KR101075739B1 - Electronic paper display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자종이 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 제1 기판 상에 배치되고, 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 구비하는 유전층; 상기 유전층 상에 배치되며 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판; 및 상기 각 캐비티의 내부에 배치되는 트위스트 볼;을 포함하는 전자종이 표시소자를 제공하고, 또한 본 발명은 상기 전자종이 표시소자의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to an electronic paper display device and a method for manufacturing the same, comprising: a dielectric layer disposed on a first substrate and having a plurality of cavities having different sizes; A second substrate disposed on the dielectric layer and facing the first substrate; And a twist ball disposed in each of the cavities, and the present invention provides a method of manufacturing the electronic paper display device.
전자종이, 트위스트 볼, 명도 Electronic paper, twist ball, brightness
Description
본 발명은 전자종이 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티와 상기 각 캐비티에 배치된 트위스트 볼을 구비한 전자종이 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic paper display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electronic paper display device having a plurality of cavities of different sizes and twist balls disposed in each of the cavities and a method of manufacturing the same. .
최근 차세대 표시장치로써 유연하게 구부릴 수 있는 장점을 가진 전자종이의 기술 개발이 가속화되고 있다.Recently, the development of the technology of electronic paper, which has the advantage of being able to bend flexibly as the next generation display device, has been accelerated.
전자종이 표시소자는 유연하게 구부릴 수 있을 뿐만 아니라, 다른 표시장치에 비해 생산단가가 저렴하고, 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 적은 에너지로 구동될 수 있어 에너지 효율이 우수한 특징이 있다.The electronic paper display device is not only flexible, but also has a low production cost compared to other display devices, and can be driven with less energy because it does not require backlight or continuous recharging.
또한, 전자종이 표시소자는 화질이 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 순간적으로 차단되어도 표시된 문자나 영상이 사라지지 않도록 메모리 기능도 구비할 수 있기 때문에 책, 신문 또는 잡지 등의 인쇄매체를 비롯한 접을 수 있는 스크린 및 전자벽지 등의 광범위한 분야에서 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.In addition, since the electronic paper display device has a clear image quality, a wide viewing angle, and a memory function to prevent the displayed characters or images from disappearing even when the power supply is momentarily interrupted, the electronic paper display device can be folded including print media such as books, newspapers or magazines. It is expected to be widely used in a wide range of fields such as screens and electronic wallpaper.
한편, 전자종이 표시소자를 구현할 수 있는 기술적 방식에는 크게 액정을 이용한 방식, 유기 EL 방식, 반사 필름 반사형 표시 방식, 전기 영동 방식, 트위스트볼 방식, 일렉트로크로믹 방식, 미케니컬 반사형 표시 방식 등으로 구분되어 개발되고 있다.On the other hand, the technical method to implement the electronic paper display device is largely liquid crystal method, organic EL method, reflective film reflective display method, electrophoresis method, twist ball method, electrochromic method, mechanical reflective display method It is developed by dividing it into the back.
이 중에서도 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 두 개의 전극, 두 개의 전극 사이에 개재되며 광학적 및 전기적 이방성을 갖는 트위스트 볼이 부착된 엘라스토머 시트(elastomer matrix)를 포함한다.Among these, an electronic paper display device using a twist ball includes an elastomer matrix interposed between two electrodes and two electrodes and attached with a twist ball having optical and electrical anisotropy.
트위스트 볼의 외주면에는 유전액이 코팅되어 있으며, 트위스트 볼은 서로 다른 전하로 대전된 흑색의 반구체와 백색의 반구체로 이루어질 수 있다.A dielectric fluid is coated on the outer circumferential surface of the twist ball, and the twist ball may be formed of black hemispheres and white hemispheres charged with different charges.
이와 같은 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 두 개의 전극에 전압을 인가할 경우 인가된 전압 방향에 따라 입자의 각 반구체가 유전액 내부에서 서로 반대되는 극성의 전극면을 향하도록 회전하여 흑백을 표시한다.When a voltage is applied to two electrodes, the electronic paper display device using the twist ball rotates the hemispheres of the particles toward the electrode faces of opposite polarities in the dielectric solution according to the applied voltage direction. Display.
그러나, 종래의 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 명도 조절이 곤란한 문제점이 있다.However, the conventional electronic paper display device using a twist ball has a problem that it is difficult to adjust the brightness.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 트위스트 볼이 배치되는 각 캐비티의 크기를 서로 다르게 함으로써, 각 캐비티에 배치되는 트위스트 볼의 회전 속도를 다양하게 조절하여 사용 환경에 따라 표시소자의 명도를 조절할 수 있는 전자종이 표시소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, by varying the size of each cavity in which the twist ball is disposed, by varying the rotational speed of the twist ball disposed in each cavity used The present invention provides an electronic paper display device and a method of manufacturing the same, which can adjust the brightness of the display device according to the environment.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 전자종이 표시소자는, 제1 기판 상에 배치되고, 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 구비하는 유전층; 상기 유전층 상에 배치되며 상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판; 및 상기 각 캐비티의 내부에 배치되는 트위스트 볼;을 포함할 수 있다.Electronic paper display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the dielectric layer disposed on the first substrate, having a plurality of cavities of different sizes; A second substrate disposed on the dielectric layer and facing the first substrate; And a twist ball disposed in each of the cavities.
여기서, 상기 다수개의 캐비티는 서로 다른 깊이를 가질 수 있다.Here, the plurality of cavities may have different depths.
또한, 상기 다수개의 캐비티는 서로 다른 폭을 가질 수 있다.In addition, the plurality of cavities may have different widths.
또한, 상기 다수개의 캐비티는 서로 다른 깊이 및 폭을 가질 수 있다.In addition, the plurality of cavities may have different depths and widths.
또한, 상기 캐비티와 대응된 영역의 상기 제1 기판은 상기 유전층으로 커버되어 있을 수 있다.In addition, the first substrate in a region corresponding to the cavity may be covered with the dielectric layer.
또한, 상기 유전층과 상기 제2 기판 사이에 배치된 추가 유전층을 더 포함할 수 있다.In addition, the dielectric layer may further include an additional dielectric layer disposed between the second substrate.
또한, 상기 트위스트 볼은, 상기 캐비티 내부에 충진된 유전액에 부유되어 있을 수 있다.In addition, the twist ball may be suspended in the dielectric fluid filled in the cavity.
또한, 상기 트위스트 볼은 전기장 또는 자기장에 의해 회전가능한 볼일 수 있다.In addition, the twist ball may be a ball rotatable by an electric or magnetic field.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 전자종이 표시소자의 제조방법은, 제1 기판 상에 유전층을 형성하는 단계; 상기 유전층에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 형성하는 단계; 상기 각 캐비티에 트위스트 볼을 주입하는 단계; 및 상기 트위스트 볼을 포함한 상기 유전층 상에 제2 기판을 부착하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, a method of manufacturing an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises: forming a dielectric layer on a first substrate; Forming a plurality of cavities of different sizes in the dielectric layer; Injecting twist balls into each cavity; And attaching a second substrate on the dielectric layer including the twist ball.
여기서, 상기 유전층에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 형성하는 단계에서, 상기 캐비티는 임프린트 방법, 레이저 가공 및 포토에칭 방법 중 어느 하나를 통해 형성할 수 있다.In the forming of the plurality of cavities having different sizes in the dielectric layer, the cavities may be formed by any one of an imprint method, a laser processing, and a photoetching method.
또한, 상기 유전층에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 형성하는 단계에서, 상기 다수개의 캐비티는 서로 다른 깊이를 갖도록 형성할 수 있다.In addition, in the forming of the plurality of cavities having different sizes in the dielectric layer, the plurality of cavities may be formed to have different depths.
또한, 상기 유전층에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 형성하는 단계에서, 상기 다수개의 캐비티는 서로 다른 폭을 갖도록 형성할 수 있다.In addition, in the forming of the plurality of cavities having different sizes in the dielectric layer, the plurality of cavities may be formed to have different widths.
또한, 상기 유전층에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 형성하는 단계에서, 상기 다수개의 캐비티는 서로 다른 깊이 및 폭을 갖도록 형성할 수 있다.In addition, in the forming of the plurality of cavities having different sizes in the dielectric layer, the plurality of cavities may be formed to have different depths and widths.
또한, 상기 유전층에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티를 형성하는 단계에 서, 상기 캐비티는 그 저면이 상기 제1 기판과 이격되도록 형성될 수 있다.In the forming of the plurality of cavities having different sizes in the dielectric layer, the cavities may be formed such that a bottom thereof is spaced apart from the first substrate.
또한, 상기 트위스트 볼을 포함한 상기 유전층 상에 제2 기판을 부착하는 단계 이전에, 상기 유전층 상에 추가 유전층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming an additional dielectric layer on the dielectric layer before attaching the second substrate on the dielectric layer including the twist ball.
또한, 상기 트위스트 볼을 포함한 상기 유전층 상에 제2 기판을 부착하는 단계 이후에, 상기 트위스트 볼 주변의 상기 캐비티 내부로 유전액을 주입하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include injecting a dielectric liquid into the cavity around the twist ball after attaching a second substrate on the dielectric layer including the twist ball.
또한, 상기 트위스트 볼은 전기장 또는 자기장에 의해 회전가능한 볼일 수 있다.In addition, the twist ball may be a ball rotatable by an electric or magnetic field.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자종이 표시소자 및 그 제조방법에 의하면, 트위스트 볼이 배치되는 다수개의 캐비티가 서로 다른 크기를 갖도록 형성됨으로써, 상기 캐비티의 크기 이외의 다른 구동 조건은 모두 동일하게 한 상태에서, 각 트위스트 볼의 회전 속도를 다르게 하여 표시소자의 명도를 조절할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the electronic paper display device and the manufacturing method thereof, the plurality of cavities in which the twist balls are disposed are formed to have different sizes, so that all driving conditions other than the size of the cavity are the same. In this state, the brightness of the display device can be adjusted by varying the rotational speed of each twist ball.
따라서, 본 발명은 흑색 및 백색 뿐만 아니라 회색을 구현할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the present invention has the advantage of implementing gray as well as black and white.
또한, 본 발명은 컬러 구현이 가능한 전자종이 표시소자의 명도 조절도 가능하게 할 수 있다.In addition, the present invention can also enable to adjust the brightness of the electronic paper display device capable of color implementation.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings of the electronic paper display device. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the electronic paper display device according to another embodiment of the present invention.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110), 유전층(120), 제2 기판(160) 및 트위스트 볼(140)을 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 1, an electronic paper display device according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
상기 제1 기판(110)은 도전성 기판으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 기판(110)은 제1 전극의 역할과 동시에 전자종이 표시소자를 지지하는 지지층의 역할을 할 수 있다.The
또한, 상기 제1 기판(110)은, 상기한 도전성 기판 대신에 도전성막 및 상기 도전성막을 지지하는 제1 기재층으로 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 도전막성은 제1 전극의 역할을 할 수 있다. 그리고, 상기 제1 기재층으로서 플라스틱 기판 또는 유리 기판 등이 사용될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 도전성 기판 및 도전성막은 반사전극으로서 Cu 또는 Ag 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.In addition, the conductive substrate and the conductive film may be made of a metal such as Cu or Ag as a reflecting electrode, but the embodiment is not limited thereto.
상기 유전층(120)은 제1 기판(110) 상에 배치되어 있다. 상기 유전층(120)은 다수개의 캐비티(130)를 구비할 수 있다.The
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자는, 상기 다수개의 캐비티(130)가 서로 다른 크기를 가질 수 있다.In particular, in the electronic paper display device according to an embodiment of the present invention, the plurality of
이 때에 도 1에서는, 상기 다수개의 캐비티(130)가 서로 다른 깊이를 갖도록 형성된 경우를 도시하였으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 캐비티(130)는 서로 다른 폭을 갖도록 형성될 수도 있다.In this case, in FIG. 1, the plurality of
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 다수개의 캐비티(130)는 서로 다른 깊이 및 폭을 갖도록 형성될 수도 있다.In addition, although not shown in the drawings, the plurality of
상기 캐비티(130)는 스탬프를 이용한 임프린트(imprint) 방법을 통해 형성된 것일 수 있다. 또한, 상기 캐비티(130)는 상기한 임프린트 방법 대신에 레이저 가공 또는 포토에칭(photo etching) 방법 등의 다양한 방법을 통해 형성된 것일 수 있다.The
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는, 각 캐비티(130)의 크기가 서로 다르게 형성됨으로써, 캐비티(130)의 내부에 배치되는 각 트위스트 볼(140)의 회전 속도를 다양하게 조절할 수 있다.As described above, in the electronic paper display device according to the embodiment of the present invention, since the sizes of the
상기 유전층(120)은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이더술폰(PES), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리이미드, 에폭시계, 우레탄계, 또는 폴리에스테르계 등으로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.The
상기 제2 기판(160)은, 상기 유전층(120) 상에 상기 제1 기판(110)과 마주하며 배치될 수 있다. 상기 제2 기판(160)은 광을 투과할 수 있는 투명한 도전성 기판 또는 투명한 도전성막과 도전성막 상에 배치된 제2 기재층을 포함할 수 있다.The
여기서, 투명한 도전성 기판 및 도전성막은 제2 전극의 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 투명한 도전성 기판 또는 도전성막을 형성하는 재질의 예로서는 ITO, IZO 또는 ITZO 등일 수 있다.Here, the transparent conductive substrate and the conductive film may serve as a second electrode. In this case, examples of the material for forming the transparent conductive substrate or the conductive film may be ITO, IZO or ITZO.
또한, 제2 기재층은 플라스틱 기판 또는 유리 기판 등일 수 있다. 이때, 제2 기재층은 광을 투과할 수 있는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄 또는 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB) 등일 수 있다.In addition, the second substrate layer may be a plastic substrate or a glass substrate. In this case, the second base layer may be made of a transparent material that can transmit light. For example, the second base layer may be polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), polyacrylate, polymethylmethacrylate, polyurethane or cellulose acetate butylate ( CAB), and the like.
상기 트위스트 볼(140)은 각 캐비티(130)의 내부에 배치될 수 있다.The
상기 트위스트 볼(140)은 제1 및 제2 기판(110,160)에 인가된 전계에 따라 영상을 표시할 수 있다. 예컨대, 트위스트 볼(140)은 광을 반사하는 제1 반구체(140a)와 광을 흡수하는 제2 반구체(140b)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 반구체(140a)와 제2 반구체(140b)는 서로 상이한 전하로 대전되어 있을 수 있다.The
이때, 각 캐비티(130) 내부에 유전액(170)이 충진되어 있고, 트위스트 볼(140)은 유전액(170)의 내부에 부유하고 있을 수 있다. 상기 트위스트 볼(140)은 유전액(170)을 매개체로 하여 각 캐비티(130)의 내부에 인가된 전기장에 의해 회전이 이루어짐에 따라, 영상을 표시할 수 있다.At this time, the
상기 트위스트 볼(140)로서, 상기한 바와 같이 전기장에 의해 회전가능한 볼을 사용하는 대신에, 자기장에 의해 회전가능한 볼을 사용할 수도 있다.As the
상기 트위스트 볼(140)이 자기장에 의해 회전가능한 볼일 경우, 트위스트 볼(140)은 광을 반사하는 제1 반구체(140a)와 광을 흡수하는 제2 반구체(140b)로 이루어질 수 있으며, 제1 반구체(140a)와 제2 반구체(140b)는 서로 상이한 자성을 띨 수 있다.When the
여기서, 상기 각 캐비티(130)와 대응된 영역의 상기 제1 기판(110)은 상기 유전층(120)으로 커버되어 있을 수 있다. 이에 따라, 제1 기판(110)과 트위스트 볼(140) 사이에 유전층(120)이 개재되어 있어, 제1 기판(110)과 트위스트 볼(140)간의 접촉을 방지할 수 있다. 이로써, 트위스트 볼(140)에 대전된 전하가 제1 기판(110)으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.Here, the
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 전자종이 표시소자는 상기 유전층(120)과 상기 제2 기판(160) 사이에 배치된 추가 유전층(150)을 더 포함할 수 있다. 상기 추가 유전층(150)은 제2 기판(160)과 트위스트 볼(140)의 접촉을 방지하여, 트위스트 볼(140)에 대전된 전하가 제2 기판(160)을 통해 누설되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the electronic paper display device according to an embodiment of the present invention may further include an additional
상기 추가 유전층(150)은 상기 유전층(120)과 동일한 재질, 예컨대 폴리카보 네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이더술폰(PES), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리이미드, 에폭시계, 우레탄계, 또는 폴리에스테르계 등으로 이루어질 수 있다.The additional
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는, 서로 다른 크기를 갖는 다수개의 캐비티(130)를 구비함에 따라, 상기 캐비티(130)의 크기 이외의 다른 구동 조건은 모두 동일하게 한 상태에서, 각 캐비티(130)에 배치되는 트위스트 볼(140)의 회전 속도를 다르게 하여 표시소자의 명도를 조절할 수 있는 효과가 있다.As the electronic paper display device according to the embodiment of the present invention as described above has a plurality of
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 각 트위스트 볼(140)의 회전 운동 속도에 영향을 미치는 점성 마찰 계수(viscous friction coefficient) 값이 각각 다른 캐비티(130)를 구비한 전자종이 표시소자를 제작할 수 있게 된다.That is, according to the embodiment of the present invention, an electronic paper display device having a
이때, 점성 마찰 계수는 캐비티(130)와 트위스트 볼(140)의 지름(diameter) 차이에 의해 결정되는 값으로 다음과 같은 수학식 1로 표현될 수 있는데, 여기서 f는 점성 마찰 계수이고, d는 트위스트 볼의 지름이며, D는 캐비티의 지름을 의미한다.In this case, the viscous friction coefficient is a value determined by the difference between the diameter of the
상기 수학식 1로부터, 캐비티의 지름(D)과 트위스트 볼의 지름(d) 차이가 작을수록 점성 마찰 계수(f)가 커진다는 것을 알 수 있다.It can be seen from
이와 같은 점성 마찰 계수(f)가 트위스트 볼의 회전(rotation)에 미치는 영 향은 다음과 같은 수학식 2에서 결정될 수 있다.The influence of the viscous friction coefficient f on the rotation of the twisted ball (rotation) can be determined by the following equation (2).
상기 수학식 2에서 t는 회전 시간(rotation time; mS), S는 유전액의 점도(viscosity; mPa*sec), f는 -[1-(d/D)3]-1, E는 전기장(electric field; V/㎛), 그리고 σ는 표면 전하 밀도 차이(surface charge density difference; μC/m^2)를 각각 나타낸다.In Equation 2, t is a rotation time (mS), S is the viscosity of the dielectric fluid (mPa * sec), f is-[1- (d / D) 3 ] -1 , E is the electric field ( electric field (V / µm), and sigma indicate the surface charge density difference (µC / m ^ 2), respectively.
상기 수학식 2로부터, 점성 마찰 계수(f)가 커지면 트위스트 볼의 회전 시간(t)이 증가하게 됨을 알 수 있다.From Equation 2, it can be seen that as the viscous friction coefficient f increases, the rotation time t of the twist ball increases.
즉, 캐비티(130)와 그 내부에 배치되는 트위스트 볼(140)의 크기 차이가 작을수록 점성 마찰 계수(f)의 값, 즉 트위스트 볼(140)의 회전 운동에 있어서 저항값이 커지면서, 회전 시간이 증가하게 된다.That is, the smaller the size difference between the
이와 같이 본 발명의 실시예에서는, 트위스트 볼(140)과 캐비티(130)의 크기 차이가 작을수록 회전하는 트위스트 볼(140)의 회전 시간이 증가하는 현상을 이용하여, 각 트위스트 볼(140)이 배치되는 캐비티(130)의 크기를 서로 다르게 함으로써, 상기 캐비티(130)의 크기가 다른 조건 외에 다른 구동 조건은 모두 동일한 상태에서 각 트위스트 볼(140)의 회전 시간이 다른 전자종이 표시소자를 구현할 수 있게 된다.As described above, in the embodiment of the present invention, the
즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 캐비티(130) 내에서 회전하는 트위스트 볼(140)의 회전 속도를 다양하게 조절하여 구현할 수 있는 색의 명암 조절을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 트위스트 볼(140)이 흑색 및 백색으로 이루어진 경우에는 흑색 및 백색 뿐만 아니라 회색을 구현할 수 있으며, 트위스트 볼(140)이 흑백 이외의 다른 컬러를 가질 경우, 컬러의 명암 조절도 가능하게 할 수 있게 된다.That is, according to the embodiment of the present invention, it is possible to adjust the contrast of the color that can be implemented by variously adjusting the rotational speed of the
이하, 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 8.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.3 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자를 제조하기 위해, 먼저 제1 기판(110) 상에 유전층(120)을 형성한다.As shown in FIG. 3, in order to manufacture an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention, first, a
상기 제1 기판(110)은 도전성 기판으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 기판(110)은 제1 전극의 역할과 동시에 전자종이 표시소자를 지지하는 지지층의 역할을 할 수 있다.The
또는, 상기 제1 기판(110)은 상기한 도전성 기판 대신에 도전성막으로 이루어진 제1 전극과 제1 전극 하부에 배치된 제1 기재층을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 기재층은 기판의 형태로 플라스틱 기판 또는 유리 기판 등일 수 있다.Alternatively, the
상기 도전성 기판 또는 도전성막을 형성하는 재질의 예로서는 Cu 또는 Ag 등과 같은 금속일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.Examples of the material for forming the conductive substrate or the conductive film may be a metal such as Cu or Ag, but are not limited thereto.
상기 유전층(120)은 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이더술폰(PES), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리이미드, 에폭시계, 우레탄계, 또는 폴리에스테르계 등으로 이루어질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다.The
그 다음에 상기 유전층(120)을 반경화시킨 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유전층(120)에 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티(130)를 형성한다.Next, after the
상기 캐비티(130)는, 스탬프(도시안됨)를 이용한 임프린트(imprint) 방법을 통해 형성할 수 있다. 즉, 서로 다른 크기의 양각패턴이 다수개 형성된 스탬프를 이용하여 상기 유전층(120)을 압착한 상태에서, 상기 유전층(120)을 완전 경화시킨 후, 유전층(120)과 스탬프를 분리하면 유전층(120)에 서로 다른 크기를 갖는 캐비티(130)를 다수개 형성할 수 있다. 이때, 상기 스탬프는 상기 유전층(120)과의 분리시 분리가 쉽게 되도록 표면이 이형 처리된 것일 수 있다.The
여기서, 상기 캐비티(130)를 형성하는 방법으로 임프린트 방법을 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 가공 또는 포토에칭(photo etching) 방법 등과 같은 다양한 방법을 통해 캐비티(130)를 형성할 수 있다.Here, although the imprint method has been described as a method of forming the
레이저 가공은 미세한 패턴을 정확하고 정밀하게 형성하는데 유리하고, 임프린트 및 포토에칭 방법은 대량 생산에 유리한 장점이 있다.Laser processing is advantageous for precisely and precisely forming fine patterns, and imprinting and photoetching methods are advantageous for mass production.
여기서, 상기 다수개의 캐비티(130)는 도 4에서와 같이 서로 다른 깊이를 갖도록 형성하거나, 앞서의 도 2에서와 같이 서로 다른 폭을 갖도록 형성할 수 있다. 또는, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 캐비티(130)는 각각 서로 다른 깊이 및 폭을 갖도록 형성할 수도 있다.Here, the plurality of
이 때에, 상기 다수개의 캐비티(130)는 그 저면이 상기 제1 기판(110)과 이격되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 캐비티(130)와 제1 기판(110) 사이에 유전층(120)이 개재되어 있어, 제1 기판(110)과 상기 캐비티(130) 내에 주입되는 트위스트 볼(도 5의 도면부호 "140" 참조) 간의 접촉을 방지할 수 있게 된다.In this case, the plurality of
그런 다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 각 캐비티(130)에 트위스트 볼(140)을 주입한다. 이때, 하나의 캐비티(130)에 하나의 트위스트 볼(140)이 주입되도록 한다. 상기 트위스트 볼(140)은 광을 반사하는 제1 반구체(140a)와 광을 흡수하는 제2 반구체(140b)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 트위스트 볼(140)은 전기장 또는 자기장에 의해 회전가능한 볼일 수 있다.Then, as shown in Figure 5, the
그 다음에, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 트위스트 볼(140)을 포함한 상기 유전층(120) 상에 추가 유전층(150)을 형성한다. 상기 추가 유전층(150)은 트위스트 볼(140)과 후술될 제2 기판(160) 간의 접촉을 방지하여, 트위스트 볼(140)에 대전된 전하가 제2 기판(160)을 통해 누설되는 것을 방지할 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, an additional
그런 다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 추가 유전층(150) 상에 제2 기판(160)을 부착한다. 상기 제2 기판(160)은 광을 투과할 수 있는 투명한 도전성 기판 또는 투명한 도전성막과 도전성막 상에 배치된 제2 기재층을 포함할 수 있다.Then, as shown in FIG. 7, the
그런 후에, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 트위스트 볼(140) 주변의 상기 캐비티(130) 내부로 유전액(170)을 주입한다. 상기 유전액(170)을 주입하기 위해 제1 및 제2 기판(110,160)을 유전액에 디핑한다. 이때, 유전층(120)에 구비된 기공을 통해 각 캐비티(130) 내부로 유전액(170)이 주입될 수 있다. 여기서, 유전 액(170)은 액상의 광변환이 가능하고 윤활 성분을 가지는 액상 물질, 예컨대 Dow corning 10, Centistoke 200 등의 액상 물질이 사용될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 8, the
따라서, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조방법에 의하면, 임프린트 방법 등의 단순한 방법을 통해 크기가 서로 다른 다수개의 캐비티(130)를 구비하는 유전층(120)을 형성할 수 있어, 전자종이 표시소자의 공정을 단순화시킬 수 있다.Therefore, according to the manufacturing method of the electronic paper display device according to the embodiment of the present invention as described above, by forming a
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 트위스트 볼(140)이 각각 배치되는 다수개의 캐비티(130)가 서로 다른 크기를 갖도록 형성됨으로써, 상기 캐비티(130)의 크기 이외의 다른 구동 조건은 모두 동일하게 한 상태에서, 각 트위스트 볼(140)의 회전 속도를 다르게 하여 표시소자의 명도를 조절할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the plurality of
따라서, 사용 환경 및 적용되는 제품의 특성에 따라 캐비티(130)의 크기를 다양하게 형성함으로써 여러 단계로 명도를 조절할 수 있으므로, 명도 조절의 신뢰성을 확보할 수 있다.Therefore, the brightness can be adjusted in various stages by varying the size of the
또한, 캐비티(130) 내에 배치된 트위스트 볼(140)은 흑색 및 백색 이외의 기타 컬러를 가질 수도 있으므로, 컬러 구현이 가능한 전자종이 표시소자의 명도 조절을 가능하게 할 수 있다.In addition, since the
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.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention belongs. It will be possible, but such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of an electronic paper display device according to another embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조방법을 설명하기 위해 도시한 단면도들.3 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electronic paper display device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110: 제1 기판 120: 유전층110: first substrate 120: dielectric layer
130: 캐비티 140: 트위스트 볼130: cavity 140: twist ball
140a: 제1 반구체 140b: 제2 반구체140a:
150: 추가 유전층 160: 제2 기판150: additional dielectric layer 160: second substrate
170: 유전액170: genetic fluid
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