KR100749987B1 - 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법 및 이를 이용한전자종이 디스플레이 장치 - Google Patents

전자종이 디스플레이 장치의 제조방법 및 이를 이용한전자종이 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법 및 이를 이용한 전자종이 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계; 및 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 단계;를 포함하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법에 의하는 경우, 상기 화소공간이 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치를 제조할 수 있기 때문에, 종래와 같이 상부기판과 하부기판을 합착 시키는 경우 화소공간 내부가 응축하여 굽어지는 문제점을 해결할 수 있다.
전자종이, 입자 주입방법, 공기압력

Description

전자종이 디스플레이 장치의 제조방법 및 이를 이용한 전자종이 디스플레이 장치{Manufacturing Method of Electronic Paper Display Device and Electronic Paper Display Device Using The Same}
도 1은 종래 기술에 따른 전자종이 디스플레이 장치의 셀 구조를 도시한 단면도이고,
도 2와 도 3은 종래 기술에 따라 전자종이 디스플레이 장치에 스프레이 도포방법으로 입자를 주입하는 방법을 나타내는 일 예시도 및 단면도이고,
도 4는 종래 기술에 따라 전자종이 디스플레이 장치에 정전도장 방법으로 입자를 주입하는 방법을 나타내는 일 단면도이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 스프레이 도포방법으로 입자를 주입하는 방법에 있어서 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하기 위한 설정도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 정전도장 방법으로 입자를 주입하는 방법에 있어서 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하기 위한 설정도이고,
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따라, 화소공간 내의 공기압력이 대기압 이상인 전자종이 디스플레이 장치를 나타내는 사시도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1: 하부기판 2: 하부전극
3: 하부절연층 4: 격벽
5: 백색입자 6: 흑색입자
7: 입자 주입 노즐 8: 전계 입력 수단
9: 상부기판 10: 상부전극
본 발명은 전자종이 디스플레이 장치 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 대기압 이상의 공기압력 하에서 입자를 주입하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 입자가 주입되는 화소공간이 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치를 제조하는 것을 특징으로 한다.
종래부터 액정(LCD)을 대신하는 화상표시장치로서 전기영동 방식, 일렉트로크로믹 방식, 서멀 방식, 2 색 입자 회전방식 등의 기술을 사용한 플렉서블 디스플레이 장치가 제안되어 있다. 이러한 플렉서블 디스플레이 장치는 종이나 플라스틱 과 같은 얇고 구부리기 쉬운 베이스 필름(Base Film)에 투명전도막을 입혀 전기영동 부유입자(Electrophoretic Suspension)을 구동하는 반사형 디스플레이로서, 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 전계발광 소자를 뒤이을 차세대 전자종이(Electric Paper)로서 각광받을 것으로 기대되는 장치이다.
이와 같은 전자종이는 수백만개의 구슬이 기름 구멍 안에 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. 특히, 전자종이 디스플레이 장치는 LCD에 비하여 통상의 인쇄물에 가까운 넓은 시야각이 얻어지고, 소비전력이 작으며, 메모리 기능을 갖고 있는 등의 장점으로부터 차세대의 저렴한 화상표시장치에 사용할 수 있는 기술로 여겨져, 휴대단말용 화상표시, 전자페이퍼 등으로의 전개가 기대되고 있다.
전자종이 디스플레이 장치는 플렉서블(flexible) 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 미립자들의 방향 배치 변화로 데이터를 표현한다.
도 1은 전기영동 현상을 이용하는 종래의 충돌 대전형 전자종이 디스플레이 장치의 셀 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 그 구조는 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성된 상부 및 하부기판(70, 10)과, 상기 상부 및 하부기판 상에 소자의 구동 전압을 인가하도록 투명전극(ITO)으로 형성된 상부 및 하부전극(80, 20)과, 상기 상부 및 하부 전극에 선택적으로 코팅된 상부 및 하부절연층(90, 30)과, 셀과 셀을 분리 시키는 격벽(40)과, 상기 두 전극 사이에 존재하여 백색의 정(+)대전입자(50)와 흑색의 부(-)대전입자(60)로 구성된다.
상기와 같은 구조로 이루어진 전자종이 디스플레이 장치는 상부전극(80)과 하부전극(20)에 충분한 전압이 인가되면 인가된 전극 극성에 따라 대전되는 대전입자들(50, 60)이 각 전극으로 끌려간다. 예컨대, 상부전극(80)에 -전압을 인가하고 하부전극(20)에 +전압을 인가하면 쿨롱력에 의해 정(+)대전된 백색 대전입자(50)는 상부기판(70)쪽으로 이동하고, 부대전된 흑색 대전입자(60)는 하부기판(10)쪽으로 이동한다. 상부기판(70)쪽에 백색 대전입자(50)가 위치하고 있으므로, 외부에서 관찰하는 경우 백색으로 보이게 된다. 반대로, 상부전극(80)에 +전압을 인가하고 하부전극(20)에 -전압을 인가하면 부대전된 흑색 대전입자(60)는 상부기판(70)쪽으로 이동하고, 정대전된 백색 대전입자(50)는 하부기판(10)쪽으로 이동하여 흑색으로 표시되게 된다. 따라서, 처음에 모든 셀이 백색으로 보이도록 전압을 가한 후, 원하는 셀만 반대 전압을 가해 흑색으로 보이도록 하는 것으로 그림이나 문자 등을 표현할 수 있게 되는 것이다.
도 2 내지 도 4는 종래 충돌 대전형 전자종이 디스플레이 장치에 대전입자를 주입하는 일반적인 방법을 나타내는 것이다. 도시된 바와 같이, 스프레이 도포방법(도 2 및 도 3)에 의한 주입방법과 정전도장법(도 4)에 의한 주입방법으로 입자가 셀 내에 주입되는 것을 알 수 있다.
도 2와 도 3에 나타난 스프레이 도포방법은 가장 보편화된 입자 주입방법으로 노즐(100)에서 흑색 대전입자(60)와 백색 대전입자(50)를 함께 분사하여 셀 내에 주입하는 방법이다. 하지만, 이 방법은 노즐(100)로부터 대전입자들(50, 60)이 대기압(1.01325×105 Pa) 하에서 분산되기 때문에, 입자가 주입되고 기판이 합착된 후의 화소공간 내부 압력은, 대전입자들(50, 60)과 화소공간 내의 공기의 반응에 의하여 대기압보다 낮은 공기압력을 가지게 되는 실정이었다. 그래서, 이렇게 대전입자들(50, 60)을 포함하는 화소공간 내부의 압력이 화소공간 밖의 대기압보다 낮기 때문에, 시간이 지나면 화소공간의 내부가 응축하여 굽어지는 문제점이 발생하였다. 하나의 셀 내부의 화소공간 영역이 굽어지면 기판과 격벽과의 합착력도 약해지기 때문에, 결국에는 기판 전체가 뒤틀리는 심각한 문제점이 발생한다.
대전입자를 셀 내에 주입하는 다른 방법은 도 4에 나타난 바와 같이, 노즐(100) 앞단에 코로나 방전기(110)를 장착함으로써 분사되는 대전입자들(50, 60)이 격벽(40) 내부에 쉽게 도달할 수 있도록 하는 것이다. 이것은 코로나 방전을 이용하여 음으 로 대전시킨 대전입자들(50, 60)을 분사하여 상기 격벽(40)으로 구분된 셀 공간 상에 주입한다. 이때, 하부전극(20)에 양전압을 인가하거나 기판 하부에 양전계를 가할 수 있는 수단을 부가하여 분사되는 대전입자들(50, 60)을 쉽게 끌어 들일 수도 있다. 그러나, 이 경우에도 전기적으로 대전된 입자들은 대기압(1.01325×105 Pa) 하에서 분산되기 때문에, 상술한 바와 같이, 입자가 주입되고 기판이 합착된 후의 화소공간 내부 압력은, 대전입자들(50, 60)과 화소공간 내의 공기의 반응에 의하여 대기압보다 낮은 공기압력을 가지게 되고, 화소공간 영역이 굽어지는 문제점을 가지고 있다.
나아가, 화소공간으로 입자를 주입함에 있어서, 대기압보다 낮은 공기압력의 범위에서 입자를 주입하는 방법도 생각할 수 있으나, 이로써 화소공간 내부의 압력이 대기압보다 작음으로 인하여 화소공간 영역이 구부러지는 문제점은 여전히 해결될 수 없다. 따라서, 입자가 주입되고 기판이 합착된 이후더라도, 화소공간 내부의 압력이 대기압보다 작은 공기압력을 가지지 않도록 하는 전자종이 제조방법과 그에 따른 전자종이 표시장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 대기압 이상의 공기압력 하에서 입자를 주입하는 단계를 포함하는 전자종이 디스플레이 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 이를 통하여, 대전입자를 포함하는 화소공간이 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
이러한 본 발명에 의하여, 대전입자들을 포함하는 화소공간 내부의 압력을 화소공간 밖의 대기압보다 높게 설정함으로써, 시간이 지나더라도 화소공간의 내부가 응축하거나 굽어지지 않는 전자종이 디스플레이 장치를 제공하고자 함이다. 이를 통하여, 셀 내부의 화소공간 영역 형태가 일정하게 유지되고 기판과 격벽의 합착력도 견고하게 유지됨으로써, 고화질의 내구성이 우수한 전자종이 디스플레이 장치를 제공하기 위함이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법은 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계; 및 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 공기압력은 1.01325×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내인 것이 바람직 하고, 상기 다수의 입자를 주입하는 단계 이후에는 기판 위에 상부전극 또는 하부전극이 형성된 기판 구조물을 상기 격벽이 형성된 기판 구조물과 합착시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법일 수 있다. 또한, 상기 기판 구조물은 상기 하부전극 또는 상부전극에 각각 내접하는 하부절연층 또는 상부절연층을 더 포함하여 이루어진 것도 가능하다.
본 발명의 바람직한 다른 실시형태는 입자를 주입하고 기판을 합착시킨 이후에, 화소공간 내부의 압력을 대기압 이상 범위로 조정하는 것이다. 즉, 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계; 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 주입하는 단계; 기판 위에 상부전극 또는 하부전극이 형성된 기판 구조물을 상기 격벽이 형성된 기판 구조물과 합착시키는 단계; 및 상기 화소공간 내의 공기압력을 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내로 조정하는 단계;를 포함하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법일 수 있다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 상기한 제조방법에 의해 제조된 전자종이 디스플레이 장치이다. 즉, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판과 상부기판; 상기 하부기판과 상부기판에 각각 내접하는 하부전극과 상부전극; 상기 하부기판과 상부기판 사이에서 다수의 화소공간을 형성하기 위해 구비된 격벽; 및 상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자가 포함되어 이루어지고, 상기 화소공간은 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치이다.
여기서, 상기 화소공간의 공기압력은 1.01325×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하고, 본 발명에서 사용되는 상기 입자는 대전 가능하거나 또는 대전된 건식입자인 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치가 더욱 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참고로 하여 구체적으로 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 스프레이 도포방법으로 입자를 주입하는 방법에 있어서 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하기 위한 설정도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, 정전도장 방법으로 입자를 주입하는 방법에 있어서 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하기 위한 설정도이다.
여기에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기판 위에 하부전극(2) 또는 상부전극(도시하지 않음)이 형성되고, 상기 하부전극(2) 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽(4)이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계를 거친 후에, 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자(5, 6)를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 단계를 거치는 것을 특징으로 한다.
이를 위한 본 발명은 먼저, 기판 위에 하부전극(2) 또는 상부전극(도시하지 않음)이 형성되고, 상기 하부전극(2) 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽(4)이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계를 거친다. 여기서, 기판 구조물이라 함은 하부기판(1) 또는 상부기판(도시하지 않음)으로 특별히 제한되지 않으며, 기판 위에 형성되는 전극은 하부전극(2) 또는 상부전극일 수 있으며, 나아가 전극 위에 형성되는 절연층을 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 전자종이에 있어서, 상기 기판(1), 구체적으로는 하부기판(1) 또는 상부기판은 전자종이 외측에서 화상 표시용 입자(5, 6)의 색을 확인할 수 있는 투명 기판이고, 가시광의 투과율이 높고 내열성이 좋은 재료가 적합하다. 기판의 재료를 예시하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 등의 폴리머 시트나 유리, 석영 등의 무기 시트를 들 수 있다.
그리고, 상기 기판에는 하부전극(2) 또는 상부전극이 형성된다. 이때의 전극은, 투명하고 패턴 형성이 가능한 도전성 재료로 형성되며, 예시하면 산화인듐, 알루미늄 등의 금속류, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 등의 도전성 고분자류를 들 수 있고, 진공증착, 도포 등의 형성수법을 예시할 수 있다. 기판에 전극을 형성하지 않는 경우에는, 기판 외부 표면에 정전잠상을 형성하여 그 정전잠상에 따라 발생하는 전계로 소정 특성으로 대전된 착색된 분류체를 기판으로 끌어당기거나 또는 반발시킴으로써, 정전잠상에 대응하여 배열된 분류체를 투명한 기판을 통해 표시장치 외측에서 볼 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자종이에서는 화상 표시용 입자(5, 6)의 기판에 평행 방향으로의 이동을 저지하기 위해, 대향하는 기판과 합착되는 격벽(4)을 형성하고, 이를 통해 표시부를 복수의 표시 셀에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 격벽(4)의 형상은 표시에 관한 분류체의 사이즈에 의해 적절히 최적 설정되며 일률적으로 한정되지는 않는다.
상술한 바와 같이, 기판 위에 전극과 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비한 후에는, 도 5와 도 6에 나타난 바와 같이 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자(5, 6)를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 단계를 거친다. 대기압 이상의 공기압력 하에서 입자를 주입함으로써, 대전입자를 포함하는 화소공간이 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
종래에 스프레이 도포방법이나 정전도장법에 의해 입자를 주입하는 방법은 대전입자들이 대기압(1.01325×105 Pa) 하에서 분산되기 때문에, 입자가 주입되고 기판이 합착된 후의 화소공간 내부 압력은, 대전입자들과 화소공간 내의 공기의 반응에 의하여 대기압보다 낮은 공기압력을 가지게 되는 실정이었다. 그래서, 이렇게 대전입자들을 포함하는 화소공간 내부의 압력이 화소공간 밖의 대기압보다 낮기 때문에, 시간이 지나면 화소공간의 내부가 응축하여 굽어지는 문제점이 발생하였다.
그러나, 본 발명에 의하여 대전입자들을 포함하는 화소공간 내부의 압력을 화소공간 밖의 대기압보다 높게 설정함으로써, 시간이 지나더라도 화소공간의 내부가 응축하거나 굽어지지 않는 전자종이 디스플레이 장치를 제작할 수 있다. 이를 통하여, 셀 내부의 화소공간 영역 형태가 일정하게 유지되고 기판과 격벽의 합착력도 견고하게 유지됨으로써, 고화질의 내구성이 우수한 전자종이 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 것이다.
이와 같이, 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자(5, 6)를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는데 있어서, 상기 공기압력은 대기압(1.01325×105 Pa)보다 높은 것이 바람직하지만, 1.0×105 Pa 이상인 것도 가능하며, 더욱 바람직 하게는 1.01325×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력 하에서 주입하는 것이 적합하다. 왜냐하면, 1.01325×105 Pa 미만으로 하는 경우 제조되는 화소공간 내 압력은 종래와 같이 대기압보다 보다 작기 때문에 화소공간 영역이 구부러질 것이고, 3.0×105 Pa 초과로 하는 경우 이렇게 높은 압력으로 제조할 필요가 없을 뿐만 아니라 이렇게 높은 압력으로 제조하는 과정도 어렵기 때문이다.
그리고, 상기 다수의 입자를 주입하는 단계 이후에는 기판 위에 상부전극 또는 하부전극이 형성된 기판 구조물을 상기 격벽(4)이 형성된 기판 구조물과 합착시키는 단계;를 더 포함할 수도 있다. 이는 상기 격벽이 형성된 기판 구조물에 대기압보다 높은 압력 하에서 입자를 주입시킨 이후에 다른 기판 구조물로 덮어서 화소공간을 봉입시키는 것이다. 상기 격벽이 형성된 기판 구조물은 하부기판일 수도 있고, 상부기판일 수도 있다.
또한, 상기 기판 구조물은 상기 하부전극 또는 상부전극에 각각 내접하는 하부절연층(3) 또는 상부절연층(도시하지 않음)을 더 포함하여 이루어진 것도 가능하다. 상기 하부절연층 또는 상부절연층은 전기영동 입자가 전극에 붙어 방전되는 것을 방지하기 위해 형성될 수 있는 것이다. 하부전극 또는 상부전극 상에 적용되는 하부절연층 또는 상부절연층은 생략되어도 구동에는 문제가 없으나, 대전된 입자들이 전극에 밀착되면서 전자 이동이 발생하게 되면 메모리 효과가 감소되어 새로운 전 원 인가없이 영상을 오랫동안 보존하기 어려울 수 있으므로 적용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 실시형태는 입자를 주입하고 기판을 합착시킨 이후에, 화소공간 내부의 압력을 대기압 이상 범위로 조정하는 것이다. 즉, 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계; 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 주입하는 단계; 기판 위에 상부전극 또는 하부전극이 형성된 기판 구조물을 상기 격벽이 형성된 기판 구조물과 합착시키는 단계; 및 상기 화소공간 내의 공기압력을 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내로 조정하는 단계;를 포함하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법일 수 있다.
이러한 실시형태는 입자를 주입하는 환경이 대기압보다 높은 공기압력 하인 것이 아니라, 입자를 주입하고 난 후에, 입자가 존재하는 화소공간의 환경을 대기압보다 높은 환경으로 유지시켜 주는 것이다. 이에 따라, 대전입자들을 포함하는 화소공간 내부의 압력을 화소공간 밖의 대기압보다 높게 설정함으로써, 시간이 지나더라도 화소공간의 내부가 응축하거나 굽어지지 않는 전자종이 디스플레이 장치를 제작할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자(5, 6)를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 것을 특징으로 하는바, 입자를 주입하는 방법과 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 방법이나 시스템은 특별히 제한되지 않는다.
도 5에 점선으로 도시된 바와 같이 스프레이 방법으로 입자를 주입하는 경우에는 기판 구조물과 입자를 주입하는 입자 주입 노즐(7)을 포함하여 대기압보다 높은 공기압력 하에 놓을 수도 있고(점선 A), 도 6에 나타난 바와 같이 정전도장법으로 입자를 주입하는 경우에는 기판 구조물과 입자 주입 노즐 및 전계 입력 수단(8)을 포함하여 대기압보다 높은 공기압력 하에 놓을 수도 있다(점선 A).
본 발명의 바람직한 또 다른 실시형태는 도 7에 나타난 바와 같이 상기한 제조방법에 의해 제조된 전자종이 디스플레이 장치이다. 여기에 도시된 바와 같이, 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판(1)과 상부기판(9); 상기 하부기판(1)과 상부기판(9)에 각각 내접하는 하부전극(2)과 상부전극(10); 상기 하부기판(1)과 상부기판(9) 사이에서 다수의 화소공간을 형성하기 위해 구비된 격벽(4); 및 상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자(5, 6)가 포함되어 이루어지고, 상기 화소공간은 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치이다.
이와 같이, 대전입자들을 포함하는 화소공간 내부의 압력이 화소공간 밖의 대기압보다 높게 설정됨으로써, 시간이 지나더라도 화소공간의 내부가 응축하거나 굽어지지 않는 전자종이 디스플레이 장치를 제작할 수 있다. 종래의 전자종이 디스플레이 장치 제조방법에 따라 대기압(1.01325×105 Pa) 근처 또는 대기압보다 낮은 공기압력 하에서 입자를 주입하는 경우, 이렇게 제조된 전자종이의 화소공간 내 공기압력은 1.0×105 Pa 보다 낮게 되는 경향이 있었다. 이에 따라, 입자를 포함하는 화소공간 내 압력이 낮아져서 상기 화소공간 영역이 구부러지는 문제점이 생기는 것이었다.
그러나, 본 발명에 의하여 상술한 전자종이 디스플레이 장치 제조방법에 따라 대기압(1.01325×105 Pa)보다 높은 공기압력 하에서 입자를 주입하는 경우, 이렇게 제조된 전자종이의 화소공간 내 공기압력을 1.0×105 Pa 이상으로 유지할 수 있는 것이다. 더욱 바람직하게는 상기 화소공간의 공기압력이 1.01325×105 Pa 이상인 것이 바람직하다. 화소공간 밖의 대기압과 차이를 줄이고자 함이다. 이로부터 상기 화 소공간은 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 것이 입자의 자유로운 이동과 제어에 더욱 바람직하다.
이와 더불어서, 본 발명에 따른 상기 화상 표시용 입자는 대전 가능하거나 또는 대전 된 건식입자인 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치가 바람직하다. 본 발명에 따른 전자종이에서 입자는 화상표현을 위한 것으로, 본 발명의 기술분야에서 화상표현을 위해 이용되는 화상 표시용 입자는 모두 사용될 수 있다. 이 중에서도 건식 입자가 바람직하게 선택될 수 있다. 색 및 대전특성이 다른 전기영동 입자들이 선택될 수 있으며, 흑백을 표시하기 위해서는 흑색입자로 카본블랙, 백색입자로 티타늄옥사이드를 사용하는 것이 바람직하다. 대전 된 입자를 주입할 수도 있고, 입자 도포시에 코로나 방전을 이용하여 대전시키면서 도포할 수도 있다. 이와 같은 본 발명은 바람직하기로는, 대전되지 않은 입자를 주입한 후에 상하판 전극에 전압을 인가하고, 입자들을 서로 충돌시켜 그 충돌에 따른 전하를 띠게 하여 전기영동 입자를 형성하는 건식방식의 충돌대전형 전기영동 입자를 가진 전자종이 디스플레이 장치에 적합하다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계; 및 상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 단계;를 포함하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법과, 이에 따라 상기 화소공간이 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 본 발명에 의하는 경우, 종래와 같이 상부기판과 하부기판을 합착 시키더라도 화소공간 내부가 응축하여 굽어지는 문제점을 해결할 수 있다. 그리고, 대전입자들을 포함하는 화소공간 내부의 압력을 화소공간 밖의 대기압보다 높게 설정함으로써, 시간이 지나더라도 화소공간의 내부가 응축하거나 굽어지지 않는 전자종이 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다. 이를 통하여, 셀 내부의 화소공간 영역 형태가 일정하게 유지되고 기판과 격벽의 합착력도 견고하게 유지됨으로써, 고화질의 내구성이 우수한 전자종이 디스플레이 장치를 제공할 수 있는 것이다.

Claims (8)

  1. 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계;
    상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 대기압보다 높은 공기압력 하에서 주입하는 단계;를 포함하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공기압력은 1.01325×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내인 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다수의 입자를 주입하는 단계 이후에,
    기판 위에 상부전극 또는 하부전극이 형성된 기판 구조물을 상기 격벽이 형성된 기판 구조물과 합착시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기판 구조물은 상기 하부전극 또는 상부전극에 각각 내접하는 하부절연층 또는 상부절연층을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법.
  5. 기판 위에 하부전극 또는 상부전극이 형성되고, 상기 하부전극 또는 상부전극 위에 화소공간을 구별하기 위한 격벽이 형성된 기판 구조물을 준비하는 단계;
    상기 화소공간 내에 화상을 표시하기 위한 다수의 입자를 주입하는 단계;
    기판 위에 상부전극 또는 하부전극이 형성된 기판 구조물을 상기 격벽이 형성된 기판 구조물과 합착시키는 단계; 및
    상기 화소공간 내의 공기압력을 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내로 조정하는 단계;를 포함하는 전자종이 디스플레이 장치의 제조방법.
  6. 소정의 간격을 두고 대향 배치되는 하부기판과 상부기판;
    상기 하부기판과 상부기판에 각각 내접하는 하부전극과 상부전극;
    상기 하부기판과 상부기판 사이에서 다수의 화소공간을 형성하기 위해 구비된 격벽; 및
    상기 화소공간에 봉입되는 다수의 입자가 포함되어 이루어지고,
    상기 화소공간은 1.0×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내의 공기압력을 가지는 전자종이 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화소공간의 공기압력은 1.01325×105 Pa 내지 3.0×105 Pa 범위 내인 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 입자는 대전 가능하거나 또는 대전된 건식입자인 것을 특징으로 하는 전자종이 디스플레이 장치.
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