KR101008963B1 - 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치 - Google Patents

전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것으로서 특히 기판의 배면에 형성되는 도전공을 통해 하부 전극 또는 상부 전극과 통전되는 배면 전극을 포함하여 기판의 유효 면적을 최대한 증가시키는 한편 전력 소모를 감소시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전자잉크층, 인쇄, EL병존

Description

전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치{Display apparatus by using electronic ink layer}
본 발명은 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치에 관한 것으로서 특히 기판의 배면에 형성되는 도전공을 통해 하부 전극 또는 상부 전극과 통전되는 배면 전극을 포함하여 기판의 유효 면적을 최대한 증가시키는 한편 전력 소모를 감소시킬 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일렉트로 루미네센스(Electro Luminance) 발광소자(이하 "EL발광소자"라 함)는 각종 디스플레이 기기와 휴대폰의 키패드 등에서의 발광소자로서 널리 이용되고 있다.
최근에는 이러한 EL발광소자를 스크린 인쇄 기법이나 잉크젯 인쇄 기법 등의 다양한 인쇄기법을 이용하여 박막의 EL발광소자로 제조하는 기술이 개발되어 있으며, 이러한 기술을 응용하여 박막의 기판 상에 박막 EL발광소자를 소정의 미세패턴 구조로 인쇄함으로써, 박막 EL디스플레이 등과 같은 다양한 발광 기기를 제작할 수 있게 되었다.
인쇄기법에 의해 형성된 박막 EL발광소자(10)의 단면 구조를 간단히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 연질 또는 경질 재료로 마련되는 박막 기판(10)상에 하부전극(2)과 유전체층(3) 및 EL층(4)과 광투과성 상부전극(5)이 차례로 인쇄된 구조를 가지고 있다.
이러한 구조를 갖는 EL발광소자(10)는 하부전극(2)과 상부전극(5)으로 전원이 공급되어 전류가 흐르면, 유전체층(3)에 전하가 분포되면서 EL층(4)이 발광하게 된다.
그런데 상기 EL발광소자가 발광하기 위해서는 상기 EL발광 소자가 접촉하는 전극에 지속적으로 전원을 공급해야 해서 전력 소모가 많은 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 근래 전자잉크층(Electronic ink)이 제안되고 있으며 이에 대해 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다.
상기 전자잉크층(I)는 널리 알려져 있는 바와 같이 인가되는 전원의 극성에 따라 내부에 충진되어 있는 화이트 파티클(P1)이나 블랙 파티클(P2)이 상기 인가되는 전원에 의해 대전되어 특정 전극측으로 이동하는 성질을 이용한 것이다.
즉, 예를 들어 상기 화이트 파티클(P1)이 마이너스 전원이 인가되는 측으로 배치되어 있고 블랙 파티클(P2)이 플러스 전원측으로 배치되어 있는 상태를 유지한다.
이러한 성질을 이용하여 예를 들어 상기 블랙 파티클(P2)이 상부측으로 향하면(도 2b) 그 부분은 특정 그림이나 문자를 표현하게 된다.
이상 설명한 바와 같은 전자잉크층을 이용하는 경우 전원을 계속적으로 인가 할 필요가 없어 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.
이러한 상기 전자잉크층은 다수개의 한국 특허 예를 들어 공개번호 제10-2007-112943호, 등록번호 제844861호, 등록번호 제433227호, 미국 특허 US6,222,513등에서 자세히 나타나 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
한편 상기 전자잉크층(I)는 도 3에 나난 바와 같이 상하부전극과 외부 전원을 전기적으로 연결하는 전원공급도선이 전자잉크층을 포함하는 디스플레이 장치(D)와 함께 기판(1)의 상면에 인쇄되기 때문에, 필연적으로 전원공급도선의 인쇄영역(C)이 확보되어야 해서 상기 기판(1)의 면적이 증가되는 문제점이 발생하였다.
특히, 상기 디스플레이 장치를 다수 배열하여 구성되는 경우에는 간격을 전원공급도선 인쇄를 고려하여 충분히 이격 시켜야 하기 때문에, 기판의 면적은 더욱더 커지는 반면에, 상기 디스플레이 장치(D)를 인쇄할 수 있는 유효면적은 축소되는 문제점이 발생한다. 또한, 다수의 전원공급도선이 상호 접촉되지 않고 배치되어야 하기 때문에, 전원공급도선의 레이아웃 설계에 어려움이 따르는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 기판의 배면에 형성되는 도전공을 통해 하부 전극 및 상부 전극과 통전되는 배면 전극을 포함하여 상기 디스플레이 장치를 인쇄할 수 있는 기판의 유효 면적을 최대한 증가시키는 한편 상기 전자잉크층을 사용하여 소모되는 전원을 절감할 수 있는 디스플레이 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판상에 차례로 인쇄되는 하부 전극, 전자잉크층 및 상부 투명 전극을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서, 상기 기판을 관통하는 도전공과, 상기 기판의 배면에 형성되는 것으로서 상기 도전공을 통해 상기 하부 전극 또는 상부 전극과 통전되는 배면 전극을 더 포함하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치에 특징이 있다.
이때, 상기 상부 투명 전극 일측에서 돌출된 돌출 상부 전극과, 상기 전자잉크층의 일측에서 돌출되되 그 돌출 길이는 상기 돌출 상부 전극보다 짧은 돌출 전자잉크층을 더 포함하여, 상기 돌출 전자잉크층이 상기 하부 전극의 일측면을 감싸는 한편 상기 돌출 상부 전극이 상기 돌출 전자잉크층을 감싸며 상기 배면 전극과 통전되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전자잉크층이 인쇄되는 영역 일측에 적층되는 EL층을 더 포함하 는 것도 가능하다.
또한, 기판과, 상기 기판상에 인쇄되는 하부 전극과, 상기 하부 전극상의 일 영역에 인쇄되는 전자잉크층과, 상기 하부 전극상의 타 영역에 인쇄되는 EL층 및 상기 EL층상에 인쇄되는 유전체층과, 상기 전자잉크층 및 유전체 상에 인쇄되는 상부 투명 전극과, 상기 기판에 관통되는 도전공과, 상기 기판의 저면에 인쇄되는 것으로서 상기 도전공을 통해 상기 하부 전극 또는 상부 투명 전극과 통전되는 배면 전극을 더 포함하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치에 또 다른 특징이 있다.
삭제
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 상기 디스플레이 장치를 인쇄할 수 있는 기판의 유효 면적을 최대한 증가시키는 한편 전자잉크층을 사용하여 소모되는 전원을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면과 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 구성을 도시한 개념도이고, 도 5 내지 도 9는 상기 디스플레이 장치의 실시예를 도시하는 분리사시도 및 단면도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명의 디스플레이 장치를 이용한 사용상태도이고, 도 12는 본 발명의 디스플레이 장치로서 EL층을 포함하는 실시예를 도시하는 단면도이다.
본 발명은 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치 및 그 제조방법으로서, 우선 상기 디스플레이 장치에 대해 먼저 설명한다.
실시예1
본 실시예에서 설명하고자 하는 디스플레이 장치(100)는 도 4에 나타난 바와 같이 기판(110)상에 차례로 인쇄되는 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 포함하되, 상기 기판(110)을 관통하는 도전공(111)과, 상기 기판(110)의 배면에 형성되는 것으로서 상기 도전공(111)을 통해 상기 하부 전극(120) 또는 상부 투명 전극(130)과 통전되는 배면 전극(140)을 더 포함한다.
상기 도 4에서는 상기 기판(110)상에 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 그리고 상부 투명 전극(130)이 차례로 인쇄되며 상기 기판(110)의 배면에 배면 전극(140)이 인쇄되어 상기 상부 투명 전극(130)과 하부 전극(120)과 통전되는 것이 도시되어 있다.
한편 상기 도 4에서는 상기 배면 전극(140)과 상부 투명 전극(130) 또는 하부 전극(120)이 파선 T에 의해 연결되는데, 이는 상기 배면 전극(140)에 의해 상기 상부 투명 전극(130) 또는 하부 전극(120)측으로 전원이 인가됨을 뜻한다.
다시말해서, 본 발명은 상술한 바와 같이 기판(110)상에 차례로 인쇄되는 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 포함하되, 상기 기판(110)을 관통하는 도전공(111)과, 상기 기판(110)의 배면에 형성되는 것으로서 상기 도전공(111)을 통해 상기 하부 전극(120) 또는 상부 투명 전극(130)과 통전되는 배면 전극(140)을 더 포함함에 특징이 있으며, 상기 배면 전극(140)과 상부 투명 전극(130) 또는 하부 전극(120)이 통전되는 방식에 의해서는 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음을 뜻한다.
이하 상기 상부 투명 전극(130)과 하부 전극(120) 그리고 배면 전극(140)이 통전되는 실시예에 대해 설명한다.
도 5에 나타난 바와 같이 상기 상부 투명 전극(130) 일측에서 돌출된 돌출 상부 전극(131)과, 상기 전자잉크층(I)의 일측에서 돌출되되 그 돌출 길이는 상기 돌출 상부 전극(131)보다 짧은 돌출 전자잉크층(I1)을 더 포함하여, 상기 돌출 전자잉크층(I1)이 상기 하부 전극(120)의 일측면을 감싸는 한편 상기 돌출 상부 전극(131)이 상기 돌출 전자잉크층(I1)을 감싸며 상기 배면 전극(140)과 통전될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 상부 투명 전극(130)의 좌측변의 일부분에 상기 돌출 상부 전극(131)이 형성되는 한편 상기 전자잉크층(I)의 좌측면에도 유사한 돌출 전자잉크층(I)이 형성되는 것을 예시하고있다.
이러한 상기 돌출 전자잉크층(I1)이 하부 전극(120)의 좌측면을 감싸고 상기 돌출 상부 전극(131)이 상기 돌출 전자잉크층(I1)의 좌측면을 감싸되 상기 도전공(111)을 통해 배면전극(140)과 통전된다.
한편 본 실시예에서는 상기 돌출 상부 전극(131) 및 돌출 전자잉크층(I1)이 사각형 단면을 가지는 바아(bar)형상을 예시하고 있으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과하다.
즉, 상기 돌출 전자잉크층(I1)은 상기 하부 전극(120)을 감싸서 상부 투명 전극(130)과 하부 전극(120)이 직접 통전되지 않도록 하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 다른 형상을 가지는 경우에도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
또한, 상기 돌출 상부 전극(131)의 경우 상기 돌출 전자잉크층(I1)과 유사하게 사각형 단면을 가지는 바아(bar)형상을 예시하고 있으나, 상기 돌출 상부 전극(131)은 상기 돌출 전자잉크층(I1)을 감싸는 한편 상기 배면 전극(140)과 통전되는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한 다른 형상을 가지는 경우에도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
한편 본 실시예에서는 상기 돌출 상부 전극(131) 및 돌출 전자잉크층(I1) 모두 좌측변에서 돌출되는 것이 예시되고 있으나, 이는 일 예에 불과할 뿐 상기 상부 투명 전극(130) 및 전자잉크층(I)의 상면 또는 저면에서 연장되는 경우라도 상술한 바와 같은 돌출 상부 전극(131) 및 돌출 전자잉크층(I1)의 목적을 달성하는 한 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
한편 본 실시예에서는 상기 돌출 상부 전극(131) 및 돌출 전자잉크층(I1) 모 두 좌측변의 일부 영역에서 돌출되는 것이 예시되고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않고 상기 상부 투명 전극(130) 자체가 상기 전자잉크층(120)보다 너비가 크고, 상기 전자잉크층(120)이 상기 하부 전극(120)보다 너비가 커서 자연스럽게 상기 전자잉크층(I)이 상기 하부 전극(120)이 일측을 덮고, 상기 상부 투명 전극(130)의 일측이 상기 전자잉크층(I)을 덮되 배면 전극(140)과 통전되도록 하는 것도 가능하다.(도 7참조)
한편 도 6에 나타난 바와 같이 기판(110)상에 배치되는 것으로서 상기 도전공(111)에 형성되는 배면 전극(140)과 통전되는 연결 전극(160)을 더 포함하는 것도 바람직한데, 이에 대해서는 후술한다.
한편 도 8 및 도 9에 나타난 바와 같이 상부 투명 전극(130)과 상기 도전공(111) 사이에 배치되는 버스 전극(150)을 더 포함하여 상기 상부 투명 전극(130)과 배면 전극(140)을 통전시키는 것도 가능하다.
즉, 상기 전자잉크층(I)의 일측이 상기 하부 전극(120)의 일측을 감싸도록 인쇄하는 점은 동일하다.
그러나, 상기 전자잉크층(I)상에 상부 투명 전극(130)을 인쇄한 후 일측을 버스 전극(150)으로 덮어 통전하는 점이 상이하다.
상기 버스 전극(150)은 도 8에 나타난 바와 같이 상기 상부 투명 전극(130)의 일측면을 덮는 것도 가능하고, 도 9에 나타난 바와 같이 상부 투명 전극(130)의 상면 일부분을 덮는 한편 일측면도 같이 덮는 것도 가능하다.
한편, 상기 기판(110)은 종이나, 수지재 필름, 박막 유리 등의 박막 재료로 마련될 수 있으며, 섬유나 합성수지 등의 다양한 재료로 마련될 수도 있다.
또한, 상기 하부전극(120)은 전도성 잉크재료를 기판(110)의 일면에 인쇄한 후 경화시킴으로써 형성된다. 이때, 전도성 잉크재료로는 은, 금, 아연, 그래파이트, 구리, ITO, 카본, 카본나노튜브, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 투명 혹은 반투명 혹은 불투명 혹은 반사성이 높은 전도성 잉크재료일 수 있다. 이 하부전극(120)의 전도성 잉크재료는 기판(110)에 인쇄된 후 UV경화나 열경화 또는 자연경화 방법에 의해 경화됨으로써 하부전극(120)으로 형성될 수 있다.
상기 전자잉크층(I)는 앞서 설명한 바와 같이 캡슐 내부에 위치하는 것으로서 전원의 인가에 의해 대전되어 특정 전극측으로 블랙 파티클이나 화이트 파티클이 이동되는 성질을 갖는다.
이러한 전자잉크층(I)를 잉크 젯에 의해 분사하여 상기 하부 전극(120)상에 인쇄하게 된다.
상기 전자잉크층(I)상에 상부 투명 전극(130)이 인쇄된다. 상기 상부 투명 전극(130)은 광투과성 전도성 잉크재료를 전자잉크층(I) 상부에 적층 인쇄한 후 경화시킴으로써 형성된다.
이때, 광투과성 전도성 잉크재료는 미립자인 은, 금, 아연, 그래파이트, 구리, ITO, 카본, 카본나노튜브가 포함된 전도성 잉크재료나, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 광투과성을 갖는 전도성 잉크재료를 이용한다.
상기 기판(110)에는 도전공(111)이 형성된다. 상기 도전공(111)은 널리 알려진 도구 예를 들어 천공기, 드릴, 레이저 천공등을 통해 형성할 수 있다.
이때, 상기 도전공(111)에 상기 하부전극(120)과 또는 배면전극(140)을 각각 기판(110) 일면과 배면에 인쇄하는 과정에서 하부전극(120)과 배면전극(140)의 전도성 잉크재료 중 적어도 어느 일측의 전도성 잉크재료가 기판(110)의 도전공(111)에 충전되어 하부전극(120)과 배면전극(140) 또는 상부 투명 전극(130)과 배면 전극(140)이 상호 전기적으로 연결된 상태로 경화되는 형태의 구조일 수 있다.
한편 상기 도전공(111) 내부에는 배치되는 연결 전극(160)을 더 포함하여 상기 하부 전극(120)과 배면 전극(140) 또는 상부 전극(130)과 배면 전극(140)이 통전되도록 하는 것도 가능하다.( 도 6,8,9 참조)
즉, 상기 도전공(111)에 하부 전극(120) 또는 배면 전극(140) 인쇄시 전도성 잉크가 동시에 충진되어, 별도의 충진공정이 필요없도록 하는 것도 가능하고, 상술한 바와 같이 별도의 연결 전극(160)을 상기 도전공(111)에 충진시킨 후 상기 하부 전극(120) 또는 배면 전극(140)을 인쇄하여 통전시킬 수 있다.
즉, 상기 연결전극(160)은 전도성 잉크재료를 기판(110)의 도전공(111)에 충전한 후 경화시킴으로써 형성된다. 이때, 전도성 잉크재료로는 은, 금, 아연, 그래파이트, 구리, 납, 무연솔더, ITO, 카본, 카본나노튜브, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 투명 혹은 반투명 혹은 불투명 혹은 반사성이 높은 전도성 잉크재료일 수 있다. 그리고, 연결전극(160)의 상하 양단부는 기판(110)의 도전공(111) 양측 둘레면에 퍼져있는 리벳형상의 구조인 돌출부(160)를 가질 수도 있다.
이 연결전극(160)의 상하 일측 단부는 기판(110)의 일면과 배면에 각각 인쇄 경화되는 상하부전극(120,130)과 배면전극(140)에 전기적으로 연결된다.
상기 배면 전극(140)은 기판(110)의 배면에서 도전공(111)으로부터 전원공급부(미도시)를 향하는 기판(110)의 일 영역까지 전원공급경로를 형성하도록 전도성 잉크재료로 인쇄되어 있다.
이 배면전극(140)은 하부전극(120) 또는 상부 투명 전극(130)과 도전공(111)을 통해 전기적으로 연결되는 것으로서, 배면전극(140)의 전도성 잉크재료는 은, 금, 아연, 그래파이트, 구리, ITO, 카본, 카본나노튜브, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 투명 혹은 반투명 혹은 불투명 혹은 반사성이 높은 전도성 잉크재료일 수 있다. 또한, 전술한 하부전극(120) 및 상부전극(130)의 전도성 잉크재료와 동일한 재료를 이용하여 기판(110)의 배면에 인쇄된 후, UV경화나 열경화 또는 자연경화 방법에 의해 경화되는 것도 바람직하다.
여기서, 배면전극(140)은 기판(110)의 일면에 하부전극(120)과 전자잉크층(I) 그리고 상부 투명 전극(130)이 먼저 적층 인쇄된 후, 상기 기판(110)의 배면에 배면전극(130)을 인쇄하는 순서로 인쇄될 수 있다. 물론, 배면전극(130)을 기판(110)의 배면에 미리 인쇄한 후, 기판(110)의 일면에 하부전극(120)과 전자잉크층(I) 그리고 상부 투명 전극(130)을 적층 인쇄할 수도 있다.
한편 본 실시예에서는 상기 상부 투명 전극(130)과 하부 전극(120)이 동시에 도전공(111)을 통해 배면 전극(140)과 통전되는 것이 예시되고 있다.
그러나, 본 발명은 상술한 바와 같이 전자잉크층(I)를 구동하는 상부 투명 전극(130) 또는 하부 전극(120)을 배면 전극(140)을 통해 전원을 인가하는 것을 목 적으로 하는 바 이러한 목적을 달성하는 한 상기 상하부 전극(120,130)을 동시에 통전시키거나 혹은 따로이 통전시킴에 관계없이 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
물론 상술한 바와 같이 상기 상부 투명 전극(130)과 하부 전극(120)이 동시에 도전공(111)을 통해 배면 전극(140)과 통전되는 것이 기판(110)의 효율적 이용의 측면에서 바람직할 것이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)는 하부전극(120)과 상부 투명 전극(130)을 전원공급부(미도시)와 연결하는 배면전극(140)이 기판(110)의 배면에 인쇄됨으로써, 상기 전자잉크층(I) 의 인쇄를 위한 기판(110)의 면적을 최소화 할 수 있는바, 이에 대해 도 10과 도 11을 참조하여 설명한다.
상기 도 10은 본 발명의 디스플레이 장치(100)가 다수개 인쇄되어 있는 것을 확대하여 도시한 것이며, 도 11은 기판(110)의 배면에 인쇄되어 있는 배면 전극(140)을 확대하여 도시한 것이다.
상기 도 10 및 11에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 디스플레이 장치(100)를 픽셀 형태로 배열하고, 기판(110)의 배면에 도전공(111)을 통해 상기 상하부전극(120,130)과 전기적으로 연결되는 배면전극(140)을 기판(110)의 일 영역에 형성된 전원연결부(E)까지 인쇄함으로써, 기판(110)의 일면에 픽셀 형태로 인쇄되는 디스플레이 장치(100)들 간의 간격(B)이 최소한으로 유지된다.
이에 의해, 상기 디스플레이 장치(100)의 인쇄를 위한 기판(110)의 면적은 최소한으로 하면서, 상기 디스플레이 장치(100)들을 인쇄할 수 있는 기판(110)의 유효면적은 증대된다.
실시예2
이상 실시예1에서는 전자잉크층만을 이용한 경우를 설명하였으나, 상기 전자잉크층이 인쇄되는 영역 일측에 적층되는 EL층을 더 포함하는 것도 바람직하다.
즉, 도 12에 나타난 바와 같이 본 실시예에서 설명하고자 하는 디스플레이 장치(200)는 기판(210)과, 상기 기판(210)상에 인쇄되는 하부 전극(220)과, 상기 하부 전극(220)상의 일 영역에 인쇄되는 전자잉크층(I)과, 상기 하부 전극(220)상의 타 영역에 인쇄되는 유전체층(270)과 상기 유전체층(270)상에 인쇄되는 EL층(260)과, 상기 전자잉크층(I) 및 EL층(260)상에 인쇄되는 상부 투명 전극(230)과, 상기 기판(210)에 관통되는 도전공(211)과, 상기 기판(210)의 저면에 인쇄되는 것으로서 상기 도전공(211)을 통해 상기 하부 전극(220) 또는 상부 투명 전극(230)과 통전되는 배면 전극(240)을 포함한다.
즉, 앞서 설명한 실시예1에서는 전자잉크층(I)만을 사용한 디스플레이 장치였으며, 본 실시예에서는 상기 전자잉크층(I)과 종래의 EL층을 병용하여 사용한 것을 예시한 것이다.
본 실시예에서는 상기 전자잉크층(I)의 좌측이 상기 하부 전극(220)의 좌측을 덮는 한편 상기 유전체층(270)의 우측이 상기 하부 전극(220)의 우측을 덮도록 인쇄된 것을 예시하고 있다.
이는 상기 상부 투명 전극(230)과 하부 전극(220)이 직접 통전되는 것을 방 지하기 위한 것에 불과할 뿐 본 실시예에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에서는 상기 배면 전극(240)이 다수개 인쇄되어 있는 것이 예시되어 있다.
그러나, 상기 배면 전극(240)은 상기 하부 전극(220) 및 상부 투명 전극(230)에 전원을 공급하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하는 한, 그 개수에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다.
실시예3
본 실시예에서는 앞서 설명된 실시예1의 디스플레이 장치(100)를 제조하는 방법에 대해 설명하며 도면 부호는 상기 실시예1과 동일한 것을 사용하였다.
즉, 본 발명의 제조방법은 기판(110)상에 차례로 인쇄되는 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 포함하는 디스플레이 장치(100)의 제조 방법(S100)으로서, 상기 기판(110)에 도전공(111)을 형성하는 단계(S110)와, 상기 기판(110)상에 상기 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 차례로 인쇄하는 단계(S120)와, 상기 기판(110)의 배면에 형성되는 것으로서 상기 도전공(111)을 통해 상기 하부 전극(120) 또는 상부 투명 전극(130)과 통전되는 배면 전극(140)을 인쇄하는 단계(S130)를 포함한다.
상기 기판(110)에 도전공(111)을 형성하는 단계(S110)는 천공기 등을 이용하여 박막의 기판(110)에 다수의 도전공(111)을 천공하는 단계로서, 각 도전공(111) 들은 기판(110)의 일면에 인쇄될 하부전극(120) 및 상부전극(130)에 대응하는 위치에 형성된다.
한편 상기 하부전극(120), 전자잉크층(I), 상부 투명 전극(130)을 차례로 적층 인쇄하는 단계(S120)는 패드 프린팅이나 스크린 프린팅과 잉크젯 프린팅 또는 그라비어 프린팅과 플렉소 프린팅 등의 각종 인쇄방법을 이용하여 기판(110)의 일면에 차례로 적층 인쇄한 후 경화시키는 단계이다.
이때, 하부전극(120)과 상부 투명 전극(130)의 일 영역은 도전공(111)을 통해 기판(110)의 배면에 인쇄되는 배면전극(140)과 전기적으로 연결되는데, 그 연결구조는 전술한 바와 같이, 상하부전극(120,130)과 배면전극(140)을 각각 기판(110) 일면과 배면에 인쇄하는 과정에서 상하부전극(120,130)과 배면전극(140)의 전도성 잉크재료 중 적어도 어느 일측의 전도성 잉크재료가 기판(110)의 도전공(111)에 충전되어 상하부전극(120,130)과 배면전극(140)이 상호 전기적으로 연결된 상태로 경화되는 형태의 구조일 수 있다.
여기서, 하부전극(120), 전자잉크층(I), 상부전극(50)의 인쇄방법은 전술한 인쇄방법들 중 어느 하나의 인쇄방법만을 이용하거나 인쇄방법들을 복합적으로 이용할 수 있다. 물론, 전술한 인쇄방법 이외의 다양한 인쇄방법을 이용하여 기판(110)의 일면에 하부전극(120), 전자잉크층(I), 상부전극(130)을 차례로 적층 인쇄할 수 있다.
한편, 상기 기판(110)의 배면에 배면전극(140)을 인쇄하는 단계(S130)는 기판(110)의 배면에서 도전공(111)으로부터 전원공급부(미도시)를 향하는 기판(110) 의 일 영역까지 전원공급경로를 형성하도록 전도성 잉크재료를 기판(110)의 배면에 인쇄한 후 경화시키는 단계이다.
이 배면전극(140)은 전술한 바와 같이, 하부전극(120) 및 상부전극(130)과 도전공(111)을 통해 전기적으로 연결되는 것으로서, 배면전극(140)의 전도성 잉크재료는 은, 금, 아연, 그래파이트, 구리, ITO, 카본, 카본나노튜브, 전도성 폴리머 등과 이들의 조합물로 이루어진 투명 혹은 반투명 혹은 불투명 혹은 반사성이 높은 전도성 잉크재료일 수 있다. 또한, 전술한 하부전극(120) 및 상부전극(130)의 전도성 잉크재료와 동일한 재료를 이용하여 기판(110)의 배면에 인쇄된 후, UV경화나 열경화 또는 자연경화 방법에 의해 경화되는 것이 바람직하다.
여기서, 배면전극(140)의 인쇄순서는 기판(110)의 일면에 하부전극(120)과 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 먼저 인쇄하기 전, 후에 선택적으로 이루어질 수 있다.
이러한 제조 공정으로 제조된 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 하부전극(120)과 상부 투명 전극(130)을 전원공급부(미도시)와 연결하는 배면전극(140)이 기판(110)의 배면에 인쇄됨으로써, 상기 디스플레이 장치(100)가 인쇄되는 기판(110)의 일면에 배면전극(140)의 인쇄영역을 확보할 필요가 없게 된다. 이에 의해, 상기 디스플레이 장치(100)의 인쇄를 위한 기판(110)의 면적을 최소화 할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이 전자잉크층(I)을 사용함에 따라 전원을 지속적으로 공급할 필요가 없어 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.
한편 본 실시예에서는 상기 기판(110)상에 상기 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 차례로 인쇄한 후, 상기 배면 전극(140)을 인쇄하는 단계를 포함하였으나, 이를 바꾸어도 관계없다.
즉, 상기 배면 전극(140)을 먼저 인쇄하고(이때 상기 도전공(111)에 상기 배면 전극을 구성하는 물질이 충진됨은 물론이다.) 후에 상기 기판(110)상에 상기 하부 전극(120), 전자잉크층(I) 및 상부 투명 전극(130)을 차례로 인쇄해도 무방하다.
본 발명은 전자 잉크를 이용한 디스플레이 장치(100) 및 그 제조방법(S100)을 이용한 기기로서 세그먼트나, 전자 서적 등 다양한 기기에 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래의 EL 발광 장치에 대한 개념도,
도 2는 전자잉크에 대한 개념도
도 3은 종래의 디스플레이 장치에 대한 개념도
도 4는 본 발명의 디스플레이 장치의 구성을 도시한 개념도,
도 5 내지 도 9는 상기 디스플레이 장치의 실시예를 도시하는 분리사시도 및 단면도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 디스플레이 장치를 이용한 사용상태도,
도 12는 본 발명의 디스플레이 장치로서 EL층을 포함하는 실시예를 도시하는 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100,200 : 디스플레이 장치
110,210 : 기판 111, 211 : 도전공
120,220 : 하부 전극 130,230 : 투명 상부전극
140 ,240 : 배면 전극 I : 전자잉크층

Claims (7)

  1. 기판상에 차례로 인쇄되는 하부 전극, 전자잉크층 및 상부 투명 전극을 포함하는 디스플레이 장치에 있어서,
    상기 기판을 관통하는 도전공과,
    상기 기판의 배면에 형성되는 것으로서 상기 도전공을 통해 상기 하부 전극 또는 상부 투명 전극과 통전되는 배면 전극을 더 포함하되,
    상기 전자잉크층이 인쇄되는 영역 일측에 적층되는 EL층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 투명 전극 일측에서 돌출된 돌출 상부 전극과,
    상기 전자잉크층의 일측에서 돌출되되 그 돌출 길이는 상기 돌출 상부 전극보다 짧은 돌출 전자잉크층을 더 포함하여,
    상기 돌출 전자잉크층이 상기 하부 전극의 일측면을 감싸는 한편 상기 돌출 상부 전극이 상기 돌출 전자잉크층을 감싸며 상기 배면 전극과 통전되는 것을 특징으로 하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 투명 전극과 상기 도전공 사이에 배치되는 버스 전극을 더 포함하여 상기 상부 투명 전극과 배면 전극을 통전시키는 것을 특징으로 하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 도전공 내부에는 연결 전극이 배치되어 상기 하부 전극 또는 상부 투명 전극과 배면 전극이 통전되는 것을 특징으로 하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치.
  6. 기판과,
    상기 기판상에 인쇄되는 하부 전극과,
    상기 하부 전극상의 일 영역에 인쇄되는 전자잉크층과,
    상기 하부 전극상의 타 영역에 인쇄되는 유전체층 및 상기 유전체층상에 인쇄되는 EL층과,
    상기 전자잉크층 및 EL층 상에 인쇄되는 상부 투명 전극과,
    상기 기판에 관통되는 도전공과,
    상기 기판의 저면에 인쇄되는 것으로서 상기 도전공을 통해 상기 하부 전극 또는 상부 투명 전극과 통전되는 배면 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자잉크층을 이용한 디스플레이 장치.
  7. 삭제
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