KR100619703B1

KR100619703B1 - 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR100619703B1
Application number: KR1020040105768A
Authority: KR
Inventors: 송문봉
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-12-14
Filing date: 2004-12-14
Publication date: 2006-09-08
Also published as: KR20060067009A

Abstract

본 발명은 셀간의 크로스 토크를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있는 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상부기판과 하부기판의 갭을 유지하는 격벽이 절연체가 코팅된 도체로 형성하고, 또한 하부기판 상부에 투명전극을 증착하고 식각하여 하부 전극을 형성하는 단계와; 격자형 도체에 고분자 절연체를 코팅하여 격벽을 형성하는 단계와; 상기 형성된 격벽을 하부 전극이 형성된 구조물 상부에 부착하는 단계와; 상부기판 상부에 투명전극을 증착하고 식각하여 하부 전극을 형성하고, 그 형성된 구조물을 상기 격벽 사이에 형성된 셀쪽으로 향하도록 격벽 상부에 얼라인시켜 합착하는 단계로 이루어짐으로써, 이웃하는 셀에 영향을 주는 전기장을 제거하여 셀간의 크로스 토크를 방지하고, 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법{ELECTRONIC PAPER DISPLAY DEVICE USING TONER PARTICLE AND FABRICATING METHOD THEREOF}

도1은 종래 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도.

도2는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도.

도3은 본 발명에 따른 매트릭스 형태의 격벽 구조에 대한 평면도.

도4a 내지 도4d는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자의 제조 과정을 도시한 수순 단면도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10:하부기판 20:하부전극

30:격벽 31:도체

32:고분자 절연체 40:흑색 토너 입자

50:백색 토너 입자 60:상부기판

70:상부전극

본 발명은 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 셀간의 크로스 토크를 방지하여 화질을 향상시킬 수 있는 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

디지털 페이퍼 디스플레이(Digital Paper Display)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계발광(Electro Luminescence)소자를 뒤이을 차세대 표시소자로 개발되고 있다. 특히 전자종이(Electronic Paper)는 수백만개의 구슬이 기름 구멍안에 뿌려져 있는 박형의 플라스틱과 같은 유연한 기판과 문자나 영상을 표시할 수 있도록 한 디스플레이 소자로서, 수백만번을 재생해 쓸 수 있으며 장래에 책, 신문, 잡지 등 기존의 인쇄매체를 대체할 재료로 기대된다.

전자종이 표시소자는 플렉서블(flexible)(또는 페이퍼) 디스플레이 구현의 핵심이 되는 소자이고, 도전성 물질에 전자기장을 가하여 운동성을 갖게 한다는 전기영동학(Electrophoresis)에 기초를 둔 것으로 박형의 플렉서블한 기판들 사이에 도전성을 가진 미립자들을 분포시킨 후 전자기장의 극성변화에 의한 미립자들(또는 토너 입자들)의 방향 배치 변화로 데이터를 표현한다.

반사형 전자종이 표시소자에는 전기영동형, 자일리콘형, 토너형 전자종이 표시소자가 있는데, 도1은 종래 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성된 상부 및 하부기판(6, 1)과, 상기 상부 및 하부기판(6, 1) 상에 소자의 구동 전압을 인가하고, 투명전극으로 형성된 상부 및 하부 전극(5, 2)과, 상기 상부 및 하부기판(6, 1) 간격을 일정하게 유지하고, 셀과 셀을 분리(isolation)시키는 격벽(7)과, 상기 두 전극(5, 2) 사이에 형성된 백색(-) 토너 입자(4)와 흑색(+) 토너 입자(3)로 구성된다.

이러한 구성으로 이루어진 토너형 전자종이 표시소자는 상부 전극(5)과 하부 전극(2)에 충분한 전압이 인가되면 인가된 전극 극성에 따라 대전되는 토너 입자들이 각 전극으로 끌려간다. 예컨대, 백색 토너 입자(4)가 (-), 흑색 토너 입자(3)가 (+) 성질을 띄고, 상부 전극(5)에 (+) 전압, 하부 전극(2)에 (-) 전압이 인가되면, 백색 토너 입자(4)는 상부 전극(5)으로, 흑색 토너 입자(3)는 하부 전극(2)으로 이동되어 백색을 띄게 된다. 반대로 상부 전극(5)에 (-) 전압이 걸리게 되면, 흑색 토너 입자(3)가 상부 전극(5)으로 이동되어 검은색을 띄게 된다.

하지만, 종래 토너형 전자종이 표시소자의 격벽은 고분자인 완전한 절연체로 구성되어 있기 때문에 셀에 전압이 인가된 경우 그 인가된 전압에 의해 발생되는 전기장이 격벽을 통해 이웃하는 셀에 영향을 줄 수 있는 문제점이 있었다. 따라서, 이웃하는 셀에 전압이 인가되지 않더라도 셀에 인가된 전압에 의한 영향으로 셀에 삽입된 토너 입자들이 이동할 수 있고, 이로 인해 화질이 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 격벽을 고분자 절연체가 코팅된 도체로 형성하여 이웃하는 셀에 영향을 주는 전기장을 제거함으로써, 셀간의 크로스 토크를 방지하고, 화질을 향상시킬 수 있는 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 토너형 전자종이 표시소자는 상부기판과 하부기판의 갭을 유지하는 격벽이 절연체가 코팅된 도체로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법은 하부기판 상부에 투명전극을 증착하고 식각하여 하부 전극을 형성하는 단계와; 격자형 도체에 고분자 절연체를 코팅하여 격벽을 형성하는 단계와; 상기 형성된 격벽을 하부 전극이 형성된 구조물 상부에 부착하는 단계와; 상부기판 상부에 투명전극을 증착하고 식각하여 하부 전극을 형성하고, 그 형성된 구조물을 상기 격벽 사이에 형성된 셀쪽으로 향하도록 격벽 상부에 얼라인시켜 합착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.

도2는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자에 대한 일 실시예 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성된 상부 및 하부기판(60, 10)과, 상기 상부 및 하부기판(60, 10) 상에 소자의 구동 전압을 인가하고, 투명전극으로 형성된 상부 및 하부 전극(70, 20)과, 상기 상부 및 하부기판(60, 10) 간격을 일정하게 유지하고, 고분자 절연체(32)가 코팅된 도체(31)로 이루어진 격벽(30)과, 상기 두 전극(70, 20) 사이에 형성된 백색(-) 토너 입자(50) 및 흑색(+) 토너 입자(40)로 구성된다.

상기 도체(31)는 전기전도도가 뛰어난 니켈(Ni), 서스(SUS), ITO 등과 같은 탄력성 있는 금속으로, 금속을 식각하여 매트릭스 형태로 형성하고, 상기 고분자 절연체(32) 재료로는 폴리 카보네이트(polycarbonate), 폴리에스테르(PET), 고순도 아크릴수지(PMMA) 등이 사용된다.

그리고, 상기 격벽(30)은 상기 고분자 절연체 재료를 녹인 용액에 상기 매트릭스 형태의 도체(31)를 딥핑하여 형성한다.

도3은 본 발명에 따른 매트릭스 형태의 격벽 구조에 대한 평면도를 도시한 것으로, 도시된 바와 같이, 금속 격자(31)에 고분자 절연체(32)가 코팅되어 상부기판(70)과 하부기판(10)의 갭을 유지하고, 셀과 셀간의 크로스 토크를 방지하는 매트릭스 형태의 격벽(30) 구조인 것을 알 수 있다. 즉, 매트릭스 형태의 금속 격자(31)를 고분자 절연체 용액에 딥핑하여 금속 격자(31)에 고분자 절연체(32)가 코팅된 격벽(30)이 형성된다.

그럼, 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명 토너형 전자종이 표시소자의 제조과정을 도4를 참고하여 설명한다.

먼저, 유리 또는 플라스틱의 투명한 하부기판(10) 상에 ITO(Indium-Tin-Oxide)나 전도성 고분자의 투명 전극을 코팅하여 하부전극(20)을 형성한다(도4a).

상기 하부 구조물 상부에 셀과 셀을 분리하고, 크로스 토크를 방지하기 위해 고분자 절연체(32)가 코팅된 도체(31)로 이루어진 격벽(30)을 부착시킨다(도4b). 여기서, 상기 고분자 절연체(32)가 코팅된 도체(31)로 이루어진 격벽(30)을 형성하는 과정에 대해 설명하면, 니켈(Ni), 서스(SUS), ITO 등과 전기전도도가 뛰어난 탄 력성 있는 금속을 식각하여 금속 격자(도체)(31)를 형성하고, 그 형성된 금속 격자(31)를 폴리 카보네이트(polycarbonate), 폴리에스테르(PET), 고순도 아크릴수지(PMMA) 등과 같은 고분자 절연체 용액에 딥핑함으로써, 고분자 절연체(32)가 코팅된 도체(31)로 이루어진 격벽(30)이 형성된다.

상기와 같이 형성된 셀에 백색 토너 입자(50)와 흑색 토너 입자(40)를 코로나 방전, 마찰대전 또는 레이저 프린터 등을 이용하여 주입시킨다(도4c).

그 다음, 상부기판(60) 상에 ITO나 전도성 고분자의 투명 전극을 코팅하여 상부전극(70)을 형성하고, 상기 상부 구조물을 셀쪽으로 향하도록 하여 상기 형성된 하부 구조물의 격벽(30) 상부에 부착한다. 이러한 과정을 통해 본 발명의 토너형 전자종이 표시소자가 제조된다(도4d).

이와 같이 본 발명은 격벽을 고분자 절연체가 코팅된 도체를 사용하기 때문에 셀에 구동 전압이 인가되어 구동 시 그 인가된 구동 전압에 의해 발생되는 전기장이 이웃하는 셀에 영향을 주는 크로스 토크를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 격벽을 구성하는 도체에 소정의 전압을 직접 인가하여 셀에 구동 전압 인가 시 그 인가된 전압에 의한 영향을 제거할 수도 있다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 격벽을 고분자 절연체가 코팅된 도체로 형성하여 이웃하는 셀에 영향을 주는 전기장을 제거함으로써, 셀간의 크로스 토크를 방지하고, 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

상부기판과 하부기판의 갭을 유지하는 격벽이 절연체가 코팅된 도체로 형성된 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자.
제1항에 있어서, 상기 도체에 코팅된 절연체는 고분자 절연체인 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자.
제2항에 있어서, 상기 도체에 코팅된 고분자 절연체는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에스테르(PET), 고순도 아크릴수지(PMMA) 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자.
제1항에 있어서, 상기 도체는 전기전도도가 뛰어난 탄력성 있는 금속인 니켈(Ni), 서스(SUS), ITO(Indium-Tin-Oxide) 중 하나인 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자.
하부기판 상부에 투명전극을 증착하고 식각하여 하부 전극을 형성하는 단계와; 격자형 도체에 고분자 절연체를 코팅하여 격벽을 형성하는 단계와; 상기 형성된 격벽을 하부 전극이 형성된 구조물 상부에 부착하는 단계와; 상부기판 상부에 투명전극을 증착하고 식각하여 하부 전극을 형성하고, 그 형성된 구조물을 상기 격 벽 사이에 형성된 셀쪽으로 향하도록 격벽 상부에 얼라인시켜 합착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법.
제5항에 있어서, 상기 격벽은 도체를 식각하여 격자형 도체를 형성하고, 그 형성된 격자형 도체를 고분자 절연체 용액에 딥핑하여 형성한 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법.