KR101101518B1 - Electrophoretic display device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기영동 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 투명한 물질의 제1 전극을 가지며, 광 투과성 물질로 이루어진 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 제공하는 격벽; 및 상기 셀 공간에 배치되며, 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 디스플레이 유닛을 포함한다. 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 셀 공간에 주입되는 디스플레이 유닛의 간격과 형상이 균일하여 화상의 안정성 및 균일성이 우수하고, 광 효율이 우수하다.The present invention relates to an electrophoretic display device and a method of manufacturing the same, wherein the electrophoretic display device includes a first substrate having a first electrode made of a transparent material and made of a light transmissive material; A second substrate disposed at a position opposite to the first substrate and having a second electrode formed thereon; A partition wall disposed between the first substrate and the second substrate to divide a space between the first substrate and the second substrate to provide a plurality of cell spaces; And two or more display units disposed in the cell space and exhibiting different colors. The electrophoretic display device according to the present invention has a uniform spacing and a shape of the display unit injected into the cell space, so that image stability and uniformity are excellent, and light efficiency is excellent.
전기영동 표시장치, 디스플레이 유닛, 마이크로 캡슐, 컬러입자, 회전체, 격벽 Electrophoretic display, display unit, microcapsules, colored particles, rotating body, bulkhead
Description
본 발명은 전기영동 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상의 안정성 및 균일성이 우수하고, 광 효율이 우수한 전기영동 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
오늘날 새로운 패러다임이 요구되는 정보 사회에 상응하여 정보 전달 및 공유 방식에 있어서 대변환이 요구된다. 이것을 충족시키기 위하여 유연한 디스플레이로서, 구부릴 수 있는 장점을 가진 전자종이의 기술 개발이 가속화되고 있으며 전자종이 기술 개발은 상업적 개발 단계에 접어들고 있다.In response to today's information society, which requires a new paradigm, a major transformation is required in the way information is delivered and shared. In order to meet this, as the flexible display, the development of the technology of electronic paper, which has a bendable advantage, is being accelerated, and the development of the electronic paper technology is entering the commercial development stage.
전자종이는 기존의 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산단가가 저렴하고, 정화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어서 에너지 효율도 월등히 앞선다. 또한, 전자종이는 매우 선명하고, 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있다. 이러한 큰 장점으로 인해 전자종이는 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가 능한 종이디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지 등 실로 광대한 분야에 응용될 수 있으며, 거대한 잠재시장을 가지고 있다.Electronic paper is cheaper to produce than conventional flat display panels, and can be driven with very little energy because it does not require background lighting or continuous recharging like a normal screen. In addition, the electronic paper is very sharp, has a wide viewing angle, and has a memory function that does not completely disappear even in the absence of power. These great 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.
전자종이 구현을 위한 기술적 접근 방식은 크게 액정을 이용한 방법, 유기 EL, 반사 필름 반사형 표시, 전기영동, 일렉트로크로믹 방식, 미케니컬 반사형 표시등이 있다.Technical approaches for electronic paper implementation include liquid crystal method, organic EL, reflective film reflective display, electrophoresis, electrochromic method, and mechanical reflective light.
전기 영동현상을 이용한 방식으로는 크게 건식방식과 습식방식으로 나눌 수 있다.Electrophoretic phenomena can be divided into dry and wet methods.
건식 전자종이 표시소자는 일면에 전극이 형성된 투명기판 사이에 색 및 대전 특성이 다른 2종류의 입자를 봉입하고 상하판의 전극에 전압을 인가하여 입자들을 서로 부딛치게 함으로써 충돌에 따른 전하를 띠게 하여 대전입자를 형성시킨다.The dry electronic paper display device charges a collision due to enclosing two kinds of particles having different colors and charging characteristics between transparent substrates having electrodes formed on one surface thereof, and applying voltage to the electrodes of the upper and lower plates, thereby causing the particles to strike each other. The charged particles are formed.
전위가 다른 상하판의 전극으로부터 대전된 입자군에 전계를 주어 입자를 이동시켜 화상을 표시한다. 이때, 전자 종이 디스플레이는 격벽에 의하여 서로 격리되는 1개 이상의 화소를 포함하여 이루어진다.An image is displayed by moving an particle by giving an electric field to a particle group charged from electrodes of upper and lower plates having different electric potentials. At this time, the electronic paper display includes one or more pixels separated from each other by the partition wall.
이러한 건식 전자종이 표시소자의 제조방법에 있어서, 입자를 화소 내에 주입하는 공정은 화상의 안정성과 균일성을 위해 상당히 중요하다. 이를 위해서는 무엇보다 입자들이 주입되는 절대량과 입자의 상대량 비율이 각 화소마다 균일해야 한다.In such a dry electronic paper display device manufacturing method, the process of injecting particles into the pixel is very important for the stability and uniformity of the image. To this end, the ratio of the absolute amount to which the particles are injected and the relative amount of the particles must be uniform for each pixel.
즉, 흑, 백의 종류가 다른 입자를 주입할 경우 화소 내에 주입되는 입자의 절대량이 각 화소마다 균일해야 하고, 화소에 주입되는 흑, 백 입자 각각의 상대량 비율도 각 화소마다 균일해야 한다.That is, in the case of injecting particles having different types of black and white, the absolute amount of particles to be injected into the pixel should be uniform for each pixel, and the ratio of the relative amounts of the black and white particles to be injected into the pixel should be uniform for each pixel.
스프레이 도포방법은 가장 보편화된 입자 주입방법으로 입자 도포기에서 입자를 스프레이 방식으로 분사하여 셀내에 주입하는 방법이다. 이러한 스프레이 방식은 특정한 셀에 대향하여 주입하는 것이 아니라 랜덤하게 주입하기 때문에 입자도포기의 스프레이 노즐과 하부기판의 격벽 사이의 거리가 수십센티미터로 이격되어 도포하게 된다.The spray coating method is the most common method of particle injection, in which particles are sprayed in a particle applicator and injected into a cell. Since the spray method is injected at random rather than opposed to a specific cell, the distance between the spray nozzle of the particle spreader and the partition wall of the lower substrate is spaced apart by several tens of centimeters.
특히, 도 1에 도시된 바와 같이 노즐에서 분사된 대전입자들은 격벽 상면에 잔류하여 적층될 수 있는데, 이 경우 격벽 상면과 상부기판이 접착할 때 접착불량이 발생하게 되는 문제가 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 격벽 상부에 위치한 입자들을 제거해야 하는 별도의 과정이 필요하다.In particular, as shown in FIG. 1, the charged particles sprayed from the nozzle may be laminated on the barrier rib upper surface, in which case there is a problem in that adhesion failure occurs when the barrier rib upper surface and the upper substrate are bonded. In order to solve this problem, a separate process is required to remove the particles located above the bulkhead.
화상을 표시하는 입자의 배치는 화상의 안정성 및 균일성을 결정짓는 중요한 요소로써, 이에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.Arrangement of particles displaying an image is an important factor determining stability and uniformity of an image, and various studies have been conducted on this.
본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 화상의 안정성 및 균일성이 우수하고, 광 효율이 우수한 전기영동 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide an electrophoretic display device having excellent image stability and uniformity and excellent light efficiency and a method of manufacturing the same.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 투명한 물질의 제1 전극을 가지며, 광투과성 물질로 이루어진 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향 된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 제공하는 다수의 격벽; 및 상기 셀 공간에 배치되며, 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 디스플레이 유닛;을 포함하는 전기영동 표시장치를 제공한다.In order to solve the above problems, an aspect of the present invention has a first electrode of a transparent material, a first substrate made of a light transmissive material; A second substrate disposed at a position opposite to the first substrate and having a second electrode formed thereon; A plurality of partition walls disposed between the first substrate and the second substrate to divide the space between the first substrate and the second substrate to provide a plurality of cell spaces; And two or more display units disposed in the cell space and displaying different colors.
상기 디스플레이 유닛은 각각 적색, 녹색 및 청색을 나타내는 3종일 수 있다.The display unit may be of three types representing red, green, and blue, respectively.
상기 디스플레이 유닛은 각각 녹색, 자주색 및 황색을 나타내는 3종일 수 있다.The display units may be of three types representing green, purple and yellow, respectively.
상기 디스플레이 유닛은 각각 보색관계에 있는 색을 나타내는 2종일 수있다.The display units may be of two kinds each representing a color having a complementary color relationship.
상기 디스플레이 유닛은 구형, 타원형 또는 실린더형일 수 있다.The display unit may be spherical, oval or cylindrical.
상기 디스플레이 유닛은 대전된 컬러입자가 분산된 유동성 액체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.The display unit may be a microcapsule encapsulated with a fluid liquid in which charged color particles are dispersed.
상기 마이크로 캡슐은 대전된 컬러입자와 대전 특성이 다른 흑색입자를 포함할 수 있다.The microcapsule may include black particles having different charging characteristics from charged color particles.
상기 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전특성을 나타내는 2개의 표시영역을 가지는 회전체일 수 있다.The display unit may be a rotating body having two display areas colored in different colors and exhibiting different charging characteristics.
상기 2개의 표시영역은 적색, 녹색 및 청색으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 색으로 착색된 제1 표시영역 및 백색으로 착색된 제2 표시영역을 포함할 수 있다. The two display areas may include a first display area colored with one color selected from the group consisting of red, green, and blue, and a second display area colored with white.
상기 다수의 격벽은 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리이더술폰 및 폴리이미드로 이루어진 군으로부터 선택되는 어는 하나의 재질로 이루어질 수 있다.The plurality of barrier ribs may be made of one material selected from the group consisting of polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, and polyimide.
본 발명의 다른 측면은 제1 기판 상의 공간을 분할하여 셀 공간을 제공하도록 다수의 격벽을 형성하는 단계; 상기 셀 공간에 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및 상기 제1 기판과 대향 배치되도록, 상기 셀 공간과 디스플레이 유닛 상부에 제2 기판을 부착하는 단계를 포함하는 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공한다.Another aspect of the invention includes forming a plurality of partitions to divide a space on a first substrate to provide a cell space; Arranging at least two display units representing different colors in the cell space; And attaching a second substrate to the cell space and the upper portion of the display unit such that the second substrate is disposed to face the first substrate.
상기 제1 기판에 다수의 격벽을 형성하는 단계는 상기 제1 기판에 수지층을 형성하는 하는 단계; 및 상기 수지층에 양각 및 음각 패턴이 형성된 스탬프로 압착하는 단계를 포함할 수 있다.Forming a plurality of partitions on the first substrate may include forming a resin layer on the first substrate; And it may include the step of pressing with a stamp in which the embossed and intaglio patterns are formed on the resin layer.
상기 셀 공간에 2종 이상의 디스플레이 유닛을 배치하는 단계는 상기 셀 공간의 일부는 폐쇄하고, 일부는 개방하여 개방된 셀 공간에 디스플레이 유닛을 주입 하는 방법으로 수행될 수 있다.The disposing two or more display units in the cell space may be performed by injecting a display unit into the open cell space by closing a part of the cell space and opening a part of the cell space.
상기 셀 공간에 2종 이상의 디스플레이 유닛을 배치하는 단계는 상기 셀 공간의 일부는 폐쇄하고, 일부는 개방하여 개방된 셀 공간에 동일한 색을 나타내는 1종의 디스플레이 유닛을 주입하는 단계; 및 상기 1종의 디스플레이 유닛이 주입된 셀을 폐쇄하고, 일부는 개방하여 상기 1종의 디스플레이 유닛과 다른 색을 나타내는 다른 종류의 디스플레이 유닛을 상기 개방된 셀 공간에 주입하는 단계를 포함할 수 있다.Placing two or more display units in the cell space may include injecting one display unit of the same color into an open cell space by closing a portion of the cell space and opening a portion of the cell space; And closing a cell into which the one display unit is injected, and partially opening the cell to which the one display unit is injected to inject another kind of display unit having a different color from the one display unit into the open cell space. .
상기 셀 공간의 폐쇄 및 개방은 셀 공간에 대응하는 다수의 공극을 갖는 필터를 이용할 수 있다.The closing and opening of the cell space may use a filter having a plurality of pores corresponding to the cell space.
본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 격벽에 의하여 형성된 셀 공간에 서로다른 색을 나타내는 2종의 디스플레이 유닛을 배치한다. 이에 따라, 셀 공간에 주입되는 디스플레이 유닛의 간격과 형상이 각 셀마다 균일하여 화면상에 얼룩이나 스팟을 제거하여 우수한 화질을 제공할 수 있다. 또한 셀 간의 간격이 일정하므로, 셀 간의 구동전압 산포, 셀 내에의 전기장 구배를 최소화함으로써, 최적화된 응답속도를 구현하는 전기 영동 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.In the electrophoretic display device according to the present invention, two display units having different colors are arranged in a cell space formed by a partition wall. Accordingly, the spacing and shape of the display unit injected into the cell space are uniform for each cell, thereby providing excellent image quality by removing spots and spots on the screen. In addition, since the spacing between the cells is constant, the electrophoretic display device realizing an optimized response speed can be realized by minimizing the distribution of driving voltage between the cells and the electric field gradient in the cells.
또한, 디스플레이 유닛을 고착시키기 위한 바인더층을 사용하지 않거나, 최소화할 수 있어 불필요한 전압강하 및 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다. In addition, since the binder layer for fixing the display unit is not used or minimized, unnecessary voltage drop and parasitic capacitance can be reduced.
디스 플레이 유닛의 상당부분이 바인더에 의해 차폐되거나 일부 광소모되어 광효율이 상대적으로 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.A large portion of the display unit is shielded by a binder or partially consumed light to solve the problem of relatively low light efficiency.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. 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. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시장치를 나타내는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전기 영동 표시장치는 투명한 물질의 제1 전극을 가지며, 광투과성 물질로 이루어진 제1 기판(20); 상기 제1 기판에 대향 된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2기판(10); 상기 제1 기판(20)과 제2 기판(10) 사이에 배치되어 상기 제1 기판(20)과 제2 기판(10) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 제공하는 격벽(30); 및 상기 셀 공간에 배치되며, 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 디스플레이 유닛(40)을 포함한다.2 is a cross-sectional view illustrating an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the electrophoretic display according to the present embodiment includes a
제1 기판(20)은 투명한 물질의 제1 전극(미도시)을 가지며, 광투과성 물질로 이루어지고, 제2 기판(10)은 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성된다. 상기 제1 기판(20) 및 제2 기판(10)은 유리기판 또는 플렉서블(flexible) 플라스틱 종류의 유연성이 있는 재료로 이루어는 것이 바람직하다.The
또한, 제1 기판(20) 및 제2 기판(10)에 포함되는 전극(미도시)에 의하여 디스플레이 유닛(40)에 전압이 인가된다. 따로 도시하지는 않았으나, 상기 전극에는 디스 플레이 유닛에 인가되는 전압의 크기와 방향을 조절하기 위한 조절 수단이 구비될 수 있다.In addition, a voltage is applied to the display unit 40 by electrodes (not shown) included in the
전극은 도전성 재료로 형성되는 것으로, 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 전극재료를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리티오핀 또는 폴리아닐린과 같은 도전성 폴리머, 은이나 니켈과 같은 금속입자를 포함하는 폴리머 필름 등의 프린터 된 도전체, 그래파이터 또는 도전성 카본재료, 또는 인듐 틴 옥사이드와 같은 도전성 옥사이드를 함유하는 폴리머 필름 등의 프린터 된 도전체 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는 투명한 전극으로 인듐 틴옥사이드(ITO: Indium-Tin-Oxide)를 사용하는 것이다.The electrode is formed of a conductive material, and may be an electrode material commonly used in the art, and may include, for example, a conductive polymer such as polythiopine or polyaniline, or metal particles such as silver or nickel. Printed conductors such as polymer films, printed conductors such as graphite or conductive carbon materials, or polymer films containing conductive oxides such as indium tin oxide, and the like. Preferably, indium tin oxide (ITO: Indium-Tin-Oxide) is used as the transparent electrode.
격벽(30)은 제1 기판(20) 및 제2 기판(10) 사이에 배치되어 제1 기판(20)과제2 기판(10) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 제공한다. 본 발명에서는 격벽 사이의 공간을 셀 공간이라고 정의한다.The
상기 셀 공간에는 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 디스플레이 유닛(40)이 배치된다. 본 실시 형태는 각각 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)을 나타내는 3종의 디스플레이 유닛(41, 42, 43)이 배치된 3개의 셀 공간이 하나의 화소를 이루는 형태로써, 반사된 적색, 녹색, 청색의 빛이 혼색되어 하나의 색을 표시하게 된다.Two or more display units 40 having different colors are disposed in the cell space. In the present embodiment, three cell spaces in which three
서로 다른 색을 나타내는 디스플레이 유닛의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 구현하고자 하는 컬러에 따라 서로 다른 색을 나타내는 디스플레이 유닛의 종류를 결정할 수 있다. 도시되지 않았으나, 각각 녹색(cyan), 자주색(magenta) 및 황색(yellow)을 나타내는 3종의 디스플레이 유닛이 배치된 3개의 셀이 하나의 화소를 이루는 형태로 실시될 수 있다. The type of display unit showing different colors is not particularly limited. The type of display unit representing different colors may be determined according to the color to be implemented. Although not shown, three cells in which three display units each representing cyan, magenta, and yellow are disposed may be implemented in the form of one pixel.
또한, 하나의 화소를 이루는 셀의 개수는 제한되지 않으며, 예를 들면, 보색 관계에 있는 색을 나타내는 2종의 디스플레이 유닛이 배치된 2개의 셀이 하나의 화소를 이루는 형태로 실시될 수 있다. In addition, the number of cells constituting one pixel is not limited. For example, two cells in which two display units representing colors having complementary colors are arranged may be implemented in the form of one pixel.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 디스플레이 유닛(40)은 대전된 컬러입자가 분산된 유동성 액체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the display unit 40 may be a microcapsule filled with a flowable liquid in which charged color particles are dispersed.
도 3은 마이크로 캡슐(40a)을 확대하여 나타낸 단면도이다. 도 3을 참조하면, 마이크로 캡슐(40a)은 전기영동 현상에 의해 이동되는 대전된 컬러입자(40a-2)가 분산된 유동성 액체(40a-4)가 캡슐 외벽(40a-1)에 의하여 봉입된다. 또한 상기 유동성 액체(40a-4) 내에는 대전된 컬러입자(40a-2)와 대전특성이 다른 흑색 입자(40a-3)가 함께 분산되어 있다. 본 발명에서 “컬러”는 흑색 및 백색을 제외한 채도를 갖는 모든 색을 의미한다.3 is an enlarged cross-sectional view of the
마이크로 캡슐(40a)은 함유되는 컬러입자(40a-2)에 의하여 색상이 구현된다. 컬러입자(40a-2)는 각각 적색, 녹색 및 청색 일 수 있으며, 이에 의하여 마이크로 캡슐이 나타내는 색이 결정된다.The color of the
제1 기판(20) 및 제2 기판(10)에 포함되는 전극(미도시)에 의하여 마이크로캡슐에 전압이 인가되면 대전된 컬러입자(40a-2)가 비상 또는 하강하게 되고, 이에 따라 비상한 컬러입자의 색상의 빛이 반사되어 컬러를 표시하게 된다. 즉, 적색, 녹색, 청색의 컬러입자가 모두 비상할 경우 가법혼합에 의해 백색이 표현되며, 적색 또는 녹색의 컬러 입자만 비상할 경우 각각 적색 또는 녹색의 컬러가 표현되며, 캡슐내의 흑색 입자가 모두 비상하는 경우 흑색이 표현되게 된다. 또한 인가되는 전압의 크기에 따라 다채로운 색상이 표현될 수 있다.When voltage is applied to the microcapsules by electrodes (not shown) included in the
상기, 컬러입자는 본 발명의 기술분야에서 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 안료, 중합체, 레이크화 안료, 무기물 등을 사용할 수 있다. 또한 흑색입자는 이에 제한되는 것은 아니나, 카본블랙인 것이 바람직하다.As the color particles, those known in the art may be used, and for example, pigments, polymers, lake pigmented pigments, inorganic materials, and the like may be used. In addition, the black particles are not limited thereto, but are preferably carbon black.
마이크로 캡슐(40a)의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 구형, 타원형 또는 실린더형 일 수 있다.The shape of the
일반적으로, 격벽(30)의 높이는 마이크로 캡슐(40a)의 입경보다 높게 형성된다. 그러나, 마이크로 캡슐(40a)은 내부에 포함하고 있는 유동성 액체(40a-4) 및 캡슐 외벽(40a-1)에 따라 시간이 지남에 따라 눌린 형태가 될 수 있다. 이러한 경우 상기 셀 공간의 너비는 마이크로 캡슐(40a)의 입경보다 크게 형성될 수도 있다.In general, the height of the
또한, 최외각에 형성되는 격벽의 높이는 인접한 격벽의 높이 보다 크고, 내부에 위치하는 격벽의 높이는 마이크로 캡슐(40a)의 입경보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 상부기판과 최외각에 형성되는 격벽이 부착되어 큰 면적의 전기 영동 표시장치를 구현할 수 있다. 가장 높은 격벽과 부착되는 제1 기판에 따라 전기 영동 표시장치의 면적이 구현되기 때문이다.In addition, the height of the partition wall formed at the outermost part may be greater than the height of the adjacent partition wall, and the height of the partition wall positioned inside may be smaller than the particle diameter of the
또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 디스플레이 유닛(40)은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시영역을 가지는 회전체(트위스트 볼)일 수 있다.In addition, in another embodiment of the present invention, the display unit 40 may be a rotating body (twist ball) having two display areas colored in different colors and exhibiting different charging characteristics.
도 4는 회전체(40b)을 확대하여 나타낸 단면도이다. 도 4를 참조하면, 회전체(40b)는 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시영역(40b-1, 40b-2)을 가진다. 상기 2개의 표시영역은 컬러를 나타내는 색으로 착색된 제1 표시영역(40b-1) 및 백색으로 착색된 제2 표시영역((40b-2)으로 나뉠 수 있다. 또한, 제1 표시영역(40b-1)이 양전하로 대전되는 경우 제2 표시영역(40b-2)은 음전하로 대전된다. 제1 기판(20) 및 제2 기판(10)에 포함되는 전극(미도시)에 의하여 회전체(40b)에 전압이 인가되면 전압의 크기 및 방향에 따라 회전체(40b)는 회전하게 되고, 2개의 표시영역에 착색된 색상에 의하여 컬러를 표시하게 된다.4 is an enlarged cross-sectional view of the
제1 표시영역(40b-1)은 적색, 녹색 및 청색으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 색으로 착색될 수 있으며, 이에 의하여 회전체(40b)가 나타내는 색이 결정될 수 있다. 또한 인가되는 전압의 크기에 따라 다채로운 색상이 표현될 수 있다.The
2개의 표시영역을 가지는 회전체(40b)를 전기 및 광학적으로 처리하여 제1 및 제2 표시영역을 형성하는 방법은 당업계의 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 2개의 착색 액을 구비하는 회전 디스크에 회전체를 투입한 후 상기 회전체에 원심력을 작용하는 방법 등을 사용할 수 있다.As a method of forming the first and second display areas by electrically and optically treating the
회전체의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 구형, 타원형 또는 실린더형 일 수 있다.The shape of the rotating body is not particularly limited and may be, for example, spherical, elliptical or cylindrical.
도 5는 실리더형의 회전체(40c)가 도시되어 있다. 상기 회전체(40c)는 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전특성을 나타내는 2개의 표시영역(40c-1, 40c-2)을 가진다.5 shows a cylinder-shaped
회전체의 표면은 회전을 쉽게 하기 위하여 표면에 유체가 코팅되어 있을 수 있다. The surface of the rotor may be coated with a fluid to facilitate rotation.
구조적인 안정성을 위하여 격벽(30)의 높이는 회전체의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 또한 셀 공간은 회전체가 용이하게 회전할 수 있도록 전기 절연성의 투명물질이 포함될 수 있다.For structural stability, the height of the
격벽(30)의 재질은 유연성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계, 또는 폴리에스테르계 등이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이더술폰(PES) 또는 폴리이미드 등을 사용할 수 있다.The material of the
본 발명에 따른 전기 영동 표시장치는 격벽에 의하여 형성된 셀 공간에 서로다른 색을 나타내는 2종의 디스플레이 유닛을 배치한다. 이에 따라, 셀 공간에 주입되는 디스플레이 유닛의 간격과 형상이 각 셀마다 균일할 수 있어 화면상에 얼룩이나 스팟을 제거하여 화질을 향상시킬 수 있다.The electrophoretic display device according to the present invention arranges two display units having different colors in the cell space formed by the partition wall. Accordingly, the spacing and shape of the display unit injected into the cell space may be uniform for each cell, thereby improving image quality by removing spots and spots on the screen.
또한, 디스플레이 유닛인 마이크로 캡슐을 고착시키기 위한 바인더층을 사용하지 않거나 최소화할 수 있어 불필요한 전압강하 및 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다.In addition, since the binder layer for fixing the microcapsule, which is the display unit, may be omitted or minimized, unnecessary voltage drop and parasitic capacitance may be reduced.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시장치의 제조공정을 설명한다. 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시장치의 제조공정을 설명하기 위한 공정 단면도이다.Hereinafter, a manufacturing process of an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described. 6 to 8 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
전기 영동 표시장치의 제조공정은 제1 기판 상의 공간을 분할하여 셀 공간을 제공하도록 다수의 격벽을 형성하는 단계; 상기 셀 공간에 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및 상기 제1 기판과 대향 배치되도록 상기 셀 공간과 디스플레이 유닛 상부에 제2 기판을 부착하는 단계를 포함한다.A manufacturing process of an electrophoretic display device may include forming a plurality of partitions to divide a space on a first substrate to provide a cell space; Disposing a display unit in the cell space; And attaching a second substrate over the cell space and the display unit so as to face the first substrate.
우선, 제1 기판(10)에 다수의 격벽(30)을 형성하는 방법을 설명한다. 도 2에 도시된 전기 영동 표시장치의 제1 기판(20) 및 제2 기판(10)은 제조공정을 설명하기 위한 도 6 내지 도 8에서는 각각 제2 기판(20) 및 제1 기판(10)으로 표시하였 다. First, a method of forming a plurality of
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 격벽을 형성하는 방법을나타내는 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 기판(10)에 수지층(30a)을 형성 한 후 양각 및 음각패턴이 형성된 스탬프(50)로 압착하여 형성할 수 있다. 이 경우 스탬프(50)의 패턴에 상응하는 패턴이 수지층(30a)에 형성된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 스탬프(50)의 양각 패턴에 상응하는 수지층(30a)은 압착되고, 스탬프(50)의 음각 패턴에 상응하는 수지층(30a)은 다수의 격벽(30)을 형성하게 되며, 이에 따라 격벽(30) 사이에 셀 공간이 형성된다.6 and 7 are cross-sectional views illustrating a method of forming a plurality of partition walls according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, after the
도 7a는 격벽(30)이 형성된 제1 기판(10)의 단면을 도시한 것이고, 도 5b는 격벽이 형성된 제1 기판(10)의 상부 평면도를 도시한 것이다. 도 7a 및 7b에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 사각형 형상의 셀이 형성되었다.FIG. 7A illustrates a cross-sectional view of the
상기 격벽(30)의 높이는 디스플레이 유닛(40)의 입경보다 높게 형성될 수 있다.The height of the
상기 셀 공간의 너비는 셀에 배치되는 디스플레이 유닛(40)의 입경보다 크게 형성될 수 있고, 최외각에 위치하는 격벽의 높이가 인접하는 격벽의 높이보다 크고, 내부에 위치하는 격벽의 높이는 디스플레이 유닛의 입경보다 작게 형성될 수도 있다.The width of the cell space may be greater than the particle diameter of the display unit 40 disposed in the cell, the height of the partition wall located at the outermost portion is greater than the height of the adjacent partition wall, the height of the partition wall located inside the display unit It may be formed smaller than the particle size of.
이 때, 스탬프(50)에는 SAM(self-assembled monolayer) 코팅을 수행할 수 있다. 스탬프(50)에 SAM 코팅을 수행하면, 스탬프(50)를 수지층(30a)에 압착했을 때, 서로 압착된 스탬프(50)와 수지층(30a)이 수월하게 분리될 수 있다.In this case, the
수지층(30a)은 상술한 바와 같이 유연성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 아크릴계, 에폭시계, 우레탄계, 또는 폴리에스테르계 등이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이더술폰(PES) 또는 폴리이미드 등을 사용할 수 있다.The
한편, 수지층(30a)으로 열경화성 에폭시 재료를 이용하는 경우, 격벽(30)을 보다 더 효율적으로 형성할 수 있도록 하기 위하여, 임프린팅 공정을 이원화할 수 있다.On the other hand, when the thermosetting epoxy material is used as the
즉, 수지층(30a)의 점도가 최저가 되는 온도 범위 내(예를 들면 약 100℃)에서 스탬프(50)와 수지층(30a)을 30분 동안 열 압착한 다음, 압착상태를 유지한 상태 에서 수지층(30a)이 경화될 수 있는 온도 범위(예를 들면 약 180℃)까지 온도를 상승시켜 수지층(30a)을 경화시킨 후, 스탬프(50)와 수지층(30a)을 분리하는 방법을 이용할 수 있는 것이다.That is, the
이러한 방법을 이용하게 되면, 스탬프(50)에 형성된 패턴이 수지층(30a)에 보다 효율적으로 전사될 수 있으며, 분리 시 또는 분리 후에 수지층(30a)에 전사된 패턴의 형상, 즉 격벽이 효율적으로 유지될 수 있다.By using this method, the pattern formed on the
상기와 같이, 임프린팅 공정에 의하여 격벽을 제작하기 때문에, 다양한 셀 형태 및 크기를 조절할 할 수 있다. 도 7c는 육각형 형상의 셀이 형성된 경우의 상부 평면도를 도시한 것이다.As described above, since the partition wall is manufactured by the imprinting process, various cell shapes and sizes can be adjusted. 7C shows a top plan view when a hexagonal cell is formed.
또한, 셀에 마이크로 캡슐을 주입하였을 경우, 시간이 경과하면 셀 내부의 틀에 맞추어 캡슐의 형태가 변경될 수 있고, 궁극적으로는 캡슐의 형상도 조절이 가능하다.In addition, in the case of injecting the microcapsules into the cell, the shape of the capsule can be changed according to the frame inside the cell as time passes, and ultimately the shape of the capsule can be adjusted.
도시되지 않았으나, 셀 공간을 제공하는 격벽의 형성방법은 패턴을 형성하는 방법이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 레이저 패터닝, 리소그래피(lithography), 또는 감광성 수지를 이용한 샌드 블라스트 방법 등을 이용할 수 있다.Although not shown, a method of forming a partition wall providing a cell space is not particularly limited as long as it is a method of forming a pattern. For example, laser patterning, lithography, or a sand blast method using a photosensitive resin may be used. .
다음으로, 제1 기판(10)에 형성된 셀 공간에 2종 이상의 디스플레이 유닛(40)을 배치하는 방법을 설명한다.Next, a method of arranging two or more types of display units 40 in the cell space formed on the
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 유닛(40)의 배치방법을 나타내는 단면도이다. 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 셀 공간의 일부는 폐쇄하고, 일부는 개방하여 개방된 셀 공간에 디스플레이 유닛(40)을 주입할 수 있다. 8A to 8E are cross-sectional views illustrating a method of arranging the display unit 40 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 8A to 8C, part of the cell space may be closed and part of the cell space may be opened to inject the display unit 40 into the open cell space.
보다 구체적으로, 셀 공간에 대응하는 다수의 공극을 갖는 필터(60)를 제1 기판(10) 상에 위치시키고, 필터(60)를 통하여 개방된 셀 공간에 디스플레이 유닛(40)을 주입할 수 있다.More specifically, the
예를 들어, 적색, 녹색 및 청색을 나타내는 3종의 디스플레이 유닛(40)을 주입하는 방법을 설명한다. 우선, 도 8a에 도시된 바와 같이, 다수의 격벽(30)이 형성된 제1 기판(10) 상에 필터(60)를 배치한다. 이때 필터의 공극 일부는 폐쇄하 고, 일부는 개방하며, 개방된 공극과 적색을 나타내는 디스플레이 유닛(41)이 주입될 셀 공간이 일치하도록 배치한다. 이후, 필터(60) 상에 적색 디스플레이 유닛(41)을 산적한다. 산적이란, 도시된 바와 같이, 복수개의 디스플레이 유닛이 무작위 적으로 쌓여 있는 상태이다. 이 후, 제1 기판(10) 상에 좌우로 흔들리는 운동성을 가함으로써, 필터의 공극을 통하여 적색 디스플레이 유닛(41)이 셀 공간에 주입되도록 한다.For example, a method of injecting three types of display units 40 representing red, green, and blue will be described. First, as shown in FIG. 8A, the
다음으로, 도 8b에 도시된 바와 같이, 필터의 개방된 공극이 녹색을 나타내는 디스플레이 유닛(42)이 주입될 셀 공간과 일치되도록 필터(60)를 제1 기판(10)에 배치한다. 이후, 상술한 바와 같이 필터(60) 상에 녹색 디스플레이 유닛(42)을 산적하고, 제1 기판(10) 상에 좌우로 흔들리는 운동성을 가하여, 녹색 디스플레이 유닛(42)이 셀 공간에 주입되도록 한다. Next, as shown in FIG. 8B, the
다음으로, 도 8c에 도시된 바와 같이, 필터의 개방된 공극이 청색을 나타내는 디스플레이 유닛(43)이 주입되는 셀 공간과 일치되도록 필터(60)를 제1 기판(10)에 배치한다. 이후, 동일한 방법으로 청색을 나타내는 캡슐(43)이 셀 공간에 주입되도록 한다.Next, as shown in FIG. 8C, the
도 8d는 필터가 제거된 후, 셀 공간에 적색, 녹색 및 청색을 나타내는 디스플레이 유닛이 배치된 제1 기판을 나타내는 단면도이고, 도 8e는 필터가 제거된 후, 셀 공간에 적색, 녹색 및 청색을 나타내는 디스플레이 유닛이 배치된 제1 기판 을 나타내는 상부 평면도이다.FIG. 8D is a cross-sectional view showing a first substrate on which a display unit showing red, green, and blue is disposed in the cell space after the filter is removed, and FIG. 8E is a red, green, and blue color in the cell space after the filter is removed. It is an upper plan view which shows the 1st board | substrate with which the display unit shown is arrange | positioned.
다음으로, 제1 기판(10)에 대향 배치되도록, 상기 셀 공간과 디스플레이 유닛(40) 상부에 제2 기판(20)을 부착한다. 이에 의하여 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 영동 표시장치가 제조된다.Next, the
상기 디스플레이 유닛(40)은 마이크로 캡슐 또는 회전체 일 수 있으며, 이에 대한 구체적인 내용은 상술한 바와 같다.The display unit 40 may be a microcapsule or a rotating body, and details thereof are as described above.
본 발명에 따른 전기 영동 표시장치의 제조방법은 격벽에 의하여 디스플레이유닛이 충진된 구조로 평면상에 배열될 수 있기 때문에, 바인더의 사용을 최소화하거나, 바인더를 사용하지 않을 수 있다. 이에 따라 불필요한 전압강하(Voltage drop) 및 기생 캐패시턴스(parasitic capacitance)를 방지할 수 있다. 또한, 디스 플레이 유닛의 상당부분이 바인더에 의해 차폐되거나 일부 광소모되어 광효율이 상대적으로 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.In the method of manufacturing an electrophoretic display device according to the present invention, since the display unit may be arranged on a plane by the partition wall, the use of the binder may be minimized or the binder may not be used. Accordingly, unnecessary voltage drop and parasitic capacitance can be prevented. In addition, since a large portion of the display unit is shielded or partially consumed by the binder can solve the problem of relatively low light efficiency.
또한, 디스플레이 유닛이 주입되는 셀을 임프린트 공법을 이용하여 제작하기 때문에 셀 간의 간격을 미리 구획할 수 있다. 이에 따라, 디스플레이 유닛 간의 간격을 조절할 수 있으며, 주입되는 디스플레이 유닛의 양을 균일하게 할 수 있다.In addition, since the cell into which the display unit is injected is manufactured by using an imprint method, the gap between the cells can be partitioned in advance. Accordingly, the distance between the display units can be adjusted, and the amount of display units injected can be made uniform.
또한, 셀 간의 간격이 일정하므로, 셀 간의 구동전압 산포, 셀 내에의 전기장 구배를 최소화함으로써, 최적화된 응답속도를 구현하는 전기 영동 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.In addition, since the spacing between the cells is constant, the electrophoretic display device implementing the optimized response speed may be realized by minimizing the distribution of the driving voltage between the cells and the electric field gradient in the cells.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.It is intended that the invention not be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, but rather by the claims appended hereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
도 1은 종래에 따른 스프레이 입자도포방법을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a spray particle applying method according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전기영동 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically illustrating an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 디스플레이 유닛을 확대하여 나타낸 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of a display unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 디스플레이 유닛을 확대하여 나타낸 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of a display unit according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 디스플레이 유닛을 확대하여 나타낸 단면도이다.5 is an enlarged cross-sectional view of a display unit according to still another embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전기영동 표시장치의 제조공정을 설명하기 위한 공정 단면도이다.6 to 8 are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an electrophoretic display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 제2 기판(또는 제1 기판) 20: 제1 기판(또는 제2 기판)10: second substrate (or first substrate) 20: first substrate (or second substrate)
30: 격벽 40, 41, 42, 43: 디스플레이 유닛30:
50: 스탬프 60: 필터50: stamp 60: filter
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |