 상기 하부 전극(401)은 기판 상에 제1 방향, 예컨대 가로 방향으로 일정 간격을 갖게 복수개 배치된다. 상기 하부 전극(401)은 단순한 막대 형태가 가능하며 기생 커패시턴스를 줄이기 위한 전극 구조가 가능하다. 상기 하부 전극의 제조 전에 기판에 박막 트랜지스터를 형성하면 튜브형 캡슐 구조를 채용하면서도 박막 트랜지스터를 이용할 수 있다(스텝 300).

다음에, 상기 튜브형 캡슐(403)을 제조한 후 도 6a에 도시한 바와 같이 상기 하부 전극 상에 튜브형 캡슐(403)을 배치한다. 상기 튜브형 캡슐(403)은 앞서 설명한 바와 같은 방법으로 제조한다. 상기 전자 잉크나 마이크로 캡슐이 포함된 튜브형 캡슐(403)을 하부 전극(401) 상에 배치할 때, 다색의 경우 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 또는 시안, 마젠다, 노랑의 튜브형 캡슐(403)을 연속적으로 배열하여 다색의 전기영동 디스플레이가 가능하도록 한다(스텝 320).

계속하여, 도 6b에 도시한 바와 같이 상기 튜브형 캡슐(403) 상에 제2 방향, 즉 상기 튜브형 캡슐이 형성된 방향과 직각 방향인 세로 방향으로 일정 간격을 갖게 상부 전극(405)을 형성하여 전기영동 디스플레이를 제조한다(스텝 340).

본 발명의 전기영동 디스플레이는 튜브형 캡슐을 이용하기 때문에 그 제조 방법이 간단하고, 각 색상을 위한 튜브형 캡슐을 독립적으로 제조할 수 있고, 튜브형 캡슐을 분리 및 보관 처리가 가능하므로 저가격으로도 제조할 수 있다.

본 발명의 전기영동 디스플레이는 각각의 색상을 갖는 튜브형 캡슐을 원하는 위치에 쉽게 배열이 가능하므로 종래 기술에서 문제점으로 지적된 다색 표시가 매우 쉽게 가능해진다.

본 발명의 전기영동 디스플레이는 다양한 하부 전극 구조에 관계없이 사용가능하며, 특히, 본 발명의 전기영동 디스플레이는 하부 기판에 박막트랜지스터 등의 능동 소자가 형성되어 있어도 사용 가능하므로 호환성이 매우 크다.

Claims (12)

1. 기판 상에 제1 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 복수개의 하부 전극들;

   상기 복수개의 하부 전극들 상에 배열된 복수개의 튜브형 캡슐;

   상기 튜브형 캡슐 내에 포함되고 시각적으로 한가지 색상 또는 다른 색상을 가지며 전기장에 차별적으로 동작하며 유전 유체 내에 분산되어 있는 대전 입자; 및

   상기 튜브형 캡슐 상에 상기 제1 방향과 수직하게 제2 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 상부 전극을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
2. 제1항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐의 외벽은 고분자막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
3. 제1항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐 내의 대전 입자와 유전유체가 마이크로 캡슐로 싸여져 있는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
4. 제3항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐 내의 마이크로 캡슐과 외벽 사이가 유전유체로 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
5. 제1항에 있어서, 상기 대전 입자는 적, 녹, 청 또는 시안, 마젠다, 노랑의 색을 갖는 입자로 이루어지거나, 상기 대전 입자는 흑 또는 백색을 갖는 입자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
6. 제1항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐은 화소의 크기 또는 그 보다 작은 크기로 마디가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
7. 기판 상에 제1 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 복수개의 하부 전극들을 형성하는 단계;

   상기 복수개의 하부 전극들 상에 배열되고, 내부에 시각적으로 한가지 색상 또는 다른 색상을 가지며 전기장에 차별적으로 동작하며 유전 유체 내에 분산되어 있는 대전 입자를 갖는 전자 잉크나 상기 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐을 구비하는 튜브형 캡슐을 형성하는 단계; 및

   상기 튜브형 캡슐 상에 상기 제1 방향과 수직하게 제2 방향으로 형성되면서 일정 간격을 갖게 배치된 상부 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이의 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐은 폴리머 모세관내에 미세 주사기를 이용하여 상기 전자 잉크나 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐을 주입하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이의 제조방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐은 폴리머 모세관의 한쪽 끝을 전자 잉크가 담긴 용기에 연결하고 다른 한쪽 끝을 펌프에 연결하여 주입하여 제조하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이의 제조 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐은 상기 전자 잉크 또는 상기 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐과, 중합성 결합제를 혼합한 것을 미세 노즐을 통해 분사시키면서 경화시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이의 제조방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 튜브형 캡슐은 상기 전자 잉크 또는 전자 잉크가 포함된 마이크로 캡슐을 내부의 노즐로 분사하고 중합성 결합제를 상기 내부 노즐의 바깥에 형성된 외부 노즐로 분사하면서 경화시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이의 제조방법.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 중합성 결합제는 열경화성 결합제 또는 자외선 경화성 결합제를 이용하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이의 제조방법.