KR101067071B1 - 전자종이 표시소자의 제조 방법 및 이로부터 제조된 전자종이 표시소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자종이 표시소자의 제조 방법 및 이로부터 제조된 전자종이 표시소자를 개시한다.
전자종이 표시소자의 제조 방법은 제 1 기판상에 제 1 예비 제 1 유전층을 형성하는 하는 단계; 상기 제 1 예비 제 1 유전층상에 전자볼을 배치시키는 단계; 상기 제 1 예비 제 1 유전층을 경화하여 상기 전자볼을 고정하는 제 2 예비 제 1 유전층을 형성하는 단계; 상기 전자볼을 포함한 상기 제 2 예비 제 1 유전층상에 예비 제 2 유전층을 형성하는 단계; 상기 제 2 예비 제 1 유전층과 예비 제 2 유전층을 경화시켜, 제 1 및 제 2 유전층을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 유전층을 포함한 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계;를 포함할 수 있다.
전자종이, 전자볼, 마스크, 반경화, 경화, 유전층
Description
본 발명은 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 예비 유전층상에 전자볼을 고정시킨 후 전자볼을 포함한 예비 유전층상에 다른 예비 유전층을 형성하는 전자종이 표시소자의 제조 방법 및 이로부터 제조된 전자종이 표시소자에 관한 것이다.
차세대 표시장치로써, 액정 표시 장치(LCD;Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 패널(PDP;Plasma Display Panel), 유기 전계 발광 장치(Elector Luminescence) 및 전자종이 표시소자등이 널리 보급되고 있다.
이들 중 전자종이 표시소자는 유연하게 구부릴 수 있으며, 다른 표시장치에 비해 생산단가가 훨씬 저렴하다.
또한, 전자종이 표시 장치는 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않 으므로 아주 적은 에너지로 구동될 수 있어 에너지 효율이 월등히 우수한 특징을 가진다.
또한, 전자종이 표시소자는 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 순간적으로 차단되어도 표시된 문자나 영상이 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 구비할 수 있기 때문에 책이나 신문 또는 잡지 등의 인쇄매체를 비롯한 접을 수 있는 스크린 및 전자 벽지 등의 광범위한 분야에서 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
한편, 전자종이 표시소자를 구현할 수 있는 기술적 방식에는 크게 액정을 이용한 방식, 유기 EL 방식, 반사 필름 반사형 표시 방식, 전기 영동 방식, 트위스트 볼 방식, 일렉트로크로믹 방식, 미케닐컬 반사형 표시 방식 등으로 구분되어 개발되고 있다.
이 중에서도 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 두 전극 및 두 전극사이에 개재되며, 광학적 및 전기적 이방성을 갖는 트위스트볼이 부착된 엘라스토머 시트를 포함한다. 이때, 트위스트볼의 외주면에 유전액이 코팅되어 있다. 여기서, 트위스트볼은 서로 다른 전하로 대전된 흑색의 반구체와 백색의 반구체로 이루어질 수 있다. 이와 같은 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 두 전극에 전압을 인가할 경우, 인가된 전압 방향에 따라 입자의 각 반구체가 유전액 내부에서 서로 반대되는 극성의 전극면을 향하도록 회전하여 흑백을 표시하게 된다.
이때, 트위스트 볼을 균일하게 배치시키는 것이 어려울 뿐만 아니라, 트위스트 볼간의 피치를 일정하게 조절하기 어렵기 때문에, 대조비가 저하되는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해, 트위스트 볼을 서로 중첩되도록 배치시킴으로써, 대조비를 향상시키고자 하였다. 그러나, 트위스트 볼이 중첩되도록 형성될 경우, 전자종이 표시소자의 두께가 증가하게 될뿐만 아니라, 트위스트볼의 구동을 위한 구동 전압이 상승하는 문제점이 있었다.
따라서, 종래의 전자종이 표시소자는 트위스트 볼 배열의 균일성 저하로 인하여 대조비가 저하되거나 구동전압이 상승되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 종래 전자종이 표시소자에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 예비 유전층상에 전자볼을 고정시킨 후 전자볼을 포함한 예비 유전층상에 예비 유전층을 더 형성하는 전자종이 표시소자의 제조 방법 및 이로부터 제조된 전자종이 표시소자를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 전자종이 표시소자의 제조 방법을 제공하는 것이다. 상기 제조 방법은 제 1 기판상에 제 1 예비 제 1 유전층을 형성하는 하는 단계; 상기 제 1 예비 제 1 유전층상에 전자볼을 배치시키는 단계; 상기 제 1 예비 제 1 유전층을 경화하여 상기 전자볼을 고정하는 제 2 예비 제 1 유전층을 형성하는 단계; 상기 전자볼을 포함한 상기 제 2 예비 제 1 유전층상에 예비 제 2 유전층을 형성하 는 단계; 상기 제 2 예비 제 1 유전층과 예비 제 2 유전층을 경화시켜, 제 1 및 제 2 유전층을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 유전층을 포함한 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 예비 제 1 유전층을 형성하는 단계는 상기 제 1 예비 제 1 유전층을 반경화 또는 완전 경화시킬 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 트위스트 볼일 수 있다.
또한, 상기 제 2 유전층상에 제 2 기판을 부착하는 단계 이후에 합착된 상기 제 1 및 제 2 기판을 유전액에 딥핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 마이크로 캡슐일 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 유전층은 서로 동일한 재질로 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 유전층은 서로 다른 재질로 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 유전층은 광반사층으로 형성하며, 상기 제 2 유전층은 광투과층으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 흑색, 백색, RGB(red, green, blue) 및 CYM (cyan, yellow, magent) 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조 방법으로부터 제조된 전자종이 표시소자를 제공하는 것이다. 상기 전자종이 표시소자는 제 1 기판상에 배치된 제 1 유전층; 상기 제 1 유전층상에 고정된 전자볼; 상기 제 1 유전층과 경계를 이루며 상기 전자볼을 포함한 상기 제 1 유전층상에 배치된 제 2 유전층; 및 상기 제 2 유전층상 에 배치된 제 2 기판;을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 및 제 2 유전층은 서로 다른 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 유전층은 광반사층으로 이루어지며, 상기 제 2 유전층은 광투과층으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 유전층은 서로 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 일정한 행과 열로 배치될 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 마이크로 캡슐일 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 트위스트볼일 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 흑색, 백색, RGB(red, green, blue) 및 CYM (cyan, yellow, magent) 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다.
본 발명의 전자종이 표시소자는 일정한 피치를 가지며 일정한 행렬로 전자볼을 배치시킬 수 있어, 화질특성 및 대조비를 향상시킴과 동시에 두께를 줄일 수 있어 구동전압을 낮출 수 있다.
또한, 전자볼을 다양한 형태로 배열시킬 수 있어, 전자종이 표시소자의 설계 자유도를 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 전자종이 표시소자의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자를 제조하기 위해, 먼저 제 1 기판(110)상에 제 1 예비 제 1 유전층(120a)을 형성한다.
제 1 기판(110)은 도전성 기판으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 기판(110)은 제 1 전극의 역할과 동시에 전자종이 표시소자를 지지하는 지지층의 역할을 할 수 있다.
또는, 제 1 기판(110)은 도전성막으로 이루어진 제 1 전극과 제 1 전극하부에 배치된 제 1 기재층을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 기재층은 기판의 형태로 플라스틱 기판 및 유리 기판등이거나 필름의 형태일 수 있다. 제 1 기재층을 형성하는 재질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)등일 수 있다.
도전성 기판 또는 도전성막을 형성하는 재질의 예로서는 Cu 및 Ag와 같은 금속일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.
제 1 예비 제 1 유전층(120a)은 제 1 유전물질을 도포하여 형성할 수 있다. 여기서, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)은 전자종이 표시소자의 특성을 고려하여 다양한 재질로 선택하여 형성할 수 있다. 예컨대, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)은 광 투과층이거나 광 반사층일 수 있다.
이때, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)이 광투과층일 경우, 제 1 유전물질의 예로서는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA)계 수지 및 폴리디메틸실록산(PDMS)계 수지등일 수 있다.
또는, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)이 광 반사층일 경우, 제 1 유전물질은 수지 및 수지상에 혼합된 광반사성 물질을 포함할 수 있다. 이때, 수지의 예로서는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA)계 수지, 폴리디메틸실록산(PDMS)계 수지, 에폭시계 수지, 폴리 이미드계 수지 및 페놀계 수지등일 수 있다. 또한, 광반사성 물질의 예로서는 Ag 파우더일 수 있다.
제 1 유전물질의 도포방법의 예로서는 스핀 코팅법, 닥터 블레이드법, 다이 코팅법, 스크린 프린팅법 및 스프레이 코팅법등일 수 있다.
도 2를 참조하면, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)을 형성한 후, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 전자볼(130)을 배치시킨다.
여기서, 전자볼(130)을 배치시키기 위해, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 개구부를 갖는 마스크(M)를 얼라인한다. 이후, 마스크(M)상에 전자볼(130)을 제공한 후, 마스크(M) 상을 스퀴지(S)가 수평이동함으로써, 마스크(M) 상의 전자볼(130)은 개구부를 통해 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 선택적으로 배치될 수 있다. 이때, 전자볼(130)은 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 장입된 상태로 배치될 수 있다. 이에 따라, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 전자볼(130)을 균일하게 배치시킬 수 있다.
또한, 전자볼(130)간의 피치는 마스크(M)의 형태에 따라 조절될 수 있다. 이에 따라, 종래와 같이, 전자볼(130)의 대조비가 저하되는 것을 방지하기 위해, 전자볼(130)을 중첩되도록 배치시킬 필요없이, 전자볼(130)의 피치를 조절함으로써, 전자볼(130)을 일렬로 배치시켜도 대조비가 저하되는 것을 충분히 방지할 수 있다. 즉, 전자볼(130)간의 피치를 거의 0으로 조절하여 전자볼(130)의 충진률을 높여, 대조비를 향상시킬 수 있다.
따라서, 종래에 비해 전자종이 표시소자는 향상된 대조비를 가지고, 전자종이 표시소자의 두께를 줄일 수 있으며, 이와 동시에 구동전압을 줄일 수 있다.
또한, 마스크(M) 형태에 따라 전자볼은 다양한 형태로 배치시킬 수 있다. 예컨대, 평면상으로 볼때, 전자볼의 배치 형태는 사각형, 다각형 및 원형의 형태를 가질 수 있다. 또한, 전자볼(130)은 일정한 행과 열을 가지도록 배치시킬 수도 있다. 이에 따라, 전자종이 표시소자의 설계 자유도를 향상시킴과 동시에 화질특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 전자볼(130)은 제 1 및 제 2 전극에 인가된 전계에 따라 영상을 표시할 수 있다. 예컨대, 전자볼(130)은 광을 반사하는 제 1 반구체와 광을 흡수하는 제 2 반구체로 이루어진 트위스트볼일 수 있다. 즉, 전자볼(130)은 백색을 표시하는 제 1 반구체와 흑색을 표시하는 제 2 반구체를 포함하여, 전자종이 표시소자는 흑백을 표시할 수 있다. 여기서, 제 1 반구체와 제 2 반구체는 서로 상이한 전하로 대전되어 있을 수 있다. 여기서, 전자볼(130)은 제 1 및 제 2 전극에 인가된 전계에 의해 형성된 전기장에 의해 회전이 이루어짐에 따라, 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전자종이 표시소자는 흑백을 표시하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 컬러를 표시할 수 있다. 이때, 전자볼(130)은 컬러, 즉 RGB(red, green, blue) 또는 CYM(cyan, yellow, magenta)등을 표시할 수 있다. 예컨대, 전자볼(120)의 제 1 반구체는 백색 또는 흑색을 표시하며, 제 2 반구체는 RGB(red, green, blue) 및 CYM (cyan, yellow, magent) 중 적어도 어느 하나를 표시할 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시예에서 전자볼(130)의 종류를 한정하는 것은 아니며, 예컨대 전자볼(130)은 캡슐내부에 서로 다른 전하로 대전된 입자를 구비한 마이크로 캡슐일 수 있다.
또한, 전자볼(130)의 중간부분까지 제 1 예비 제 1 유전층(120a)에 잠입되도록 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자볼(130)은 제 1 예비 제 1 유전층(120a)에 접촉만 하면 된다.
도 3을 참조하면, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 전자볼(130)을 배치시킨 후, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)을 반경화시켜 제 2 예비 제 1 유전층(120b)을 형성한다. 이로써, 전자볼(130)은 반경화상태의 제 2 예비 제 1 유전층(120b)에 의해 고정될 수 있다.
이에 따라, 마스크(도 2의 M)에 의해 제 1 예비 제 1 유전층(120a)상에 배치 된 전자볼(130)을 고정시킴으로써, 후속 공정까지 전자볼의 배열 상태를 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전자볼(130)을 고정시키기 위해, 반경화 상태의 제 2 예비 제 1 유전층(120b)을 형성하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제 1 예비 제 1 유전층(120a)을 완전 경화시켜 제 1 유전층(120)을 형성함으로써, 제 1 유전층(120)에 전자볼(130)이 고정된 상태에서 후속 공정을 진행할 수도 있다.
도 4를 참조하면, 제 2 예비 제 1 유전층(120b)에 전자볼(130)을 고정시킨 후, 전자볼(130)을 포함한 제 2 예비 제 1 유전층(120b)상에 예비 제 2 유전층(140a)을 형성한다. 예비 제 2 유전층(140a)은 제 2 예비 제 1 유전층(120b)으로부터 노출된 전자볼(130)을 완전히 덮도록 형성될 수 있다.
여기서, 예비 제 2 유전층(140a)은 제 2 유전물질을 도포하여 형성할 수 있다. 이때, 예비 제 2 유전층(140a)은 광을 투과할 수 있는 광 투과층으로 형성할 수 있다. 제 2 유전물질의 예로서는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA)계 수지 및 폴리디메틸실록산(PDMS)계 수지등일 수 있다. 이때, 예비 제 2 유전층(140a)은 제 1 예비 제 1 유전층(120a)과 동일한 재질로 형성될 수도 있다.
제 1 유전물질의 도포방법의 예로서는 스핀 코팅법, 닥터 블레이드법, 다이 코팅법, 스크린 프린팅법 및 스프레이 코팅법등일 수 있다.
도 5를 참조하면, 예비 제 2 유전층(140a)을 형성한 후, 제 2 예비 제 1 유전층(120b) 및 예비 제 2 유전층(140a)을 완전 경화시켜, 제 1 및 제 2 유전 층(120, 140)을 형성한다.
이때, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)은 서로 일정한 경계면을 가질 수 있다. 이는 제 1 유전층(120) 및 제 2 유전층(140)은 반경화된 제 2 예비 제 1 유전층(120b)과 미경화된 예비 제 2 유전층(140a)을 동시에 완전 경화시킴으로써 형성되기 때문이다. 즉, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)은 서로 다른 출발 경화상태를 가짐에 따라 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)은 서로 일정한 경계면을 가지며 서로 다른 경화도를 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)을 형성한 후, 제 2 유전층(140)상에 제 2 기판(150)을 합착한다.
제 2 기판(150)은 제 2 전극의 역할을 하며, 광을 투과할 수 있는 투명한 도전기판일 수 있다. 또는, 제 2 기판(150)은 투명한 도전막으로 이루어진 제 2 전극과 제 2 전극상에 배치된 제 2 기재층을 포함할 수 있다.
제 2 기재층은 기판의 형태로 플라스틱 기판 및 유리 기판등이거나 필름의 형태일 수 있다. 제 2 기재층을 사용하는 재질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)등일 수 있다.
또한, 투명한 도전성 기판 또는 도전성막을 형성하는 재질의 예로서는 ITO, IZO 및 ITZO 등일 수 있다.
도면에는 도시되지 않았으나, 제 1 및 제 2 기판(110, 150)은 제 2 유전 층(140)상에 도포된 투명한 접착부재, 예컨대 실리콘계 수지에 의해 서로 합착될 수 있다.
이에 더하여, 전자볼(130)이 트위스트 볼일 경우, 합착된 제 1 및 제 2 기판(110, 150)을 유전액에 딥핑시킨다. 이로써, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)에 구비된 기공(porous)을 통해 유전액은 전자볼의 주변에 배치될 수 있다. 즉, 전자볼(130)은 유전액에 부유한 상태로 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)의 내부에 배치될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서, 미경화된 예비 유전층상에 마스크를 이용하여 일정한 배열을 갖는 전자볼을 배치시킨 후, 미경화된 예비 유전층을 반경화 또는 경화시켜 전자볼을 고정시킴으로써, 전자볼의 배치 정도를 제어할 수 있다.
이에 따라, 전자볼은 규칙적으로 일정한 피치를 가지도록 배열시킬 수 있어, 종래와 같이 전자볼을 중첩되도록 형성할 필요 없이, 전자볼을 일렬로 배열시킬 수 있다. 이에 따라, 전자종이 표시소자는 대조비를 향상시킴과 동시에 종래보다 두께를 줄일 수 있어, 전자종이 표시소자의 구동전압을 낮출 수 있다.
또한, 마스크의 배열 형태에 따라, 전자볼은 다양한 형태로 배열시킬 수 있어, 전자종이 표시소자의 설계 자유도를 높일 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 유전층은 서로 다른 공정을 통해 형성됨에 따라, 전자종이 표시소자의 특성 향상을 위해 제 1 유전층의 재질을 자유롭게 선정할 수 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 제조된 전자 종이 표시소자에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 일부의 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(110, 150), 제 1 기판(110)상에 배치된 제 1 유전층(120), 제 1 유전층(120)에 일부가 잠입된 전자볼(130), 및 제 1 유전층(120)과 경계를 이루며 전자볼(130)을 포함한 제 1 유전층(120)상에 배치된 제 2 유전층(140)을 포함할 수 있다.
제 1 기판(110)은 도전성 기판 또는 도전성막과 도전성막상에 배치된 제 1 기재층을 포함할 수 있다. 여기서, 도전성 기판 및 도전성막은 제 1 전극의 역할을 할 수 있다. 이때, 도전성 기판은 제 1 전극의 역할과 동시에 전자종이 표시소자를 지지하는 지지층의 역할을 할 수 있다.
또한, 도전성 기판 및 도전성막은 반사전극으로써, 도전성 기판 및 도전성막을 형성하는 재질의 예로서는 Cu 및 Ag와 같은 금속일 수 있다.
제 1 유전층(120)은 후술될 제 2 유전층(140)과 별도의 공정을 통해 형성됨에 따라, 전자종이 표시소자의 특성을 향상시키기 위해 제 2 유전층(140)과 별도로 자유롭게 재질을 선택할 수 있다. 예컨대, 제 1 유전층(120)은 제 2 유전층(140)과 동일한 재질로 형성할 수 있다. 제 1 유전층(120)은 광 투과층일 수 있다. 이때, 제 1 유전층을 형성하는 재질의 예로서는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄 아크릴레 이트(PUA)계 수지 및 폴리디메틸실록산(PDMS)계 수지등일 수 있다. 또는, 제 1 유전층(120)은 제 2 유전층(140)과 다른 재질로 형성할 수 있다. 제 1 유전층(120)은 광 반사층일 수 있다. 이때, 제 1 유전층(120)은 수지 및 수지상에 혼합된 광반사성 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 수지의 예로서는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA)계 수지, 폴리디메틸실록산(PDMS)계 수지, 에폭시계 수지, 폴리 이미드계 수지 및 페놀계 수지등일 수 있다. 또한, 광반사성 물질의 예로서는 Ag 파우더일 수 있다. 이로써, 제 1 유전층(120)이 광 반사층으로 이루어질 경우, 제 1 유전층(120)은 하부로 누설되는 광을 상부로 반사시켜, 전자종이 표시소자의 광효율을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
전자볼(130)의 일부는 제 1 유전층(120)에 잠입된 상태로 배치될 수 있다. 이때, 전자볼(130)은 일정한 행과 열로 배치되어, 전자종이 표시소자의 화질 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전자볼(130)은 단면상으로 볼때, 일렬로 일정한 피치를 가지도록 배치되어 있을 수 있어, 전자종이 표시소자는 대조비를 향상시킴과 동시에 종래에 비해 두께를 줄일 수 있어 구동전압을 낮출 수 있다. 이는, 전자볼(130)의 배치를 위해, 미경화된 예비 유전층상에 마스크를 이용하여 일정한 배열을 갖는 전자볼(130)을 배치시킨 후, 미경화된 예비 유전층을 반경화 또는 경화시켜 전자볼을 고정시킴으로써, 전자볼(130)의 배치가 제어 가능하기 때문이다.
또한, 전자볼(130)은 다양한 공간, 예컨대 사각형, 다각형 및 원형과 같은 공간에 균일하게 배치시킬 수 있다. 이는, 전자종이 표시소자를 형성하기 위해 사용되는 마스크의 형태에 따라, 전자볼의 배열 형태를 다양하게 변경할 수 있기 때 문이다.
본 발명의 실시예에서, 전자볼(130)의 중앙부분까지 제 1 유전층(120)에 잠입된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자볼(130)은 제 1 유전층(120)에 고정될 정도로 일부만 접촉하거나 전자볼(130)의 중앙부분이상까지 잠입되어 있을 수 있다.
전자볼(130)은 제 1 및 제 2 전극에 각각 인가된 전압에 의해 유동하여 영상을 표시하는 트위스트볼 또는 마이크로 캡슐일 수 있다. 이때, 전자볼(130)이 트위스트볼일 경우, 트위스트볼의 주변에는 유전액이 배치되어 있을 수 있다. 즉, 전자볼(130)은 유전액에 부유한 상태로 배치될 수 있다.
제 2 유전층(140)은 광 투과층일 수 있다. 여기서, 제 2 유전층(140)은 제 1 유전층(120)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 제 2 유전층(140)을 형성하는 재질의 예로서는 폴리아크릴계 수지, 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA)계 수지 및 폴리디메틸실록산(PDMS)계 수지등일 수 있다.
제 2 유전층(140)은 제 1 유전층(120)에 잠입된 전자볼을 커버할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)은 서로 다른 출발의 경화상태, 예컨대 제 1 유전층(120)은 반경화되거나 완전경화된 상태의 예비 유전층이며, 제 2 유전층(140)은 미경화된 상태의 예비 유전층을 동시에 경화시켜 형성됨에 따라, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)은 서로 다른 경화도를 가질 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 유전층(120, 140)은 서로 일정한 경계를 가지며 서로 적층되어 있을 수 있다.
제 2 기판(150)은 광을 투과할 수 있는 투명한 도전성 기판 또는 투명한 도 전성막과 도전성막상에 배치된 제 2 기재층을 포함할 수 있다. 여기서, 투명한 도전성 기판 및 도전성막은 제 2 전극의 역할을 할 수 있다. 또한, 제 2 기재층은 기판의 형태로 플라스틱 기판 및 유리 기판등이거나 필름의 형태일 수 있다. 제 2 기재층을 사용하는 재질의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)등일 수 있다.
또한, 투명한 도전성 기판 또는 도전성막을 형성하는 재질의 예로서는 ITO, IZO 및 ITZO 등일 수 있다.
이에 더하여, 제 2 유전층(140)과 제 2 기판(150)사이에 투명한 접착부재, 예컨대 실리콘계 수지가 개재되어, 제 2 유전층(140)상에 제 2 기판(150)이 합착되어 있을 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 예비 유전층상에 마스크를 이용하여 선택적으로 전자볼을 배치 및 고정시킨후, 전자볼을 포함한 예비 유전층상에 다른 예비 유전층을 형성하는 공정에 따라 제조됨에 따라, 전자종이 표시소자는 대조비를 향상시킴과 동시에 종래보다 두께를 줄일 수 있어, 전자종이 표시소자의 구동전압을 낮출 수 있다.
또한, 마스크의 배열 형태에 따라, 전자볼은 다양한 형태로 배열시킬 수 있어, 전자종이 표시소자의 설계 자유도를 높일 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 유전층은 서로 다른 공정을 통해 형성됨에 따라, 전자종이 표시소자의 특성 향상을 위해 제 1 유전층의 재질을 자유롭게 선정할 수 있다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따라 제조될 수 있는 전자 종이 표시소자의 다른 형태를 설명하기로 한다. 본 발명의 제 3 실시예에서, 전자볼을 이층으로 형성하는 것을 제외하고 앞서 설명한 제 2 실시예에 따른 전자종이 표시소자와 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 설명의 편의상 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하기로 하며, 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 서로 마주하는 제 1 및 제 2 기판(110, 150), 제 1 기판(110)상에 배치된 제 1 유전층(120), 제 1 유전층(120)에 일부가 잠입된 전자볼(130), 및 제 1 유전층(120)과 경계를 이루며 전자볼(130)을 포함한 제 1 유전층(120)상에 배치된 제 2 유전층(140)을 포함할 수 있다.
전자종이 표시소자는 제 2 유전층(140)상에 추가 제 1 유전층(220), 추가 제 1 유전층(220)에 일부가 잠입된 추가 전자볼(230) 및 추가 전자볼(230)을 포함한 추가 제 1 유전층(220)상에 배치된 추가 제 2 유전층(240)을 더 포함할 수 있다. 이때, 추가 전자볼(230)은 이웃한 전자볼(130)들 사이에 배치될 수 있다. 즉, 추가 전자볼(230)의 일부는 전자볼(130)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 이로써, 전자종이 표시소자는 전자볼(130)사이의 간격으로 인해 표시영역 중 비표시 영역이 발생하여 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
추가 제 1 및 제 2 유전층(220, 240)은 서로 동일하거나 다른 재질로 이루어 질 수 있다. 여기서, 추가 제 1 및 제 2 유전층(220, 240)은 제 1 유전층(120) 또는 제 2 유전층(140)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 추가 제 1 및 제 2 유전층(220, 240)은 광투과성 재질로 이루어질 수 있다.
여기서, 추가 제 1 유전층, 추가 전자볼의 배치 및 제 2 유전층은 상술한 제 1 유전층과 전자볼의 배치 및 제 2 유전층을 형성하는 공정을 이용하여 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전자종이 표시소자는 추가 전자볼(230) 및 추가 제 1 및 제 2 유전층(220, 240)을 한층으로 구비하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 2층 이상으로 더 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 전자종이 표시소자는 한층의 전자볼을 구비할 수 있을 뿐만 아니라, 2층 및 그 이상의 다층으로 구비될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 일부의 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 제 1 기판
120a : 제 1 예비 제 1 유전층
120b : 제 2 예비 제 1 유전층
120 : 제 1 유전층
130 : 전자볼
140a : 예비 제 2 유전층
140 : 제 2 유전층
Claims (17)
- 제 1 기판상에 제 1 예비 제 1 유전층을 형성하는 하는 단계;상기 제 1 예비 제 1 유전층상에 전자볼을 배치시키는 단계;상기 제 1 예비 제 1 유전층을 경화하여 상기 전자볼을 고정하는 제 2 예비 제 1 유전층을 형성하는 단계;상기 전자볼을 포함한 상기 제 2 예비 제 1 유전층상에 예비 제 2 유전층을 형성하는 단계;상기 제 2 예비 제 1 유전층과 예비 제 2 유전층을 경화시켜, 제 1 및 제 2 유전층을 형성하는 단계; 및상기 제 2 유전층을 포함한 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 단계;를 포함하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 예비 제 1 유전층을 형성하는 단계는 상기 제 1 예비 제 1 유전층을 반경화 또는 완전 경화시키는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자볼은 트위스트 볼인 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 3 항에 있어서,상기 제 2 유전층상에 제 2 기판을 부착하는 단계 이후에 합착된 상기 제 1 및 제 2 기판을 유전액에 딥핑하는 단계를 더 포함하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자볼은 마이크로 캡슐인 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 유전층은 서로 동일한 재질로 형성하는 전자종이 표시소자의 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 유전층은 서로 다른 재질로 형성하는 전자종이 표시소자 의 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 유전층은 광반사층으로 형성하며, 상기 제 2 유전층은 광투과층으로 형성하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 전자볼은 흑색, 백색, RGB(red, green, blue) 및 CYM (cyan, yellow, magent) 중 적어도 어느 하나를 표시하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 1 기판상에 배치된 제 1 유전층;상기 제 1 유전층상에 고정된 전자볼;상기 제 1 유전층과 경계를 이루며 상기 전자볼을 포함한 상기 제 1 유전층상에 배치된 제 2 유전층; 및상기 제 2 유전층상에 배치된 제 2 기판;을 포함하며,상기 제1 및 제2 유전층은 서로 다른 재질로 구성됨에 있어, 상기 제1 유전층은 광반사층으로 이루어지고 상기 제2 유전층은 광투과층으로 이루어진 전자종이 표시소자.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 10 항에 있어서,상기 전자볼은 일정한 행과 열로 배치된 전자종이 표시소자.
- 제 10 항에 있어서,상기 전자볼은 마이크로 캡슐인 전자종이 표시소자.
- 제 10 항에 있어서,상기 전자볼은 트위스트볼인 전자종이 표시소자.
- 제 10 항에 있어서,상기 전자볼은 흑색, 백색, RGB(red, green, blue) 및 CYM (cyan, yellow, magent) 중 적어도 어느 하나를 표시하는 전자종이 표시소자.
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