KR101018189B1 - Mathod for fabricating e-paper using Roll-to-Roll - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 롤투롤(Roll-to-Roll) 공정을 이용한 전자종이 제조방법이 제안된다. 본 발명에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은, 롤투롤(Roll-to-Roll) 임프린트 공정을 이용하여 격벽 구조를 형성함으로써 트위스트 볼의 균일한 배열이 가능해져 화면 대조비가 향상되는 효과가 있다. 또한, 롤투롤 공정으로 전자종이를 제조함으로써, 제조공정이 단순해져 제조비용의 절감과 대량생산이 가능해지는 효과가 있다. In the present invention, an electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll process is proposed. Electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll imprint process according to the present invention, by forming a partition structure using a roll-to-roll imprint process it is possible to uniformly arrange the twisted ball to improve the screen contrast ratio have. In addition, by manufacturing the electronic paper in a roll-to-roll process, the manufacturing process is simplified, there is an effect that can reduce the manufacturing cost and mass production.
트위스트 볼, 전자종이, 격벽, 롤투롤 Twisted ball, electronic paper, bulkhead, roll-to-roll
Description
본 발명은 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대조비가 향상되고, 대량생산이 가능한 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention relates to a method for producing electronic paper using a roll-to-roll process, and more particularly, to provide an electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll process in which a contrast ratio is improved and mass production is possible.
전자종이는 말 그대로 종이와 같이 얇고 유연한 형태이지만, 잉크로 인쇄한 것이 아닌 전자신호를 이용해 디스플레이 할 수 있는 장치이다. 책받침같이 생긴 전자종이는 구부리거나 말아서 갖고 다니면서 어디서든 전자 문서를 읽을 수 있다. 기존의 종이를 매체로 한 인쇄에서 진일보한 첨단 기술이라고 할 수 있다. Electronic paper is literally thin and flexible like paper, but it is a device that can be displayed using electronic signals rather than printed with ink. E-paper that looks like a book rest can be bent or rolled around to read electronic documents anywhere. It is an advanced technology that is a step further from the conventional paper-based printing.
이러한 전자종이가 머지않은 미래에는 일반 종이를 대체할 것으로 전망되고 있다. 전자종이는 기본적으로 LCD와 같은 작동원리를 가지고 있다. 차이점은 LCD는 뒤쪽에서 빛이 나와서 환하게 보이고 전자종이는 반사형을 통해서 보기 때문에 약간 어둡게 보인다는 것이다. 전자종이의 장점을 살펴보면, 우선 LCD는 전원을 껐을 경우 바로 화면이 없어지지만 전자종이는 전원을 뽑아도 화면이 그대로 유지가 가능하다. 즉, 전원이 꺼져도 화면이 그대로 보존되고 화면이 바뀔 때에만 전력이 소모소되기 때문에 노트북 컴퓨터에 비해 월등히 적은 전기로도 전자책을 볼 수 있다. 또, LCD는 환한 햇볕 아래에서는 보기 힘들지만 전자종이는 바깥의 빛을 이용해서 보는 반사식이기 때문에 밝은 빛 아래서도 쉽게 정보를 읽을 수 있다. 이외에도 LCD는 1시간 이상 쓰게 되면 눈에 피로가 오는데 비해 전자종이는 식인성이 종이와 같기 때문에 눈에 피로가 없다는 장점도 있다.It is expected that these electronic papers will replace ordinary paper in the near future. Electronic paper basically has the same operating principle as LCD. The difference is that the LCD looks bright with light coming from behind and the paper looks a bit dark because it looks through the reflection. Looking at the advantages of electronic paper, the LCD screen disappears immediately when the power is turned off, but the electronic paper can maintain the screen even when the power is unplugged. In other words, even when the power is turned off, the screen is preserved and power is consumed only when the screen is changed. In addition, LCDs are hard to see under bright sunlight, but electronic paper is a reflection type that uses external light to read information easily even under bright light. In addition, LCDs can cause eye fatigue when used for more than an hour, while electronic paper has the advantage of no eye fatigue because the paper is food-like.
이와 같은 장점들로 인해 전자종이는 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가능한 종이디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지 등 실로 광대한 분야에 응용될 수 있으며, 거대한 잠재시장을 가지고 있다.These advantages make electronic papers suitable for a wide range of applications, including e-books with paper-like sides and moving illustrations, self-renewable newspapers, reusable paper displays for mobile phones, disposable TV screens and electronic wallpaper. It has a huge potential market.
이러한 전자종이 구현을 위한 기술적 접근 방식은 크게 액정을 이용한 방법, 유기 EL을 이용한 방법, 전기영동 방식, 2색식 회전입자(예를 들면, 트위스트 볼(twist ball))을 이용한 방식, 일렉트로크로믹 방식 등이 있다. 그 중에서 트위스트 볼을 사용한 방식은 반구씩 백색과 흑색으로 분류된 형태의 트위스트 볼이 일래스토머(elastomer)와 같은 재료로 만들어지는 두 개의 평행한 투광성 시트(이하, 일래스토머 매트릭스(elastomer matrix)라고 함) 사이에 다수 배열되어 있는 구성이 일반적이다. The technical approach for implementing such electronic paper is largely a method using a liquid crystal, a method using an organic EL, an electrophoretic method, a method using two-color rotating particles (for example, twist ball), an electrochromic method Etc. Among them, the twisted ball is divided into two parallel translucent sheets (hereinafter, the elastomer matrix), in which the twisted balls of the hemispheres are divided into white and black forms made of the same material as the elastomer. It is common to have a configuration arranged in a large number.
트위스트 볼은 광학적, 전기적 이방성을 가진다. 즉, 백색 반구 부분에는 부전하가 대전되고, 흑색 반구 부분에는 정전하가 대전되어 있고, 이것에 의해 영구 쌍극자가 형성된다. 또한, 트위스트 볼은 일래스토머 매트릭스에서 회전이 가능하게 액체로 코팅되어 있다. 즉, 트위스트 볼을 사용한 전자종이는 일래스토머 매트릭스에 전기장을 가하여 선택적으로 트위스트 볼을 회전시킴으로써 원하는 화상을 표시할 수 있다.Twist ball has optical and electrical anisotropy. That is, a negative charge is charged to the white hemisphere part, and a static charge is charged to the black hemisphere part, thereby forming a permanent dipole. The twist balls are also coated with liquid to enable rotation in the elastomer matrix. That is, the electronic paper using the twist ball can display a desired image by applying an electric field to the elastomer matrix and selectively rotating the twist ball.
이러한 트위스트 볼을 사용한 전자종이는 화면의 선명도를 위해서 트위스트 볼을 일래스토머 매트릭스 내에 균일하게 배열하는 것이 중요하다. 그러나, 일반적인 트위스트 볼을 이용한 전자종이는 트위스트 볼을 일래스토머 매트릭스에 부착하는 과정에서 발생하는 트위스트 볼의 불균일성에 의해 화면 대조비가 좋지 못하다. 뿐만 아니라, 회전을 위해 트위스트 볼 각각에 액체를 코팅해야 하므로 공정 과정이 복잡하다는 문제점이 있다. For electronic paper using such twist balls, it is important to arrange the twist balls uniformly in the elastomer matrix for the clarity of the screen. However, the electronic paper using the twisted ball has a poor contrast ratio due to the non-uniformity of the twisted ball generated in the process of attaching the twisted ball to the elastomer matrix. In addition, there is a problem in that the process is complicated because the liquid must be coated on each of the twist balls for rotation.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 롤투롤 임프린트 공정을 통해 격벽 구조를 형성함으로써 트위스트 볼을 균일하게 배열하여 화면 대조비를 개선하고, 트위스트 볼 및 유동성 액체의 주입 공정이 단순해질 수 있는 전자종이 제조방법을 제공하는데 있다. 또한, 롤투롤 공정을 이용함으로써 제조 공정을 더욱 단순화할 수 있어 제조비용을 절감하고, 대량생산이 가능한 전자종이 제조방법을 제공하는 데 있다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to form a partition structure through a roll-to-roll imprint process to uniformly arrange the twist ball to improve the screen contrast ratio, the process of injecting the twist ball and fluid liquid It is to provide an electronic paper manufacturing method that can be simplified. In addition, it is possible to further simplify the manufacturing process by using a roll-to-roll process to reduce the manufacturing cost, and to provide an electronic paper manufacturing method capable of mass production.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은, 제1기판에 롤투롤(Roll-To-Roll) 임프린트 공정으로 다수의 격벽을 형성하는 단계; 상기 다수의 격벽에 의해 정의되는 다수의 셀 내부에 트위스트 볼을 주입하는 단계; 상기 트위스트 볼이 주입된 셀 내부에 액상의 유전체를 주입하는 단계; 및 상기 제1기판과 대향되도록 롤투롤 공정으로 상기 제1기판에 투명 물질로 이루어진 제2기판을 합착하는 단계;를 포함한다. Electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll process according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the step of forming a plurality of partitions in a roll-to-roll imprint process on the first substrate; Injecting twist balls into a plurality of cells defined by the plurality of partitions; Injecting a liquid dielectric into the cell into which the twist ball is injected; And bonding the second substrate made of a transparent material to the first substrate in a roll-to-roll process so as to face the first substrate.
이때, 상기 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은, 상기 격벽 형성 단계 전에, 도전성 기판 상에 수지층을 적층하여 제1기판을 형성하는 단계; 및 상기 제2기판 상에 전극을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. In this case, the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process, the step of forming a first substrate by laminating a resin layer on a conductive substrate before the partition wall forming step; And forming an electrode on the second substrate.
또한, 상기 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은, 상기 합착된 제1기판 및 제2기판 상에 각각 전극을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process may further include forming electrodes on the bonded first substrate and the second substrate, respectively.
또한, 상기 격벽 형성 단계는, 상기 다수의 격벽에 대응되는 양각 및 음각 패턴이 형성된 롤 스탬프로 상기 제1기판을 압착하여 수행될 수 있으며, 또한, 상기 격벽 형성 단계는, 상기 격벽의 높이가 상기 트위스트 볼의 입경보다 크도록 형성하며, 상기 셀의 너비가 상기 트위스트 볼의 입경보다 크도록 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the forming of the partition wall may be performed by pressing the first substrate with a roll stamp having embossed and intaglio patterns corresponding to the plurality of partition walls, and the forming of the partition wall may include the height of the partition wall being It is formed to be larger than the particle diameter of the twist ball, characterized in that the width of the cell is formed to be larger than the particle diameter of the twist ball.
또한, 상기 트위스트 볼 주입 단계는, 스퀴즈를 이용해 상기 트위스트 볼을 각 셀에 하나씩 주입하는 것을 특징으로 하며, 상기 액상의 유전체 주입 단계는, 스퀴즈를 이용해 상기 다수의 격벽과 상기 트위스트 볼 사이에 상기 액상의 유전체를 밀어넣는 것을 특징으로 한다. In addition, the twist ball injection step, characterized in that the injection of the twist ball into each cell by using a squeeze, the liquid dielectric injection step, the liquid phase between the plurality of partition walls and the twist ball using a squeeze It is characterized by pushing the dielectric of.
또한, 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계는, 상, 하부 롤러를 이용해 그 사이로 상기 제1기판 및 제2기판을 이동시키면서 압착하는 것에 의해 수행되는 것을 특징으로 하며, 상기 트위스트 볼은 광학 특성과 대전 특성이 다른 적어도 2개의 표면을 가지며, 전기적 작용에 의해 회전 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the step of bonding the first substrate and the second substrate, characterized in that by performing the pressing while moving the first substrate and the second substrate between the upper and lower rollers, the twist ball is It has at least two surfaces that differ in optical and charging characteristics, and is rotatable by electrical action.
본 발명에 따른 전자종이 제조방법은 롤투롤 임프린트 공정을 통해 형성한 격벽 구조에 트위스트 볼을 균일하게 배치할 수 있어 화면 대조비가 향상되며, 또한, 각각의 트위스트 볼에 액체를 코팅하는 공정이 셀 내부에 액체 주입 공정으로 대체됨에 따라 제조 공정이 단순해지는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 전자종이 제조방법은 롤투롤 공정을 이용함으로써 격벽 형성 공정, 트위스트 볼 및 액체 주입 공정 및 상, 하부 기판의 압착 공정 등을 일괄 공정으로 단순화할 수 있어 제조비용의 절감과 대량생산이 가능해지는 효과가 있다.The electronic paper manufacturing method according to the present invention can arrange the twist ball evenly on the partition structure formed through the roll-to-roll imprint process, and thus the screen contrast ratio is improved, and the process of coating the liquid on each twist ball is performed inside the cell. As a result of the liquid injection process, the manufacturing process is simplified. In addition, the electronic paper manufacturing method according to the present invention can simplify the bulkhead forming process, twist ball and liquid injection process, and the pressing process of the upper and lower substrates in a batch process by using a roll-to-roll process to reduce the manufacturing cost and mass There is an effect that can be produced.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소되어 도시되어 있을 수 있음이 고려되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. In addition, it should be considered that elements of the drawings attached to the present specification may be enlarged or reduced for convenience of description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 의해 제조된 전자종이를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전자종이(100)는 다수의 격벽(111)에 의해 정의되는 다수의 셀(A)을 갖는 하부기판(110), 트위스트 볼(120) 및 상부기판(140)을 포함한다. 여기서, 셀(A) 내부에는 트위스트 볼(120)이 배치된다. 또한, 전자종이(100)는 각 셀(A) 내부, 즉, 트위스트 볼(120)과 다수의 격벽(111) 사이에 액상의 유전체(130)가 충전되어 있다. 그리고, 상부기판(140)은 하부기판(110)과 대향된 위치에 배치되어 부착된다.1 is a cross-sectional view showing the electronic paper produced by the electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
구체적으로, 하부기판(110) 및 상부기판(140)은 유리 또는 플렉서블(flexible) 플라스틱 종류의 유연성이 있는 재료로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 발명에서 롤투롤 공정을 이용하기 위해서는 유연성이 있는 재료가 더욱 바람직하다. 이때, 하부기판(110)은 각 셀의 트위스트 볼에 자기장이 걸릴 수 있을 정도로, 셀의 바닥면을 형성하는 하부기판의 두께를 조절해야 하며, 각 셀에 상응하여 패터닝 된 전극(미도시)을 더 구비한다. 마찬가지로, 상부기판(140)도 각 셀의 트위스트 볼에 자기장이 걸릴 수 있을 정도로 그 두께를 조절해야 하며, 상부기판(140) 전면에 ITO와 같은 투명성의 전극(미도시)을 더 구비한다. Specifically, the
또는, 하부기판(110)은 도전성 기판에 절연성 수지층이 형성된 것일 수 있다. 이때, 절연성 수지층에 격벽 구조가 형성된다. 이때, 도전성 기판은 전극으로 사용도니다. 그리고, 상부기판(140)은 광투과성 물질로 이루어지며, 투명한 물질, 예를 들면, ITO로 형성될 수 있다. Alternatively, the
본 발명에서는 하부기판(110) 및 상부기판(140)을 롤투롤 공정을 이용하기 위해서 유연성이 있는 재료로 이루어진 것으로 설명하도록 한다. 이처럼, 하부기판(110) 및 상부기판(140)에 각각 형성되는 외부 전극(미도시)에 의하여 트위스트 볼(120)에 전압이 인가되고, 인가된 전압에 의해 트위스트 볼(120)이 회전함에 따라 화상을 표시하게 된다.In the present invention, the
격벽(120)은 롤투롤 임프린트 공정을 통해 하부기판(110)과 일체형으로 형성되며, 하부기판(110)과 상부기판(140) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀을 제공한다. 본 발명에서는 격벽(120)에 의해 정의되는 공간을 셀(A)이라고 정의한다. 그리고, 격벽(120)의 높이는 트위스트 볼(130)의 입경보다 크며, 이에 따라 셀에 주입된 트위스트 볼의 이탈을 방지할 수 있다. 격벽의 재질은 유연성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 열경화성 수지 또는 UV 경화 수지이면 가능하다. 이러한 격벽(120)에 의해 정의되는 셀(A)에는 1개의 트위스트 볼(120)이 배치되며, 격벽(111)과 트위스트 볼(120) 사이에 액상의 유전체(130)가 충전된다. 이러한 셀(A)의 너비는 트위스트 볼(120)의 입경보다 크며, 이에 따라 셀에 주입된 트위스트 볼이 회전가능하다.The
즉, 본 발명에 따른 전자종이는 롤투롤 임프린트 공정으로 형성된 격벽에 의하여 정의되는 셀에 트위스트 볼을 균일하게 배치할 수 있다. 이에 따라 셀 공간에 주입되는 트위스트 볼의 간격과 형상이 각 셀마다 균일할 수 있어 화면의 대조비가 향상된다.That is, the electronic paper according to the present invention may uniformly arrange the twist ball in the cell defined by the partition wall formed by the roll-to-roll imprint process. Accordingly, the spacing and shape of the twist balls injected into the cell space can be uniform for each cell, thereby improving the contrast ratio of the screen.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이의 제조공정을 설명하도록 한다. 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이의 제조 공정을 설명하기 위한 공정 단면도이다. 여기서, 롤투롤 공정을 이용하기 위해서, 하부기판(110) 및 상부기판(140)은 유연성이 있는 재료로 이루어지는 것으로 한정하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the manufacturing process of the electronic paper using the roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention. 2A to 2D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of electronic paper using a roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention. Here, in order to use the roll-to-roll process, the
본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이의 제조공정은 제1기판에 롤투롤(Roll-To-Roll) 임프린트 공정으로 다수의 격벽을 형성하는 단계; 상기 다수의 격벽에 의해 정의되는 다수의 셀 내부에 트위스트 볼을 주입하는 단계; 상기 트위스트 볼이 주입된 셀 내부에 액상의 유전체를 주입하는 단계; 및 상기 제1기판과 대향되도록 롤투롤 공정으로 상기 제1기판에 투명 물질로 이루어진 제2기판을 합착하는 단계;를 포함한다.Electronic paper manufacturing process using a roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention comprises the steps of forming a plurality of partitions in a roll-to-roll imprint process on the first substrate; Injecting twist balls into a plurality of cells defined by the plurality of partitions; Injecting a liquid dielectric into the cell into which the twist ball is injected; And bonding the second substrate made of a transparent material to the first substrate in a roll-to-roll process so as to face the first substrate.
우선, 하부기판(110)에 롤투롤 임프린트 공정으로 격벽(111)을 형성하는 방법을 설명한다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 하부기판에 격벽을 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다. First, a method of forming the
도 2a에 도시된 바와 같이, 형성하고자 하는 셀 형상에 해당하는 양각 및 음각 패턴이 형성된 롤 스탬프(roll stamp)(B)로 하부기판(110)에 압력을 가하여 격벽(111)을 형성한다. 이 경우, 롤 스탬프(B)의 양각 및 음각 패턴에 상응하는 패 턴이 하부기판(110)에 형성된다. 즉, 롤 스탬프(B)의 양각 패턴에 상응하는 하부기판(110)은 압착되고, 롤 스탬프(B)의 음각 패턴에 상응하는 하부기판(110)은 다수의 격벽(111)을 형성하게 되며, 이에 따라 격벽(111)에 의해 정의되는 셀(A)이 형성된다. 셀 공간(A)의 너비는 트위스트 볼의 입경보다 다소 크게 형성될 수 있으며, 격벽의 높이는 트위스트 볼(120)의 입경보다 크게 형성된다.As shown in FIG. 2A, the
이때, 롤 스탬프(B)에는 SAM(self-assembled monolayer) 코팅을 수행할 수 있다. 롤 스탬프(B)에 SAM 코팅을 수행하면, 롤 스탬프(B)를 하부기판(110)에 압착했을 때, 서로 압착된 롤 스탬프(B)와 하부기판(110)이 수월하게 분리될 수 있다. 그리고, 하부기판(110)은 상술한 바와 같이 유연성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 열경화성 수지 또는 UV 경화 수지이면 가능하다.In this case, the roll stamp B may be subjected to self-assembled monolayer (SAM) coating. When the SAM coating is applied to the roll stamp B, when the roll stamp B is pressed onto the
한편, 하부기판(110)으로 열경화성 에폭시 재료를 이용하는 경우, 격벽(111)을 보다 더 효율적으로 형성할 수 있도록 하기 위하여, 임프린트 공정을 이원화할 수 있다. 즉, 하부기판(110)의 점도가 최저가 되는 온도 범위 내(예를 들면 약 100℃)에서 롤 스탬프(B)와 하부기판(110)을 30분 동안 열 압착하고, 압착상태를 유지한 상태에서 하부기판(110)이 경화될 수 있는 온도 범위(예를 들면 약 180℃)까지 온도를 상승시켜 하부기판(110)을 경화시킨 후, 롤 스탬프(B)와 하부기판(110)을 분리하는 방법을 이용할 수 있는 것이다. 이러한 방법을 이용하게 되면, 롤 스탬프(B)에 형성된 패턴이 하부기판(110)에 보다 효율적으로 전사될 수 있 으며, 분리 시 또는 분리 후에 하부기판(110)에 전사된 패턴의 형상, 즉 격벽이 효율적으로 유지될 수 있다. 상기와 같이, 롤 스탬프(B)를 이용한 임프린트 공정에 의해 격벽을 제조하기 때문에, 다양한 셀 형태 및 크기를 조절할 수 있다. 즉, 롤 스탬프(B)의 패턴을 다양하게 제조함에 따라 셀의 형태 및 크기도 달라진다.On the other hand, in the case of using the thermosetting epoxy material as the
다음으로, 하부기판(110)에 형성된 셀 공간에 트위스트 볼(120)을 배치하는 방법을 설명한다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 셀에 트위스트 볼을 주입하는 공정을 나타낸 단면도이다. Next, a method of arranging the
도 2b에 도시된 바와 같이, 트위스트 볼(120)들을 노즐을 통해 격벽이 형성된 하부기판(110)에 분사하고, 스퀴즈(C)를 이용하여 분사된 트위스트 볼(120)들을 셀에 주입한다. 이러한 스퀴즈(C)를 이용한 도포 과정을 연속적으로 반복함으로써 셀 내 트위스트 볼(120)의 충진률을 높힐 수 있다. 이때, 셀 내 트위스트 볼의 충진률을 더욱 높이기 위해, 하부기판(110)에 좌우로 흔들리는 운동성을 가함으로써 무작위적으로 쌓여 있는 복수개의 트위스트 볼들이 하부기판의 셀 공간에 주입되도록 한다. 또한, 격벽(111)의 높이가 트위스트 볼(120)의 입경보다 크기 때문에 주입된 트위스트 볼이 이탈되지 않게 방지할 수 있다. As shown in FIG. 2B, the
다음으로, 셀 공간에 트위스트 볼이 주입된 하부기판(110)에 액상의 유전 체(130)를 주입하는 방법을 설명한다. 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 트위스트 볼이 주입된 셀 내부에 액상의 유전체를 주입하는 공정을 나타낸 공정 단면도이다. Next, a method of injecting the liquid
도 2c에 도시된 바와 같이, 액상의 유전체(130)를 노즐을 통해 트위스트 볼(120)이 주입된 하부기판(110) 상에 도포한다. 도포된 액상의 유전체(130)를 스퀴즈(D)를 이용하여 셀 내부, 즉, 격벽(111)과 트위스트 볼(120) 사이에 충전되도록 밀어넣는다.As shown in FIG. 2C, the
다음으로, 하부기판(110) 상에 상부기판(140)을 부착하는 방법을 설명한다. 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 트위스트 볼 및 액상의 유전체가 주입된 하부기판에 롤투롤 공정으로 상부기판을 부착하는 공정을 나타낸 공정 단면도이다. Next, a method of attaching the
도 2d에 도시된 바와 같이, 상부기판(140)을 하부기판(110)과 대향 배치되도록 적층한 후, 롤투롤 공정으로 하부기판(110)의 격벽(111) 상면과 상부기판(140)을 부착한다. 구체적으로, 상, 하부 롤러(E, E')는 회전을 통해서, 상, 하부 롤러(E, E') 사이로 하부기판(110) 및 상부기판(140)을 이동시키면서 압착하는 것에 의해 상, 하부기판의 부착을 수행한다. 즉, 상, 하부 롤러(E, E')의 압착을 통해 하부기판(110)의 격벽(111) 상면과 상부기판(140)이 부착된다. 여기서, 상부기 판(140)에는 격벽(111)의 상면과 부착되는 일면에 접착층이 형성된다. 이 접착층은 UV 경화성 물질로, 10㎛ 내외의 두께, 바람직하게는 5㎛이내의 두께로 상부기판(140)에 코팅되는 박형의 접착층이다. 이와 같이, 박형의 접착층(미도시)을 상부기판(140)에 형성한 후, 상부기판(140)의 박형의 접착층이 격벽의 상면과 접착되도록 배치하고, 상, 하부 롤러(E, E')를 통해 압착한다. 그런다음 UV를 쐬어 주면, 상부기판(140)이 하부기판(110)의 격벽(111) 상면에만 부착된다.As shown in FIG. 2D, the
다음으로, 도시하지는 않았지만, 하부기판(110)에 상부기판(140)이 부착되고 나면, 하부기판(110) 아래 및 상부기판(140) 위에 외부 전극(미도시)을 더 형성한다. 이때, 하부기판(110)에는 각 셀에 대응되도록 패터닝 된 전극을 형성하고, 상부기판(140)에는 ITO와 같은 투명 전극을 전면에 형성함으로서 외부 전극을 형성할 수 있다. 이러한 외부 전극에 의해 원하는 셀에 전계를 걸어 트위스트 볼을 회전시켜 원하는 화상을 표시할 수 있다.Next, although not shown, after the
따라서, 도 2a 내지 도 2d에 도시한 공정 과정이 롤투롤 공정으로 연속적으로 수행된다. 이러한 공정 과정을 통해 도 1에 도시된 바와 같은 전자종이가 제조된다. 즉, 본 발명에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은 하부기판에 격벽 구조를 형성함으로써 트위스트 볼을 균일하게 배열할 수 있고, 트위스트 볼이 다층으로 적층되는 현상을 방지할 수 있기 때문에, 화면의 대조비가 향상될 수 있다. 또한, 각각의 트위스트 볼에 액체를 코팅하는 공정이 불필요하며, 격벽 구조 에 의해 정의되는 셀 내부에 액상의 유전체를 주입함으로써 제조 공정을 단순화할 수 있다.Therefore, the process shown in FIGS. 2A to 2D is continuously performed in a roll-to-roll process. Through this process, the electronic paper as shown in FIG. 1 is manufactured. In other words, the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process according to the present invention can form a partition structure on the lower substrate to uniformly arrange the twist ball, it is possible to prevent the phenomenon that the twist ball is laminated in a multi-layer, screen The contrast ratio of can be improved. In addition, the process of coating a liquid on each twist ball is unnecessary, and the manufacturing process can be simplified by injecting a liquid dielectric into the cell defined by the partition structure.
또한, 본 발명에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은 셀을 임프린트 공정을 이용하여 제조하기 때문에 셀간의 공간을 미리 구획할 수 있고, 롤투롤 공정을 이용함으로써 격벽 구조를 형성하는 공정, 트위스트 볼을 주입하는 공정, 액상의 유전체를 주입하는 공정, 및 상, 하부기판을 부착하는 공정까지 일괄 공정이 가능해지므로, 제조 비용의 절감과 대량 생산이 가능해질 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법은, 상, 하부 기판을 유연한 플라스틱 기판으로 활용할 경우, 종이 인쇄 방식과 유사한 연속적인 롤투롤(Roll-to-Roll) 공정에 의한 대량 생산이 가능해져 저가 제조가 가능하다.In addition, in the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process according to the present invention, since the cells are manufactured using the imprint process, the space between the cells can be partitioned in advance, and the process of forming the partition structure by using the roll-to-roll process, twisting Since the process of injecting the ball, the process of injecting the liquid dielectric, and the process of attaching the upper and lower substrates can be performed in a batch, the manufacturing cost can be reduced and mass production can be performed. That is, the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process according to the present invention, when using the upper and lower substrate as a flexible plastic substrate, mass production by a continuous roll-to-roll process similar to the paper printing method This makes it possible to manufacture at low cost.
도 3은 도 2a에 도시된 공정에 따라 격벽이 형성된 하부기판의 상부 평면도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 사각형 형상의 셀이 형성되었다. 여기서, 셀의 형상은 롤 스탬프의 형상을 다양하게 제작함으로써 달리할 수 있다.3 illustrates a top plan view of a lower substrate on which a partition wall is formed according to the process illustrated in FIG. 2A. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a cell having a rectangular shape is formed. Here, the shape of the cell can be changed by manufacturing the shape of the roll stamp in various ways.
도 4는 도 2b에 도시된 공정에 따라 트위스트 볼이 배치된 하부기판의 상부 평면도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 하부기판(110)에 형성된 셀 내부에 트위스트 볼(120)이 한 개씩 배치되었다. 4 illustrates a top plan view of a lower substrate on which twist balls are disposed according to the process shown in FIG. 2B. As shown in FIG. 4, the
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 따라 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 따라 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims, and various forms of substitution, modification, and within the scope not departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that changes are possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 의해 제조된 전자종이를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the electronic paper produced by the electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 본 발명의 일 실시예 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 하부기판에 격벽을 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다.2A is a cross-sectional view illustrating a process of forming a partition on a lower substrate in the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 셀에 트위스트 볼을 주입하는 공정을 나타낸 단면도이다.2B is a cross-sectional view illustrating a process of injecting a twist ball into a cell in an electronic paper manufacturing method using a roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 트위스트 볼이 주입된 셀 내부에 액상의 유전체를 주입하는 공정을 나타낸 공정 단면도이다. 2C is a cross-sectional view illustrating a process of injecting a liquid dielectric into a cell into which a twist ball is injected in the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention.
도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 제조방법에 있어서, 트위스트 볼 및 액상의 유전체가 주입된 하부기판에 롤투롤 공정으로 상부기판을 부착하는 공정을 나타낸 공정 단면도이다. 2D is a cross-sectional view illustrating a process of attaching an upper substrate to a lower substrate into which a twist ball and a liquid dielectric are injected in a roll-to-roll process in the electronic paper manufacturing method using the roll-to-roll process according to an embodiment of the present invention. .
도 3은 도 2a에 도시된 공정에 따라 격벽이 형성된 하부기판의 상부 평면도를 도시한 것이다.3 illustrates a top plan view of a lower substrate on which a partition wall is formed according to the process illustrated in FIG. 2A.
도 4는 도 2b에 도시된 공정에 따라 트위스트 볼이 배치된 하부기판의 상부 평면도를 도시한 것이다. 4 illustrates a top plan view of a lower substrate on which twist balls are disposed according to the process shown in FIG. 2B.
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