KR101124183B1 - 전기 광학 디스플레이, 및 이를 위한 재료 및 테스팅 방법 - Google Patents

전기 광학 디스플레이, 및 이를 위한 재료 및 테스팅 방법 Download PDF

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Abstract

전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제 1 서브 어셈블리는, 전기 광학 매체층 (314) 을 포함하는 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 를 제공하는 단계; 접착층 (324) 을 포함하는 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 를 제공하는 단계로서, 이 접착층은 전기 광학 매체층 (314) 보다 적어도 하나의 치수가 더 크고, 하나 이상의 어퍼쳐 (326) 를 갖는, 접착성 서브 어셈블리를 제공하는 단계; 접착층 (322) 의 일부는 전기 광학 매체층 (314) 에 접착되지만 어퍼쳐(들) (326) 은 전기 광학 매체층 (314) 으로부터 떨어지도록 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 를 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 에 접착하는 단계를 포함한다. 제 2 서브 어셈블리는 도전층 (621, 625) 및 전기 광학 매체층 (314) 을 포함한다. 도전층 (621, 625) 은 전기 광학 매체 (314) 에 의해 커버되는 메인 섹션, 전기 광학 매체 (314) 가 없는 노출 섹션 (630, 632), 메인 섹션과 노출 섹션 (630, 632) 를 접속시키는 위크 섹션 (634, 636) 을 구비하여, 이 노출 섹션 (630, 632) 은 위크 섹션 (634, 636) 을 파열시키도록 조정될 수 있고, 따라서, 실질적인 손상없이 메인 섹션으로부터 노출 섹션 (630, 632) 을 분리시킨다.
전기 광학 디스플레이, 전기 광학 매체층, 어퍼쳐, 접착성 서브 어셈블리

Description

전기 광학 디스플레이, 및 이를 위한 재료 및 테스팅 방법{ELECTRO-OPTIC DISPLAYS, AND MATERIALS AND TESTING METHODS THEREFOR}
본 출원은 다음에 관련된다:
(a) 미국특허 제 6,982,178 호;
(b) 미국 공개 특허 공보 제 2004/0155857 호;
(c) 미국특허 제 7,110,164 호;
(d) 미국특허 제 7,075,703 호;
(e) 미국 공개 특허 공보 제 2007/0109219 호
(f) 미국 공개 특허 공보 제 2007/0152956 호; 및
(g) 미국 공개 특허 공보 제 2008/0057252 호;
본 발명은 전기 광학 디스플레이에 관한 것이며, 이러한 디스플레이의 제조 및 테스팅을 위한 재료 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 캡슐화된 전기영동 매체를 포함하는 디스플레이와 이용하는 것으로 의도하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 본 발명은 또한, 이 매체가 흔히 유체 (액체 또는 기체중 어느 하나) 를 함유하는 내부 캐비티를 구비하더라도 고체의 외부 표면을 갖는다는 의미에서, 고체인 다른 다양한 유형의 전기 광학 매체를 이용할 수 있다. 따라서, "고체 전기 광학 디스플레이들" 이라는 용어는, 캡슐화된 전기영동 디스 플레이, 캡슐화된 액정 디스플레이, 및 이하 논의되는 다른 타입의 디스플레이들을 포함한다.
전기 광학이라는 용어는, 적어도 하나의 광학 특성에서 상이한 제 1 및 제 2 디스플레이 상태들을 갖는 재료를 지칭하기 위해 이미징 분야에서의 그 통상적인 의미로 여기에서 사용되는 용어인, 전기 광학 물질의 층을 포함하며, 그 물질은 그 물질에 전계를 인가함으로써 그 제 1 디스플레이 상태로부터 그 제 2 디스플레이 상태로 변경된다.
본 명세서에서 "쌍안정한 (bistable)" 및 "쌍안정 (bistability)" 이라는 용어는 종래의 당해 기술 분야에서의 의미로 이용되어 적어도 하나의 광학 특성에서 상이한 제 1 디스플레이 상태 및 제 2 디스플레이 상태를 갖는 디스플레이 엘리먼트들을 포함하는 디스플레이를 나타내고, 이러한 것은 한정된 기간의 어드레싱 펄스의 수단에 의해 임의의 주어진 엘리먼트가 구동된 후에, 제 1 디스플레이 상태 또는 제 2 디스플레이 상태 중 하나를 나타내기 위해, 어드레싱 펄스가 종료된 후에, 그 상태는 디스플레이 엘리먼트의 상태를 변화시키는데 필요한 어드레싱 펄스의 최소 기간의 적어도 몇 배, 예를 들어, 적어도 4 배 동안 지속될 것이다.
예를 들어, 여러 타입의 전기 광학 디스플레이가 공지되어 있다.
(a) 회전 이색성 부재 디스플레이 (rotating bichromal member displays) (예를 들어, 미국 특허 제 5,808,783호; 제 5,777,782호; 제 5,760,761호; 제 6,054,071호; 제 6,055,091호; 제 6,097,531호; 제 6,128,124호; 제 6,137,467호; 및 제 6,147,791호를 참조);
(b) 일렉트로크로믹 디스플레이 (electrochromic displays)(예를 들어, O'Regan, B., 등의 1991년 Nature지 353, 737; Wood, D., 의 Information Display, 18(3), 24 (2002년 3월); Bach, U., 등의 Adv. Mater., 2002, 14(11), 845; 및 미국 특허 제 6,301,038호; 제 6,870.657호; 및 제 6,950,220호를 참조);
(c) 전기 습윤 디스플레이 (electro-wetting displays)(Hayes, R.A., 등의 "Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting", Nature지, 425, 383-385 (2003년 9월 25일) 및 미국 특허 공개 공보 제 2005/0151709호를 참조);
(d) 복수의 대전된 입자들이 전계의 영향하에서 유체를 통해 이동하는 입자 기반 전기영동 디스플레이 (미국 특허 제 5,930,026호; 제 5,961,804호; 제6,017,584호; 제 6,067,185호; 제 6,118,426호; 제 6,120,588호; 제 6,120,839호; 제 6,124,851호; 제 6,130,773호; 및 제 6,130,774호; 미국 특허 공개 공보 제 2002/0060321호; 제 2002/0090980호; 제 2003/0011560호; 제 2003/0102858호; 제 2003/0151702호; 제 2003/0222315호; 제 2004/0014265호; 제 2004/0075634호; 제 2004/0094422호; 제 2004/0105036호; 제 2005/0062714호; 및 제 2005/0270261호; 및 국제 특허 공개 공보 제 WO 00/38000호; 제 WO 00/36560호; 제 WO 00/67110호; 및 제 WO 01/07961호; 및 유럽 특허 제 1,099,207 B1; 및 제 1,145,072 B1; 및 상술된 미국 특허 제 7,012,600호에서 설명된 다른 MIT 및 E Ink 특허 및 출원을 참조).
전기영동 매체들의 여러 상이한 변형들이 존재한다. 전기영동 매체들은 액체 또는 가스의 유체들을 사용할 수 있으며, 가스 유체들에 대하여, 예를 들어, Kitamura, T., 등의 "Electrical toner movement for electronic paper-like display" 2001 년 IDW Japan, Paper HCS1-1 및 Yamaguchi, Y.,등의 "Toner display using insulative particles charged triboelectrically" 2001년 IDW Japan, Paper AMD4-4; 미국 특허 공개 공보 제 2005/0001810호; 유럽 특허 출원 제 1,462,847호; 제 1,482,354호; 제 1,484,635호; 제 1,500,971호; 제 1,501,194호; 제 1,536,271호; 제 1,542,067호; 제 1,577,702호; 제 1,577,703호; 및 제 1,598,694호; 및 국제 출원 제 WO 2004/090626호; 제 WO 2004/079442호; 및 제 WO 2004/001498호를 참조한다. 매체들은 다수의 작은 캡슐들을 포함하여 캡슐화될 수도 있으며, 그 작은 캡슐들 각각은 자체적으로, 액체 부유 매체에 부유된 전기영동적 이동성 입자들을 포함하는 내부 페이즈 (phase), 및 그 내부 페이즈를 둘러싸는 캡슐 벽을 포함한다. 통상적으로, 그 캡슐들은 폴리머 바인더 내에서 자체적으로 홀딩되어 2개의 전극들 사이에 위치된 코히어런트 (coherent) 층을 형성하며, 이는 전술한 MIT 및 E Ink 특허들 및 출원들을 참조한다. 다른 방법으로, 캡슐화된 전기영동 매체에서, 별개의 마이크로캡슐들을 둘러싸는 벽들은 연속 페이즈에 의해 대체될 수도 있으며, 따라서, 전기영동 매체가 전기영동 유체의 복수의 개별 드롭렛들 (droplet) 및 폴리머 재료의 연속 페이즈를 포함하는 소위 폴리머 분산형 (polymer-dispersed) 전기영동 디스플레이를 생성하며, 이는 예를 들어, 미국 특허 제 6,866,760호를 참조한다. 본원의 목적을 위해, 그러한 폴리머 분산형 전기영동 매체들은 캡슐화된 전기영동 매체들의 변종으로서 간주된다. 또 다른 변 형은, 대전된 입자들 및 유체가 통상적으로 폴리머 막인 캐리어 매체 내에 형성된 복수의 캐비티들 (cavity) 내에서 유지되는 소위 "마이크로셀 전기영동 디스플레이"이며, 이는 예를 들어, 미국 특허 제 6,672,921호 및 제 6,788,449호를 참조한다.
전기 영동 매체는, 일 디스플레이 상태는 실질적으로 불투명하고 하나는 광 투과성인 소위 "셔터 모드" 에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 6,130,774 호 및 제 6,172,798 호, 및 미국 특허 제 5,872,552 호; 제 6,144,361 호; 제 6,271,823 호; 제 6,225,971 호; 및 제 6,184,856 호를 참조한다. 유전영동 (dielectrophoretic) 디스플레이가 유사한 모드에서 동작할 수 있다; 미국 특허 제 4,418,346 호를 참조한다. 또한, 다른 유형의 전기 광학 디스플레이가 셔터 모드에서 동작할 수도 있다.
또한, 다른 유형의 전기 광학 물질이 본 발명에서 이용될 수도 있다.
본래, 전기영동 디스플레이들의 제조를 위한 대부분의 종래 기술 방법들은 본질적으로, 전기 광학 매체, 적층 접착제 및 백플레인이 최종 어셈블리 직전에만 합쳐지는 배치 (batch) 방법들이며, 대량 생산에 더 적합한 방법을 제공하는데 바람직하다.
전술한 미국 특허 제 6,982,178 호는 대량 생산에 매우 적합한 (입자 기반의 캡슐화된 전기영동 디스플레이를 포함하는) 고체 전기 광학 디스플레이를 어셈블링하는 방법을 설명한다. 본질적으로, 이러한 특허는, 광 투과성 전기 도전층; 그 전기 도전층과 전기적으로 접촉하는 고체 전기 광학 매체층; 접착층; 및 릴리스 시트 (release sheet) 를 이러한 순서로 포함하는 소위 "전면 플레인 적층 (front plane laminate)" ("FPL") 을 설명한다. 통상적으로, 광 투과성 전기 도전층은 광 투과성 기판 상에서 운반될 것이며, 그 광 투과성 기판은, 그 기판이 영구적인 변형없이 (예컨대) 직경이 10 인치 (254 mm) 인 드럼에 수동적으로 감겨질 수 있는 정도로 가요성인 것이 바람직하다. "광 투과성" 이라는 용어는, 그렇게 지정된 층이, 관측자로 하여금, 일반적으로 전기 도전층 및 (존재한다면) 인접한 기판을 통해 보게될 전기 광학 매체의 디스플레이 상태들의 변화를 그 층을 통해 보아서 관측할 수 있게 하기에 충분한 광을 투과한다는 의미로 본 특허 및 여기에서 사용되며; 전기 광학 매체가 비가시 파장들에서의 반사율의 변화를 디스플레이하는 경우들에서, "광 투과성" 이라는 용어는 당연히 관련 비가시 파장들의 투과를 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 기판은 통상적으로 폴리머 막일 것이며, 일반적으로 약 1 내지 약 25 mil (25 내지 634 ㎛), 바람직하게는 약 2 내지 약 10 mil (51 내지 254 ㎛) 의 범위의 두께를 가질 것이다. 편의상, 전기 도전층은, 예를 들어, 알루미늄 또는 ITO의 얇은 금속 또는 금속 산화물 층이거나, 또는 도전성 폴리머일 수도 있다. 알루미늄 또는 ITO로 코팅된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 막들은, 예를 들어, DE 윌밍턴 소재의 E.I. du Pont de Nemours & Company 로부터의 "알루미늄 처리된 마일라 (aluminized Mylar)" ("Mylar"는 등록 상표이다) 로서 시판되며, 그러한 상업적인 재료들은 전면 플레인 적층에서 양호한 결과들로 사용될 수도 있다. 가요성의 디스플레이에 사용하기 위해서 매우 가요성인 전면 플레인 적층이 바람직할 경우, 약 0.5 내지 1 mil (13 내지 25 ㎛) 의 범위의 두께를 갖는 ITO 코팅된 폴리머 막이 상업적으로 입수가능하며, 전기 광학 물질로 코팅될 수 있다.
전술한 미국 특허 제 6,982,178 호 또한 전면 플레인 적층을 디스플레이로 통합하기 전에 이 전면 플레인 적층의 전기 광학 매체를 테스팅하는 제 1 방법을 설명한다. 이 테스팅 방법에서, 전기 도전층에 릴리스 시트가 제공되고, 전기 광학 매체의 광학 상태를 변경시키기에 충분한 전압이 이 전기 도전층과 전기 광학 매체의 반대쪽 상의 전기 도전층 사이에 인가된다. 이후, 전기적 광학 매체의 관찰은 매체 내의 어떤 결함을 나타내어, 전체 디스플레이의 폐기 비용으로, 불량한 전면 플레인 적층뿐만 아니라 디스플레이에 대한 전기 광학 매체의 불량한 적층을 방지한다.
전술한 제 2004/0155857 호는, 본질적으로 전술한 미국 특허 제 6,982,178호의 전면 플레인 적층의 간략화된 버전인 소위 "더블 릴리스 막" 을 설명한다. 더블 릴리스 시트의 일 형태는, 2개의 접착층들 사이에 개재된 고체 전기 광학 매체층을 포함하며, 그 접착층들 중 하나 또는 양자 모두는 릴리스 시트에 의해 커버된다. 더블 릴리스 시트의 또 다른 형태는 2개의 릴리스 시트들 사이에 개재된 고체 전기 광학 매체층을 포함한다. 더블 릴리스 막의 형태들 양자 모두는 이미 설명된 전면 플레인 적층으로부터 전기 광학 디스플레이를 어셈블링하기 위한 프로세스와 일반적으로 유사하지만 2개의 별개의 적층들을 수반하는 프로세스에서 사용하도록 의도되며; 통상적으로, 제 1 적층에서, 더블 릴리스 시트는 전면 서브 어셈블리를 형성하기 위해 전면 전극에 적층되고, 그 후, 제 2 적층에서, 그 전면 서브 어셈블리는 최종 디스플레이를 형성하기 위해 백플레인에 적층되지만, 이들 2개의 적층들의 순서는 원한다면 역이 될 수 있다.
전술한 제 2007/0109219 호는, 전술한 미국 특허 제 6,982,178호에서 설명된 전면 플레인 적층의 변형인 소위 "인버팅된 전면 플레인 적층"을 설명한다. 이러한 인버팅된 전면 플레인 적층은, 광 투과성 보호층 및 광 투과성 전기 도전층 중 적어도 하나; 접착층; 고체 전기 광학 매체층; 및 릴리스 시트를 이러한 순서로 포함한다. 이러한 인버팅된 전면 플레인 적층은, 전기 광학층과 전면 전극 또는 전면 기판 사이에 적층 접착층을 갖는 전기 광학 디스플레이를 형성하기 위해 사용되며, 두번째의 통상적으로 얇은 접착층은 전기 광학층과 백플레인 사이에 존재할 수도 있거나 존재하지 않을 수도 있다. 그러한 전기 광학 디스플레이들은 양호한 저온 성능과 양호한 해상도를 조합시킬 수 있다.
전술한 제 2008/0057252 호는, 인버팅된 전면 플레인 적층을 이용하는 전기 광학 디스플레이의 높은 체적 제조를 위해 설계된 다양한 방법들을 설명하며; 이러한 방법들의 바람직한 형태는 한번에 복수의 전기 광학 디스플레이용 컴포넌트들을 적층하도록 설계된 "멀티-업" 방법이다.
전술한 미국 특허 제 6,982,178 호는 또한, 전면 플레인 적층이 적층되는 백플레인과 전면 플레인 적층 내의 광 투과성 전기 도전층 사이에 전기적 접속을 형성하는 방법을 설명한다. (이러한 접속은, 픽셀 전극들에 인가되는 전압을 제어하는 전자 회로 또한 보통 전면 전극에 인가된 전압을 제어하기 때문에 필수이다.) 본 특허의 도 21과 도 22에 도시된 바와 같이, 전면 플레인 적층 내의 전 기 광학 매체층의 형성이 제어되어, 전기 광학 매체가 존재하지 않는 코팅되지 않은 영역 ("홈통 (gutters)") 을 남기고, 이러한 코팅되지 않은 영역들 중 일부는 후에 필수적인 전기 접속을 형성하는 역할을 할 수 있다. 그러나, 이 접속을 형성하는 방법은, 이 접속의 배치가 물론 백플레인 설계의 기능이기 때문에, 제조 관점에서 바람직하지 않은 경향이 있으므로, 홈통의 특정 배열로 코팅된 FPL은 하나, 또는 제한된 범위의 백플레인과 함께 단지 사용될 수 있는데 반하여, 경제적인 이유때문에, 임의의 백플레인이 함께 사용될 수 있는 일 형태의 FPL 만을 생산하는 것이 바람직하다.
따라서, 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호는 또한, 전기 광학 매체를 FPL의 전체 영역 상에 코팅한 후, 전기 접속을 형성하는 것이 바람직한 전기 광학 매체를 제거함으로써 필수적인 전기 접속을 형성하는 방법을 설명한다. 그러나, 이러한 전기 광학 매체의 제거는 그 자체의 문제를 내포하는데, 특히, FPL이 (약 25 ㎛ 미만의) 얇은 폴리머막을 코팅함으로써 형성되는 경우이다. 일반적으로, 전기 광학 매체는 용매 또는 기계식 세정을 이용함으로써 제거되어야 하는데, 이 용매나 기계식 세정 중 하나는 FPL의 전기 도전층 (이 전기 도전층은 일반적으로 금속 산화물, 예를 들어, 1 ㎛ 두께 보다 얇은 인듐 주석 산화물의 층이 된다) 을 손상시키거나 제거하여 전기 접속을 끊어지게 할 수도 있다. 또한, 극단적인 경우에, 도전층을 지지하고 기계적으로 보호하도록 사용되는 전면 기판 (일반적으로 폴리머막) 을 손상시킬 수도 있다. 몇몇 경우들에서, 전기 광학 매체가 형성되는 재료가 쉽게 용해되지 않을 수도 있고, 전술한 문제점을 악화시킬 공격성 용매 및/또 는 높은 기계 압력을 이용하지 않고 이들을 제거하는 것은 불가능할 수도 있다.
또한, 전기 광학 매체의 선택적인 코팅 및/또는 전기 광학 매체의 선택적인 제거를 이용하는 유사한 방법이 상술된 더블 릴리스 막과 인버팅된 전면 플레인 적층들에 적용될 수도 있다.
개별 백플레인에 대한 적층을 위해 적절한 사이즈의 FPL 피스들의 연속적인 웨브로부터 분리시키는 레이저 커팅을 이용하는 것은 통상적인 방법이다. 이러한 레이저 커팅은 또한, 적층 접착 및 전기 광학 매체가 접속 영역으로부터 제거되지만, 전기 도전층은 제거되지 않도록, FPL을 적층 접착 측으로부터 레이저로 "키스 커팅 (kiss cutting)" 함으로써 백플레인에 대한 전기적 접속을 위한 영역을 준비하도록 사용될 수 있다. 이러한 키스 커팅은, 얇고 상대적으로 약한 전기 도전층이 제거되거나 손상되지 않는다면 레이저 전력 및 커팅 속도 둘 모두의 정확한 제어를 필요로한다. 또한, 접속 위치에 따라서, 전기 도전층 및 연관된 전면 기판의 혼합은 도전층에 크랙을 발생시켜 백플레인과 도전층 사이의 적절한 접속을 실패시켜, 디스플레이에 실패한다.
전술한 제 2007/0211331 호는 전면 플레인 적층의 도전층에 대한 전기적 접속을 형성하는 방법을 설명한다. 이 출원은 적층 접착층 및 전기 광학 매체층을 포함하는 서브 어셈블리를 형성하는 단계; 이 서브 어셈블리를 통해 어퍼쳐를 형성하는 단계; 및 이후, 어퍼쳐를 통해 연장된 광 투과성 전극층을 적층 접착의 노출된 표면에 고정시키는 단계를 포함하는 전면 플레인 적층의 제조를 위한 제 1 프로세스를 설명한다. 결과적인 FPL은 접착층들 및 전기 광학 매체를 통하는 프리컷 어퍼쳐를 가지며, 이 프리컷 어퍼쳐는 전극층으로 이루어진 접촉을 허용한다.
전술한 제 2007/0211331 호는 또한, 적층 접착층 및 전기 광학 매체층을 포함하는 서브 어셈블리를 형성하는 단계; 및 이후, 광 투과성 전극층을 적층 접착의 노출된 표면에 고정시키는 단계로서, 광 투과성 전극층은 전기 광학 층 및 적층 접착의 테두리를 넘어서 연장되는 탭 부분을 갖는, 상기 광 투과성 전극층을 고정시키는 단계를 포함하는 전면 플레인 적층의 제조를 위한 제 2 프로세스를 설명한다.
본 발명의 일 양태는 전술한 2007/0211331 호에 기재된 것과 전반적으로 유사하지만 전기 광학층을 통한 어퍼쳐 또는 전극층 상의 탭 부분의 프로비젼을 형성하도록 요구하지 않는 전면 플레인 적층의 도전층들에 대한 전기적 접속을 형성하는 대안적인 방법들과 관련된다.
본 발명의 제 2 양태는 종래 기술의 전면 플레인 적층 및 유사한 구조체의 테스팅 시에 경험된 문제점을 감소시키는 것과 관련된다. 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기재된 전면 플레인 적층에 대한 제 1 테스팅 방법은, 광 투과성 전기 도전층 및 릴리스 시트의 도전층 둘 모두가 함께 전기적 접촉이 이루어질 것을 명백하게 요구한다. 광 투과성 전기 도전층 (소위 "탑 플레인 접속") 과의 접촉은 전기 광학 매체를 통하는 프리컷 어퍼쳐 및 이 전기 광학 매체와 광 투과성 전기 도전층 사이에 있는 임의의 접착층을 제공함으로써, 전술한 제 2007/0211331 호에 기재된 바와 같이 이루어질 수 있다. 릴리스 시트의 도전층과의 접촉은, 연장부 상에 노출되는 도전층에, 전면 플레인 적층의 잔여층을 넘어서 외부적으로 연장되는 릴리스 시트의 섹션을 제공함으로써 성취될 수도 있다.
이 유형의 전형적인 종래 기술의 전면 플레인 적층 (일반적으로 설계된 P100) 은 첨부된 도면들 중 도 1 및 도 2에 도시되며, 도 1은 전면 플레인 적층의 상면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 검사 탭들 (inspection tabs) 중 하나에 관한 개략도이다. FPL (P100) 은, 형상이 직사각형인 메인 섹션 (P102) 과 각각 일반적으로 지정된 2개의 검사 탭들 (P104) 을 구비하며; 탭들 (P104) 각각은 메인 섹션 (P102) 에 인접한 내부 섹션 (P104A) 및 외부 섹션 (P104B) 을 구비한다.
도 2에 도시된 바와 같이, FPL (P100) 은 여러 개의 상이한 층들을 포함한다. FPL의 상부 (시야) 표면부터의 순서로, 이 층들은:
(a) 하부층들을 보호하는 역할을 하고 사용시 최종 디스플레이가 위치되기 전에 제거되는 마스킹 막 (P106);
(b) 광학적으로 클리어한 접착층 (P108);
(c) 층지지체를 지지하고 보호하는 역할을 하는 PET의 층 (P110);
(d) 인듐-주석-산화물 (ITO) 로 형성된 광 투과성 전극층 (P112);
(e) 캡슐화된 전기영동층으로서 도시된 전기 광학층 (P114);
(f) 적층 접착층 (P116);
(g) 위에 지지된 도전성 알루미늄 코팅 (P118);
(h) 알루미늄 코팅 (P118) 과 함께 도전성 릴리스 시트를 형성하는 폴리머막 (P120) 이다.
앞의 층들 모두는 메인 섹션 (P102) 과 각각의 탭 (P104) 의 내부 섹션 (P104A) 을 통하여 나타난다. 그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 탭 (P104) 의 외부 섹션 (P104B) 에 알루미늄 코팅 (P118) 과 폴리머막 (P120) 만이 존재하므로, 각각의 외부 섹션 (P104) 에서 (도 2에 도시된 바와 같이) 알루미늄 코팅의 상부 표면이 노출되어 이 코팅과의 전기적 접촉을 가능하게 한다. ITO 층 (P112) 과의 접촉을 가능하게 하기 위해서, 각각의 내부 탭 섹션 (P104A) 에는, 폴리머층 (P120), 알루미늄 코팅 (P118), 접착층 (P116) 및 전기 광학층 (P114) 을 통하여 FPL (P100) 의 (도 2에 도시된 바와 같은) 하부층으로부터 연장되는 탑 플레인 접속 어퍼쳐 (P122) 가 제공된다. 인쇄된 실버층 (P124) 은 어퍼쳐 (P122) 에 의해 노출된 ITO 층 (P112) 의 섹션을 커버하며, 이 실버층 (P124) 은, 프로브가 ITO 층 (P112) 과의 전기적 접촉을 이루도록 사용될 때 상대적으로 약한 ITO 층 (P112) 에 대한 손상의 위험을 감소시키는 역할을 한다. (이 실버층 (P124) 은 ITO 층 (P112) 상에 전기 광학층 (P114) 을 코팅하기 전에 PET 층 (P110) 상에 지지된 ITO 층 (P112) 으로 실버 잉크를 인쇄함으로써 생성된다.)
알루미늄 코팅 (P118) 및 실버층 (P124) 의 노출된 표면을 프로브와 접촉시킴으로써, 단일 디스플레이에 대응하는 사이즈인 FPL (P100) 이 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기재된 제 1 테스팅 방법에 의해 테스팅될 수 있다. 폴리머층 (P120) 및 알루미늄 코팅 (P118) 을 포함하는 릴리스 시트의 후속 제거는, 최종 디스플레이에서 탑 플레인 접속으로서 역할을 하는데 이용가능한 내부 탭 섹션들 (104A) 과 그 어퍼쳐들 (P122) 을 남겨둔 채로, 외부 탭 섹션 (P104B) 을 제거한다.
도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술의 FPL 구조체는, 상대적으로 두꺼운 FPL 예를 들어, 약 5 mil (127 ㎛) 의 두께를 갖는 PET 층 (P110) 에 기초하는 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기재된 FPL을 갖는 양호한 결과를 가져온다. 그러나, 도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술의 FPL 구조체가 약 1 mil (25 ㎛) 의 두께를 갖는 PET 층에 기초할 때, 어퍼쳐 (P122) 또는 실버층 (P124) 및 ITO 층 (P112) 의 인접한 부분들에 대한 기계적인 손상의 위험이 있고, 이 구조에서, 어퍼쳐 (P122) 는 테스팅 목적 및 최종 디스플레이에서의 탑 플레인 접속 둘 모두에 사용되기 때문에, 테스팅 동안 어퍼쳐 또는 인접한 도전층에 대한 임의의 손상은 최종 디스플레의 성능에 영항을 끼칠 수도 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 구조체는 다른 불이익을 갖는다. 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기재된 바와 같이, FPL은 일반적으로 ITO로 이미 코팅된 폴리머막 (이러한 ITO 코팅된 막은 시판된다) 상에 전기 광학층을 코팅함으로써 준비된다; 실버층 (P124) 이 존재한다면 이 층은 전기 광학층이 인가되기 전에 코팅된다. 별개로, 접착층 (P116) 이 알루미늄층 (P118) 및 폴리머층 (P120) 을 포함하는 도전성 릴리스 시트 상으로 코팅되며, 일반적으로 열 및 압력 하에서, 결과적인 접착-온-릴리스 서브 어셈블리가 전기 광학층에 대하여 적층된다. 바람직하게는, 이 포인트까지 웨브 또는 큰 시트의 형태로 재료에 대하여 프로세스가 수행되고, FPL이 준비된 후에만 개별 디스플레이들을 형성하는데 사용하기 적합한 피스들로 커팅된다.
도 1 및 도 2에 도시된 구조체가 이 방식으로 준비된다면, 전기 광학층-온- PET 및 접착-온-릴리스 시트가 함께 적층되기 전에 이들을 개별적으로 커팅한 후 신중한 배열을 유지하면서 적층하여 알루미늄 층이 작은 외부 탭 섹션 (P104B) 상에 노출된 채로 남겨질 것을 보장하는 것이 필요하거나, 도 1에 도시된 형상으로 적층된 FPL의 피스를 커팅한 후 외부 탭 섹션 (P104B) 으로부터 층들 (P106 내지 P116) 을 제거하는 것이 필요하다. 어느 경우에나, 어퍼쳐 (P122) 를 형성하는 것 또한 필요하다. 실제로, 적층된 FPL이 도 1에 도시된 형상으로 커팅되고, 레이저 "키스" 커팅이 외부 탭 섹션 (P104B) 으로부터 원하지 않는 층들을 제거하고 어퍼쳐들 (122) 을 형성하기 위해 FPL의 양쪽으로부터 인가된다. 이러한 레이저 커팅은, 이미 주목되었던 불리한 결과로서, 실버층 (P124) 및/또는 ITO 층 (P122) 의 인접한 부분을 손상시킬 수도 있다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 구조체는 테스팅 및 최종 디스플레이 둘 모두를 위해 동일한 탑 플레인 접속 (어퍼쳐 (P122)) 을 사용하는 것이 필요한데, 두 가지 목적을 위한 탑 플레인 접속의 별개의 세트들을 제공하고, 도전성 릴리스 시트 (P118/P120) 가 제거된 후 최종 FPL 상에 남는 내부 탭 섹션들 (P104A) 을 남기는 것이 엔지니어링의 이유 때문에 더 편리할 수도 있는 반면에, 어떤 경우들에서는, 이러한 돌출된 내부 탭 섹션들 (P104A) 의 존재가 불편할 수도 있다.
본 발명의 제 2 양태는 상술된 종래 기술의 불이익을 감소 또는 제거하는 전면 플레인 적층 또는 이와 유사한 제조 물품을 제공하도록 추구한다.
따라서, 일 양태에서 본 발명은 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조 물품의 생산을 위한 프로세스를 제공하며, 이 프로세스는:
전기 광학 매체층을 포함하는 전기 광학 서브 어셈블리를 제공하는 단계;
접착층을 포함하는 접착성 서브 어셈블리를 제공하는 단계로서, 이 접착층은 적어도 하나의 치수에서 전기 광학 매체층보다 더 크며, 이 접착층은 이를 통과하여 연장되는 적어도 하나 어퍼쳐를 갖는, 접착성 서브 어셈블리를 제공하는 단계; 및
접착층의 일부가 전기 광학 매체층에 접착하지만 이 접착층의 적어도 하나의 어퍼쳐는 전기 광학 매체층으로부터 떨어지도록 (즉, 전기 광학 매체가 접착층 내의 어퍼쳐(들)의 인접한 단부들을 차단하지 않도록) 접착성 서브 어셈블리를 전기 광학 서브 어셈블리에 접착하는 단계를 포함한다.
이러한 "미리 형성된 어퍼쳐" 프로세스에서, 전기 광학 서브 어셈블리가 최종 디스플레이에서 전면 전극을 형성할 광 투과성 전기 도전층을 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 경우, 전기 광학 서브 어셈블리는 또한 일반적으로 전기 광학 매체층으로부터 전기 도전층의 반대쪽 상에 적어도 하나의 지지 또는 보호층을 포함하며, 이 지지 또는 보호층은 전기 도전층을 지지하고 이것을 기계적 손상으로부터 보호하는 역할을 할다. 이 지지 또는 보호층은 또한 다른 기능을 할 수도 있는데, 예를 들어, 수증기 및/또는 자외선 방사에 대비한 베리어로서 역할을 하고/하거나 원하는 표면 텍스쳐를 제공한다. (물론, 이 전기 광학 매체는 보통은 전기 도전층을 운반하는 측에서 관찰된다.) 대안으로, 이 전기 광학 서브 어셈블리는 전기 광학 매체층의 일 표면 상에 배치된 제 2 접착층을 포함한다; 접착성 서브 어셈블리는 제 2 접착층에 의해 커버되지 않는 전기 광학 매체층의 표면에 접착된다. 전기 광학 매체층으로부터 떨어진 제 2 접착층의 표면은 릴리스 시트에 의해 커버될 수도 있다. 이 전기 광학 서브 어셈블리는 또한 접착성 서브 어셈블리에 접착되는 전기 광학 매체층의 표면을 커버하는 릴리스 시트를 포함할 수도 있으며, 이 릴리스 시트는 전기 광학 매체층이 접착성 서브 어셈블리와 접촉하기 전에 전기 광학 매체층으로부터 제거된다.
접착성 서브 어셈블리는 일반적으로 접착층을 운반하는 릴리스 시트를 포함할 것이다. 릴리스 시트를 통해 연장되는 접착층 내의 적어도 하나의 어퍼쳐가 필수적인 것은 아니지만, 접착성 서브 어셈블리를 완전하게 통과하여 (예를 들어, 레이저 또는 다이 커팅에 의해) 커팅함으로써 적어도 하나의 어퍼쳐를 형성하는 것이 보통은 가장 편리하기 때문에, 일반적으로 적어도 하나의 어퍼쳐를 형성할 것이다.
본 발명의 프로세스에서 사용된 전기 광학 매체는 이전에 설명된 유형들 중 임의의 고체 전기 광학 매체일 수도 있다. 이와 같이, 전기 광학 매체는 회전 이색성 부재 또는 일렉트로크로믹 매체일 수도 있다. 전기 광학 매체는 또한, 유체 내에 배치되고 전계의 영향 하에서 유체를 통해 이동할 수 있는 복수의 전기적으로 대전된 입자들을 포함하는 전기영동 물질일 수도 있다. 전기적으로 대전된 입자들 및 유체는 복수의 캡슐들 또는 마이크로셀들 내에 한정될 수도 있다. 대안으로, 전기영동 물질은, 폴리머 물질을 포함하는 연속 페이즈에 의해 둘러싸인 복수의 별개의 드롭렛들로서 존재하는 유체 및 전기적으로 대전된 입자들을 갖는 폴리머 분산형일 수도 있다. 사용된 유체는 액체 또는 가스일 수도 있다.
본 발명은 신규한 서브 어셈블리들 및 본 발명의 프로세스에 의해 제조된 디스플레이로 연장된다. 본 발명의 프로세스를 이용하여 제조된 전기 광학 디스플레이 및 제조 물품은 전기 광학 디스플레이가 이전에 사용되었던 애플리케이션들 중 임의의 애플리케이션에서 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 디스플레이를 포함하거나 본 발명의 방법 또는 컴포넌트를 이용하여 생산된 전자식 북 리더, 휴대용 컴퓨터, 테이블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 스마트 카드, 사인, 시계, 선반 라벨 또는 플래쉬 드라이브로 확장된다.
본 발명은 또한, 전기 광학 디스플레의 제조에 유용한 서브 어셈블리를 제공하며, 이 서브 어셈블리는:
전기 광학 매체층; 및
적어도 하나의 치수가 전기 광학 매체층보다 큰 접속층을 포함하며, 이 접속층은 이를 통하여 연장된 적어도 하나의 개구를 갖고,
접착층의 일부가 전기 광학 매체층에 접착되지만 접착층의 적어도 하나의 어퍼쳐는 전기 광학 매체층으로부터 떨어진다.
이러한 서브 어셈블리에서, 전기 광학 매체층의 복수의 별개의 영역들이 기판 상에 배치될 수도 있으며, 별개의 영역들은 전기 광학 매체가 없는 랜드에 의해 분리되고, 복수의 어퍼쳐들은 접착층을 통해 통과할 수도 있고, 각각의 어퍼쳐의 일 단부는 랜드들 중 하나에서 종료한다. 서브 어셈블리는 접착층으로부터 떨어진 전기 광학 매체층의 표면에 배치된 광 투과성 전기 도전층을 포함할 수도 있다.
본 발명은 전술한 서브 어셈블리 및 접착층에 접착된 백플레인을 포함하는 전기 광학 디스플레이로 연장되며, 백플레인은 전기 광학 매체층에 인접하여 배치된 적어도 하나의 제 1 전극 및 전기 광학 매체층으로부터 떨어진 적어도 하나의 제 2 전극을 포함하며, 적어도 하나의 제 2 전극은 접착층의 적어도 하나의 어퍼쳐를 통해 광 투과성 전기 도전층과 전기적으로 접촉된다. 본 발명은 또한 이러한 디스플레이를 포함하는 전자식 북 리더, 휴대용 컴퓨터, 테이블렛 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 스마트 카드, 사인, 시계, 선반 라벨 또는 플래쉬 드라이브로 연장된다.
제 2의 주요 양태에서, 본 발명은 전기 광학 디스플레이의 제조 시 사용하기 위한 제조 물품 ("착탈가능 탭 전면 플레인 적층" 또는 "DTFPL") 을 제공하며, 이 물품은 도전층 및 전기 광학 매체층을 포함하며, 이 도전층은 전기 광학 매체층에 의해 커버된 메인 섹션, 도전층의 적어도 일부가, 전기 광학 매체가 없는 곳에 노출된 노출 섹션, 및 메인 섹션과 노출된 섹션을 접속시키는 위크 (weak) 섹션을 구비하여, 노출된 섹션이 위크 섹션을 파열시키도록 조정될 수 있음으로써 메인 섹션에 실질적인 손상없이 메인 섹션으로부터 노출된 섹션을 분리한다.
일반적으로, 본 발명의 착탈가능 탭 전면 플레인 적층에서, 도전층의 모든 섹션은 지지층 (예를 들어, 폴리머막) 상에서 지지될 것이고 도전층 및 지지층 둘 모두는 위크 섹션을 가져 도전층의 노출된 섹션 및 지지층의 연관된 부분으로 하여금 도전층의 메인 섹션 및 지지층의 연관된 부분으로부터 분리될 수 있게 할 것이다. 지지층은 또한 다른 기능을 할 수도 있는데, 예를 들어, 수증기 및/또는 자외선 방사에 대비하여 베리어로서 역할을 하고/하거나 원하는 표면 텍스쳐를 제공한다.
본 발명에 의해 제공된 물품이 앞에서는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 유사한 "착탈가능 탭 전면 플레인 적층"에 관하여 기재되었고 아래에는 주로 "전체" 전면 플레인 적층에 관하여 기재할 것이지만, 본 발명은 전기 광학층 및 도전층을 갖는 다른 구조체에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 제 2004/0155857 호는 2개의 릴리스 시트들 사이에 개재되는 전기 광학층을 포함하는 더블 릴리스 막으로서, 더블 릴리스 시트 중 하나 또는 둘 모두가 테스팅 목적을 위해 도전층을 포함할 수 있는 더블 릴리스 막을 설명한다. 이러한 더블 릴리스 막은 본 발명이 따라서 착탈가능 탭들에 제공될 수 있다. 유사하게, 도 2에 도시된 FPL의 유형에서, 릴리스 시트의 도전층 (P118) 은 생략될 수 있고 착탈가능 탭이 도전층 (P112) 에 제공되고, 폴리머층 (P120) 에 정전하가 인가된 상태로 FPL이 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기재된 제 2 방법에 의해 테스트된다.
상술한 바와 같이, 일반적으로 테스팅을 위해 의도된 전면 플레인 적층은 2개의 별개의 도전층을 구비할 것이며, 일 도전층 (도 2에서 P112) 은 최종 디스플레이에서 전면 전극을 형성할 것이고, 다른 도전층 (도 2에서 P118) 은 백플레인에 대한 적층 전에 전면 플레인 적층으로부터 제거될 도전성 릴리스 시트의 일부가 된다. 바람직하게는, 이러한 이중 도전층 전면 플레인 적층에서, 착탈가능한 노출된 섹션이 각각의 도전층에 제공된다. 2개의 별개의 착탈가능한 노출된 섹션들의 제거를 용이하게 하기 위해서, 서로 오프셋되는 것, 즉, 전기 광학 매체층의 플레인에서 서로 떨어지는 것이 바람직하다. 전면 전극 도전층의 노출된 섹션은 도 2에 도시된 것과 동일한 방법으로 제공될 수도 있는데, 즉 전면 전극 도전층 위에 있는 전면 플레인 적층 (및, 이 도전성 릴리스 시트가 어퍼쳐의 위치를 커버하는 경우 도전성 릴리스 시트) 의 층들을 통해 연장되는 어펴쳐가 제공된다. 도 2와 같이, 어퍼쳐에 의해 노출된 전면 전극 도전층의 부분은, 도전층과 전기적으로 접촉하는 도전성 패드를 제공함으로써 강화될 수도 있다. 2개의 도전층의 노출된 섹션들이 동일한 착탈가능한 탭에 존재하더라도, 통상적으로 2개의 별개의 착탈가능한 탭들을 2개의 도전층들의 노출된 섹션들에 제공하는 것이 편리할 것이다. 아래에 더욱 상세하게 논의되는 바와 같이, 별개의 탭들을 제공하는 것이 유익한데, 적어도 몇몇 경우들에서, 릴리스 시트 상의 도전층의 노출된 섹션이, FPL의 적절한 영역을 약화시키고 이후 관련 탭으로부터 전기 광학 매체 및 그에 접착된 접착제와 함께, 전면 기판을 제거함으로써 간단하게 제공될 수 있다.
전기 광학 매체가 테스팅 프로세스 동안 여전히 스위칭될 수 있다는 것을 보증하기 위해서 도전층의 노출된 섹션과 메인 섹션 사이의 어떤 전기적 접속을 유지할 필요성이 당연히 있더라도, 위크 섹션 또는 DTFPL의 섹션들은 다양한 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 FPL의 유형에서, 예를 들어, PET 층 및 폴리머층을 가열된 부재들과 접촉시킴으로써, PET 층 (P110) 및 폴리머층 (P120) 의 두께가 감소될 수 있다. 그러나, 예를 들어, 퍼포레이팅 (perforating) 또는 룰렛팅 (rouletting) 에 의해 위크 섹션의 일부분들이 커팅되는 것이 일반적으로 바람직하다; 룰렛팅이 수많은 작은 파편의 피스들을 생성하지 않기 때문에 바람직할 수도 있다.
본 발명의 DTFPL에 사용된 전기 광학 매체는 이전에 설명된 유형들 중 임의의 고체 전기 광학 매체일 수도 있다. 이와 같이, 전기 광학 매체는 회전 이색성 부재 또는 일렉트로크로믹 매체일 수도 있다. 전기 광학 매체는 또한, 유체 내에 배치되고 전계의 영향 하에서 유체를 통해 이동할 수 있는 복수의 전기적으로 대전된 입자들을 포함하는 전기영동 물질일 수도 있다. 전기적으로 대전된 입자들 및 유체는 복수의 캡슐들 또는 마이크로셀들 내에 한정될 수도 있다. 대안으로, 전기 영동 물질은, 폴리머 물질을 포함하는 연속 페이즈에 의해 둘러싸인 복수의 별개의 드롭렛들로서 존재하는 전기적으로 유체 및 전기적으로 대전된 입자들을 갖는 폴리머 분산형일 수도 있다. 사용된 유체는 액체 또는 가스일 수도 있다.
본 발명의 DTFPL을 이용하여 제조된 전기 광학 디스플레이는, 전기 영동 디스플레이가 이전에 사용되었던 애플리케이션들 중 임의의 애플리케이션으로 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은, 본 발명의 제조물을 이용하여 제조된 디스플레이를 포함하는 전자식 북 리더, 휴대용 컴퓨터, 테이블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 스마트 카드, 사인, 시계, 선반 라벨 또는 플래쉬 드라이브로 연장된다.
최종적으로, 본 발명은 전기 광학 매체층을 테스팅하기 위한 프로세스를 제공하며, 이 프로세서는:
도전층 및 전기 광학 매체층을 포함하는 제조물을 제공하는 단계로서, 도전층은 전기 광학 매체층에 의해 커버된 메인 섹션, 도전층의 적어도 일부가, 전기 광학 매체가 없는 곳에 노출된 노출 섹션, 및 메인 섹션과 노출된 섹션을 접속시키는 위크 섹션을 구비하는, 제조물 제공 단계;
전기 광학 매체층의 광학 상태를 변경시키는데 충분한 포텐셜을 도전층에 인가하는 단계;
변경 이후에 광학 매체층의 외관을 관찰하는 단계; 및
이후, 위크 섹션을 파열시키도록 노출된 섹션을 조정함으로써, 메인 섹션에 실질적인 손상없이 메인 섹션으로부터 노출된 섹션을 분리하는 단계를 포함한다.
이러한 프로세스에서, 이 물품 (DTFPL) 은 전기 광학 매체층의 반대쪽에 배치된 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 포함할 수도 있으며, 이 제 1 및 제 2 도전층들 각각에는 노출된 섹션 및 위크 섹션이 제공되고, 제 1 도전층과 제 2 도전층 사이에 포텐셜이 인가되고, 이후, 노출된 섹션들 둘 모두는 위크 섹션들 둘 모두를 파열시키도록 조정된다.
첨부된 도면은 엄밀하게 축척된 것은 아니다. 특히, 설명의 편의를 위해, 다양한 층들의 두께가 그 옆의 치수에 대하여 매우 과장된다. 본 발명은 얇은 가요성의 전기 광학 디스플레이의 제조를 위해 잘 적응되며; 일반적으로, 아래에 설명된 프로세스에 사용된 서브 어셈블리들은 약 100㎛의 두께를 가지며, 유사한 두께의 가요성 백플레인이 적층될 수 있다.
이미 전술한 바와 같이, 첨부된 도면들 중 도 1은 검사 탭들을 갖는 종래 기 술의 전면 플레인 적층의 상면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전면 플레인 적층의 검사 탭들 중 하나에 관한 개략도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 미리 형성된 어퍼쳐 프로세스의 여러 단계들에 관한 개략도이다.
도 4a는 도 3c에 도시된 미리 형성된 어퍼쳐 프로세스의 단계의 개략적인 상면도이다.
도 4b는 도 3e에 도시된 미리 형성된 어퍼쳐 프로세스의 단계의 개략적인 상면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3a 내지 도 3e의 프로세스의 제품을 완성된 디스플레이로 변환하는데 사용되는 프로세스의 다양한 단계들에 관한 개략도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 착탈가능 탭 전면 플레인 적층의 제조를 위한 프로세스에서의 다양한 단계들에 관하여 도 3a 내지 도 3e 각각과 유사한 개략도이다.
도 7a 내지 도 7b는 도 6c 및 도 6e에 각각 대응하는 프로세스의 단계의 개략적인 상면도이다.
본 발명의 다양한 실시형태를 상세하게 설명하기 전에 일정한 정의를 설정하는 것이 유용하다. 본원에 사용된 용어 "백플레인"은 전기 광학 디스플레이의 기술 및 전술한 특허 및 공개된 출원들에서의 종래 의미와 일치하며 하나 이상의 전극들에 제공된 딱딱하거나 가요성인 재료를 의미한다. 이 백플레인에는 또한 디스플레이를 어드레싱하기 위한 일렉트로닉스가 제공될 수도 있고, 또는 이러한 일렉트로닉스는 백플레인과 별개의 유닛에서 제공될 수도 있다. 가요성 디스플레이들에서 (본 발명은 가요성 디스플레이에서의 사용을 위해 특별히 배타적으로 의도되지 않는다), 백플레인은 충분한 베리어 특성을 제공하여 디스플레의 비시야 측을 통한 습기 및 다른 오염물질의 진입을 방지하는 것이 매우 바람직하다. 습기 및 다른 오염물질의 진입을 감소시키기 위해서 하나 이상의 추가 층들이 백플레인에 부가될 필요가 있다면, 이 베리어층은 가능한 한 전기 광학 층에 밀접하게 위치되어, 낮은 베리어 물질의 에지 프로파일이 (후술된) 전면 베리어층과 후면 베리어층 사이에 거의 존재하지 않거나 아예 존재하지 않게 해야한다.
이하, "느슨한 (loose)" 그리고 "단단한 (tight)" 릴리스 시트를 참고할 것이다. 이러한 용어는, 릴리스 시트와 접촉하는 층에서 관련된 릴리스 시트를 박리하는데 필요한 힘의 크기를 나타내며, 이때 단단한 릴리스 시트는 느슨한 릴리스 시트보다 더 많은 힘을 요구하는, 본 기술의 분야의 종래의 의미로 사용된다. 특히, 층들의 스택이 한쪽에 단단한 릴리스 시트 그리고 다른 쪽에 느슨한 릴리스 시트를 갖는다면, 단단한 릴리스 시트를 스택에서 분리시키지 않고 스택에서 느슨한 릴리스 시트를 박리시킬 수 있다.
본 발명의 디스플레이들 및 서브 어셈블리들 중 일부는 2개의 별개의 접착층들을 포함한다. 필수이거나 바람직할 때, 2개의 접착층들은 "전면" 및 "후면" 접착층들로 표시될 것이며, 이러한 용어는 최종 디스플레이에서의 관련된 접착층의 위치를 나타낸다; 전면 접착층은 전기 광학 매체와 디스플레이의 시야 표면 사이에 놓인 접착층인 반면, 후면 접착층은 전면 접착층으로부터 전기 광학층의 반대 쪽에 놓인다. 디스플레이가 전기 광학층과 시야 표면 사이에 하나의 전면 전극과 전기 광학 층의 반대쪽 상에 복수의 픽셀 전극들을 갖는 통상적인 상황에서, 전면 접착층은 전기 광학층과 전면 전극 사이에 놓이는 반면, 후면 접착층은 전기 광학층과 픽셀 전극들 사이에 놓인다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 일 양태는 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 서브 어셈블리의 제조를 위한 "미리 형성된 어퍼쳐" 프로세스를 제공한다. 이 미리 형성된 어퍼쳐 프로세스에서, 별개의 전기 광학 및 접착성 서브 어셈블리들이 형성되며, 전자는 적어도 전기 광학 매체층을 포함하고 후자는 적어도 접착층을 포함한다. 접착층은 그것을 통하여 연장되는 하나 이상의 어퍼쳐들을 갖는다. 접착층의 일부가 전기 광학 매체층에 접착하도록 2개의 서브 어셈블리들이 함께 접착되지만, 전기 광학 매체는 접착층의 어퍼쳐(들)을 차단하지 않는다.
이미 언급한 바와 같이, 이 프로세스에서 사용된 전기 광학 서브 어셈블리는 적어도 하나의 전극층, 가장 일반적으로 전체 디스플레이에 걸쳐서 연장되는 하나의 연속적인 전면 전극을 포함한다. 일반적으로, 접착성 서브 어셈블리로부터 떨어진 전기 광학 서브 어셈블리의 표면은 관측자가 디스플레이를 바라보는 시야 표면을 형성할 것이다. 백플레인과 마찬가지로, 전기 광학 서브 어셈블리는 베리어 특성을 제공하여 디스플레이의 시야 측을 통한 습기 및 다른 오염물질의 유입을 방지한다. 습기 및 다른 오염물질의 유입을 감소시키기 위해서 하나 이상의 추가 층들이 서브 어셈블리에 부가될 필요가 있다면, 베리어층들이 가능한 한 전기 광학층에에 밀접하게 위치되어 낮은 베리어 물질의 에지 프로파일이 전면 베리어층과 후면 베리어 층들 사이에 거의 존재하지 않거나 아예 존재하지 않게 해야한다. 이러한 베리어 층들, 및 2개의 서브 어셈블리들에서의 다른 옵션층들의 더욱 상세한 논의를 위하여, 전술한 제 2007/0109219 호 및 제 2007/0152956 호를 참고한다.
도 3a 및 도 3e는 본 발명의 미리 형성된 어퍼쳐 프로세스의 다양한 단계를 통한 개략도이다. 프로세스의 제 1 단계에서, 전기 광학 매체는 전기 광학층 (304) 을 형성하기 위해서 단단한 릴리스 시트 (302) 상에 코팅되거나 증착된다. 별개로, 전면 접착층 (306) 이 느슨한 릴리스 시트 (308) 상에 코팅된다. 이후, 2개의 결과적으로 발생된 서브 어셈블리들이 전기 광학층 (304) 에 접촉된 접착층 (306) 에 서로 적층되어 도 3a에 도시된 구조를 생성한다. 이들 단계들은 전술한 미국 특히 제 7,110,164 호에 설멸된 바와 같고, 결과적으로 발생된 어셈블리는 전술한 제 2004/0155857 호에 기재된 더블 릴리스 시트이다.
이 프로세스의 제 2 단계에서, 도 3a에 도시된 구조는 느슨한 릴리스 (308)가 커터 (일반적으로 레이저 커터) 를 대면하는 채로 키스 커팅되며, 이 키스 커팅은 느슨한 릴리스 시트 (308), 전면 접착층 (306) 및 전기 광학층 (304) 을 절단하지만 단단한 릴리스 시트 (302) 는 그렇지 않다. 이후, 느슨한 릴리스 시트 (308), 전면 접착층 (306) 및 전기 광학층 (304) 의 연속 부분이 수동으로 또는 기계식으로 제거되고, 따라서, 단단한 릴리스 시트 (302) 로부터 위쪽으로 연장되는 복수의 "메사들 (mesas)"은 느슨한 릴리스 시트의 아일랜드 (318) 및 전면 접착층과 전기 광학층의 각각 유사하게 사이즈된 영역 (316, 314) 을 포함하는 도 3b에 도시된 구조를 남긴다. 이러한 메사들 각각은 궁극적으로 개별 디스플레이를 형성할 것이다. (몇몇 경우들에서, 다른 작은 디스플레이에서는 느슨한 릴리스 시트 (308) 와 함께 제거된 전면 접착층 및 전기 광학층의 일부분들을 리사이클하는 것이 가능할 수도 있다.)
이와 같이 설명된 프로세스의 단계들은 일반적으로, 여러 개의 최종 디스플레이들을 형성하기에 충분한 재료의 큰 시트들 또는 재료의 연속적인 웨브 중 어느 하나에 대하여 실시될 것이다. 설명의 용이함을 위해서, 도 3b는 단지 2개의 별개의 메사들을 도시하지만, 실제로 많은 수의 메사들이 하나의 큰 시트 또는 웨브에 존재할 것이라는 것을 이해할 것이다. 프로세스가 웨브 상에서, 롤-투-롤을 기초로 하여 실시될 때, 이 웨브는 정렬 홀로서 역할을 하는 재료의 웨브의 사이드 에지들을 따라서 형성된 트랙터 피드 홀들 (tractor feed holes) 을 포함할 수도 있다. 대안으로, 웨브 상에 피듀셜 마크를 제공하고 이러한 피듀셜 마크는 웨브들의 정렬을 제어하도록 광학적으로 감지된다.
다음 단계에서, 느슨한 릴리스 시트의 남은 부분 (318) 은 도 3b에 도시된 구조체로부터 박리되고 이 구조체의 남은 층들은 전면 기판 (320) 의 시트에 적층된다. 전면 기판 (320) 은 최종 디스플레이의 전면 전극을 형성하는 인듐-주석-산화물 (ITO) 층을 포함하는 다층 구조체이다. 전면 기판은, 사용하고 있는 최종 디스플레이가 위치되기 전에 제거될 수 있는 제거가능한 마스킹 막을 더 포함 할 수도 있다.
전면 기판은, 전면 광 투과 전극을 최종 디스플레이에 제공하도록 설계된다. 전면 기판 (320) 은 또한 이 얇고 상대적으로 약한 전면 전극에 필수적인 기계적 지지를 제공할 수 있다. 이외에도, 전면 기판은, 바람직하게는 특정 전기 광학층, 특히 전기영동층을 보호하기 위해서 모든 필수 수증기 및 산소 베리어, 및 자외선 흡수 특성을 제공하는 것이 바람직하다. 전면 기판은 또한, 최종 디스플레이의 시야 표면에 바람직한 방현 특성을 제공할 수도 있다. 전면 기판 (320) 은 이러한 기능들 모두를 제공하는 한편, (예컨대) 15mm 직경의 맨드럴에 감겨질 만큼 가요성인 최종 디스플레이의 형성을 가능하게 할 만큼 충분하게 얇고 유연하다. 이미 언급된 바와 같이, 전면 기판은 마스킹 막을 포함하며; 이 마스킹 막은 전면 기판의 두께를 증가시키도록 우선적으로 제공되어 적층하는 동안 이 기판을 다루기 용이하게 한다. 바람직한 프로세스에서, 최종 디스플레이에 남는 (즉, 마스킹 막이 제거된) 전면 기판의 총 두께는 오로지 약 1 mil (25 ㎛) 이고, 취급의 용이함을 위해서 이 두께에 약 2 mil (51 ㎛) 을 추가하기 위해 마스킹 막이 사용된다. 마스킹 막은 또한 일반적으로, 적층하는 동안 인접한 방현층에 대한 먼지 또는 파편의 스크래칭 또는 부착을 방지하는 역할을 한다. 프로세스의 이 단계로부터 비롯된 구조체는 도 3c에 도시되며, 본 발명의 프로세스에 사용하는데 적합한 전기 광학 서브 어셈블리를 포함한다.
지금까지, 이 프로세스의 단계들은 전술한 제 2008/0057252 호의 도 2a 내지 도 2e를 참고로하여 설명된 프로세스와 본질적으로 동일하며, 추가적인 정보를 위 해서 독자는 전술한 제 2008/0057252 호를 참고한다.
이 때, 제 2의 얇은 접착층 (322) 이 제 3 릴리스 시트 (324) 상으로 코팅되고, 최종 디스플레이에 탑 플레인 접속 (백플레인과 전면 전극들 사이의 접속) 이 존재하게 되는 대응 위치에, 어퍼쳐 (326) 가 접착층 (322) 과 릴리스 시트 (324) 둘 모두를 통해 형성됨으로써, 본 발명의 프로세스에 사용에 적합한 접착성 서브 어셈블리를 제작한다. 본 프로세스를 실시하기 위해서, 릴리스 시트 (302) 는 도 3c에 도시된 전기 광학 서브 어셈블리로부터 박리되고 접착층 (322) 이 이 전기 광학층 부분들 (314) 에 적층되어 도 3d에 도시된 구조체가 된다. 메사들이 어퍼쳐 (326) 를 차단하지 않도록, 메사들로부터 (즉, 전기 광학 부분들 (314) 로부터) 떨어지도록 접착층내에 어퍼쳐 (326) 가 위치된다는 것을 주목한다. 도 4a는 도 3d에 대응하는 상면도를 도시하지만 하나의 메사와 그 대응하는 어퍼쳐 (326) 만을 도시하며; 이 프로세스의 단계에서, 재료는 여전히 웨브 또는 큰 시트 형태로 있고, 도 4a는 웨브 또는 시트의 일부만을 도시하며, 도 4a의 전면 기판 (320) 의 만곡된 경계로 나타내어진다. (설명의 용이함을 위해서, 도 4a는 메사와 연관된 하나의 어퍼쳐 (326) 만을 도시한다. 사실상, 각각의 최종 디스플레이의 여분의 탑 플레인 접속을 제공하도록 각각의 메사와 연관된 2 이상의 어퍼쳐 (326) 를 제공함으로써, 그 탑 플레인 접속들 중 하나가 정확하게 형성되지 않거나 사용하는 동안 손상되더라도 각각의 디스플레이가 여전히 정확하게 기능할 것을 보장하는 것이 일반적으로 바람직하다.)
프로세스의 다음 단계는 개별화이다, 즉, 개별 디스플레이들에 대응하는 서 브 어셈블리의 부분들을 분리한다. 이 개별화 단계의 결과는 도 3e 및 도 4b에 도시한다. 이 개별화 단계는 3개의 논리적으로 구분된 동작들을 동시에 실시한다, 즉:
(a) 시트 또는 웨브를 개별 디스플레이를 위해 요구된 사이즈의 피스들로 커팅하는 동작;
(b) 백플레인에 대한 후속 적층 동안 서브 어셈블리의 기계식 정렬을 위해 요구된 접착층 (322) 을 통하는 어퍼쳐들을 형성하는 동작; 및
(c) 프론트 기판 (320), 접착층 (322) 및 릴리스 시트 (324) 를 통하는 어퍼쳐를 형성하는 동작으로서, 이 어펴쳐는 궁극적으로 최종 디스플레이의 백플레인 상에 전자식 회로 장치를 장착하는데 사용되는, 상기 어퍼쳐 형성 동작.
도 3e 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 동작 (a) 는 동일한 직사각형의 주연을 따라서 전면 기판 (320), 접착층 (322) 및 릴리스 시트 (324) 를 커팅함으로써 실시되므로, 백플레인에 궁극적으로 적층될 전면 플레인 적층의 분리 유닛 (피스) 을 정의하여 하나의 디스플레이를 형성한다. 전면 플레인 적층의 분리 유닛의 개별화 이외에도, 이 단계는 최종 디스플레이의 대응하는 섹션의 두께를 추가하는 비 광학적 활성 재료 (도 4b에 도시된 바와 같이 전기 광학층 (314) 아래에 놓인 전면 플레인 적층의 일부) 의 연장된 탭 또는 "테일"을 생성한다. 이 비광학적 활성 재료의 테일이 존재하지 않는 경우, 이 영역의 최종 디스플레이의 두께는 백플레인 그 자체만의 두께이고, 얇고, 가요성 디스플레이이며, 이 백플레인의 두께는 단지 약 25 ㎛일 수도 있고; 연장된 테일 부분은 일반적으로 추가적인 25㎛의 두께를 제 공할 것이므로, 이 영역의 두께는 2배가 되어 약 50 ㎛이다. 전면 전극층의 탭 또는 테일 부분의 제공, 및 전면 전극층과의 전기적 접촉을 제공하는 탭 또는 테일 부분의 이용에 관한 추가적인 논의를 위해서 전술한 제 2007/0211331 호를 참고한다.
동작 (b) 는 직사각형의 전면 플레인 적층의 일 에지 (도 4b에 도시된 하부 에지) 에 인접한 2개의 작은 원형 어퍼쳐 (328) 를 제공함으로써 실시된다. (이해의 편의를 위해서, 도 3e는 도 4b에서 위를 향하여 봤을 때의 부분이므로 도 3e에는 어퍼쳐 (328) 가 파선으로 도시되므로, 어퍼쳐 (328) 는 도 3e의 섹션에서 실제로 보이지 않는다.) 도 3e에 도시된 바와 같이, 어퍼쳐 (328) 는 FPL의 테일 섹션 내에 위치되고 FPL의 전체 두께를 통해 연장되어, 전면 기판 (320), 접착층 (322) 및 릴리스 시트 (324) 를 통해 통과한다. 어퍼쳐 (328) 는 백플레인에의 적층 동안 또는 이후의 제조 단계들 동안 FPL의 기계적인 정렬 또는 접착을 위해 사용될 수 있다. 도 5a 내지 도 5c를 참고로 하여 아래에 설명된 바와 같이, 어퍼쳐 (328) 는 레지스트레이션 핀들, 또는 백플레인 상에 또는 이 백플레인을 운반하는 기판 상에 제공된 유사한 협력하는 부재들을 인게이지시켜, 백플레인에 대하여 FPL의 정확한 레지스트레이션 (registration) 을 확실하게 하는데 사용된다. 어퍼쳐 (328) 는 또한, 다음 제조 프로세스의 단계에서, 최종 시판되는 디스플레이 유닛의 하우징 또는 다른 주변부 (예를 들어, 인쇄 회로 보드) 에 대하여 정확하게 최종 디스플레이 모듈을 위치시키거나, 이러한 하우징 또는 주변부에 이 디스플레이 모듈을 부착하기 위해 사용될 수 있다.
동작 (c) 는 FPL의 테일 부분에 직사각형 어퍼쳐 (330) 를 제공함으로써 실시되며, 이 직사각형 어퍼쳐 (330) 는 FPL, 즉 전면 기판 (320), 접착층 (322) 및 릴리스 시트 (324) 를 완전히 통하여 연장된다. 아래에 설명되는 바와 같이, 도 3e 및 도 4b에 도시된 FPL의 유형은 일반적으로, 필수적으로 FPL과 동일한 사이즈인 백플레인과 함께 사용되어, 이 FPL이 필수적으로 백플레인의 홀을 커버한다. 따라서, 예를 들어, 백플레인 상에 드라이버 칩들을 장착하기 위해서, 백플레인에 대한 전기적 액세스를 원한다면, 이것은 어펴쳐가 반드시 형성되어야 허용되며, 이것이 어퍼쳐 (330) 의 기능이다. 드라이버 칩들 또는 다른 전자식 회로 장치는 어퍼쳐 (330) 내에 위치될 수 있고, 어퍼쳐 주위의 FPL은 디스플레이가 견고 (ruggedization) 하도록 보조하기 위해 두께가 증가된 영역을 제공한다.
도 5a는, 매우 개략적인 방식으로, 도 3e 및 도 4b에 도시된 전면 플레인 적층의 피스가 백플레인에 적층되는 프로세스를 도시한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 서포트 테이블 (350) 에 한쌍의 핀들 (352; 도 5a에서는 이 중 하나 만을 볼 수 있다.) 이 제공된다. 백플레인 (354) 에는 핀들 (352) 을 인게이지시키는 어퍼쳐들이 제공된다. 릴리스 시트 (324; 도 3e 참고) 는 전면 플레인 적층 (356) 으로부터 제거되며, 이는 핀들 (352) 과 인게이지된 어퍼쳐들 (328; 도 3e 및 도 4b 참고) 과 함께 백플레인 상에 놓여진다. 롤러 (358) 는 전면 플레인 적층 (356) 에 걸쳐서 통과하므로, 접착층 (322; 도 3e 참고) 을 백플레인 (354) 의 인접 표면에 부착하여, 전면 플레인 적층을 백플레인에 적층하여 디스플레이를 형성한다. 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기재된 바와 같이, 적층 동안 도전성 잉크가 어퍼쳐 (326) 로 유도되어 백플레인 상의 콘택 패드들 (미도시) 을 전면 기판 (320) 의 전극층에 접속시키는 도전성 비아들 (미도시) 을 형성하도록, 적층 전에 적절한 포인트에서 도전성 잉크가 백플레인 상에 위치될 수도 있다. 대안으로, 특히 접착층 (322) 및 전면 기판 (320) 이 얇다면, 적층은 전면 기판 (320) 의 전극층으로 하여금 이러한 도전성 잉크를 필요로하지 않고 백플레인 상의 하나 이상의 콘택 패드들과 전기적으로 접촉하게 할 것이다. 이 적층 다음, 적층된 FPL 및 백플레인이 도 5b에 도시된 구조체와 같이 서포트 테이블 (350) 로부터 제거된다. (도 5b의 화살표의 의미는 아래에 설명된다.)
전면 플레이 적층을 백플레인에 적층할 때, 이 FPL은 통상적으로 백플레인 피쳐들에 대하여 정렬되어야 하는데, 예를 들어, 콘택 패드들이 전면 플레인 적층에 존재하는 전극층에 접촉을 제공하도록 설계된다. 설계 요건에 따라서, FPL은 백플레인보다 작은 사이즈 (FPL에 의해 커버되지 않는 백플레인의 영역에 대하여 전기적 접속에 대한 액세스를 허용하기 위해서) 이거나 백플레인과 동일한 사이즈로 설계될 수 있다. FPL, 또는 FPL 상에 적층된 베리어층이 백플레인과 동일한 사이즈인 경우, FPL이 백플레인에 대하여 정확하게 일렬로 정렬되지 않는 약간의 경향이 항상 있기 때문에, 사실상 깨끗한 에지 정렬을 달성하는 것은 곤란할 수 있다. 또한, 제조 동안 존재하는 것이 바람직한 검사 탭 또는 트랙킹 스트림과 같은 특정 피쳐들은, 완성된 디스플레이 모듈에 존재하는 경우에는 바람직하지 않을 수 있다.
폴리머막 (예를 들어, Hopewell VA의 DuPont Teijin Films으로부터의 등록된 상표 TEONEX에 의해 시판되는 PET 또는 폴리(에틸렌 나프탈레이트), PEN) 또는 금속 호일 (metal foils) 에 기초한 얇은 백플레인과 함께 전기 광학 매체를 이용하는 경향이 증가하고 있다. 이러한 얇은 백플레인에 기초한 전기 광학 디스플레이는 가요성이거나 말아 감을 수 있으므로 종래의 디스플레이가 사용될 수 없었던 특정 애플리케이션 (예를 들어, 셀룰러 전화기에 저장될 수 있는 큰 디스플레이 스크린-전술한 제 2002/0090980 호 참조) 에 사용할 수 있다. 이러한 폴리머 또는 금속 호일 백플레인에 적층된 FPL은, 상업적 방법, 예를 들면, 레이저 커팅이나 다이 커팅에 의해 쉽게 커팅될 수 있는데, 이러한 FPL/백플레인의 커팅은 최종 디스플레이의 기능성에 불리한 영향을 끼치지 않고 FPL (또는 FPL상에 중첩된 베리어층) 과 백플레인 사이에 에지의 정확한 매칭을 가능하게 한다. 이러한 커팅은 또한, 제조 동안 그러나 최종 디스플레이에서 원하지 않는 피쳐들의 제거를 허용한다.
이후, 도 5b에서 제조된 적층은 도 5에 화살표로 개략적으로 나타난 바와 같이 레이저 또는 다이 커팅에 의해 트리밍되어 도 5c에 개략적으로 도시된 최종 디스플레이 모듈을 생산한다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 제 2 주요 양태는 도전층 및 전기 광학 매체층을 포함하는 착탈가능한 탭 전면 플레인 적층과 관련되며, 도전층은 전기 광학 매체층에 의해 커버된 메인 섹션, 도전층 중 적어도 일부는 전기 광학 매체가 없는 곳에 노출된 노출 섹션, 및 메인 섹션과 노출된 섹션을 연결하는 위크 섹션을 가지며, 노출된 섹션은 메인 섹션에 대한 실질적인 손상 없이 메인 섹션으로부터 분리 될 수 있다.
일반적으로, 백플레인에 대한 적층 이후에 노출되어 남겨지는 본 발명의 DTFPL의 표면은 관측자가 디스플레이를 보는 시야 표면을 형성할 것이다. 백플레인과 함께, DTFPL의 전면 기판은 베리어 특성을 제공하여 디스플레의 시야 측을 통한 습기 및 다른 오염물질의 진입을 방지할 수도 있다. 습기 및 다른 오염물질의 진입을 감소시키기 위해서 하나 이상의 추가 층들이 DTFPL에 부가될 필요가 있다면, 이 베리어층은 가능한 한 전기 광한 층에 밀접하게 위치되어, 낮은 베리어 물질의 에지 프로파일이 전면 베리어층과 후면 베리어층 사이에 거의 존재하지 않거나 전혀 존재하지 않게 해야한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 DTFPL의 제조에서 다양한 단계들을 통하는 개략적인 섹션이다. 도 6a 내지 도 6e에 도시된 프로세스는 상기 도 3a 내지 도 3e의 도시와 유사하고, 따라서, 다음 설명은 도 3a 내지 도 3e의 프로세스의 대응하는 양태들과 상이한 도 6a 내지 도 6e의 프로세스의 양태만을 간략하게 설명할 것이다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 프로세스 중 첫번째 2개의 단계는 각각 도 3a 및 도 3b에 도시된 대응하는 단계들과 동일하다. 도 6c에 도시된 다음 단계는 또한 도 3c에 도시된 단계와 사실상 동일하지만, 아래에 나타나는 바와 같이, 최종 디스플레이에서 광 투과 전극을 형성할 전면 전극층 (621) 이 도 6c에 별개로 도시된다.
프로세스의 다음 단계는 일 표면이 도전층 (625) 을 지니고 있는 제 3 릴리스 시트 (624) 를 이용한다. 도 3d에 설명된 프로세스와 같이, 얇은 접착층 (322) 이 제 3 릴리스 시트 상에 코팅되지만, 이 경우 접착층은 도전층 (625) 상에 증착된다. 탑 플레인 접속이 최종 디스플레이에 존재하게 될 대응하는 위치에, 접착층 (322), 도전층 (625) 및 릴리스 시트 (624) 를 통해 어퍼쳐 (326) 가 형성된다. 또한, 아래에 설명된 바와 같이 착탈가능한 검사 탭의 형성을 허용하기 위해서 접착층 (322), 도전층 (625) 및 릴리스 시트 (624) 를 통해 제 2 어퍼쳐 (628) 가 형성된다. 동시에, 릴리스 시트 (624) 가 선 (627; 도 7a 참조) 을 따라서, 바람직하게는 불연속적으로 커팅되어 (아래에 추가적으로 논의되는) 트랙킹 스트립을 형성한다. 릴리스 시트 (302) 가 도 6c에 도시된 구조체로부터 박리되고 접착층 (322) 이 전기 광학층 부분 (314) 에 적층되어 도 6d에 도시된 구조체가 된다. 도 7a는 하나의 메사 및 그 연관된 어퍼쳐들 (326, 628) 및 선 (627) 만을 도시하는 대응하는 상면도를 도시한다; 프로세스의 이 단계에서, 이 재료는 여전히 웨브 또는 큰 시트 형태로 있고 도 7a는 웨브 또는 도 7a의 전면 기판 (320) 의 만곡된 경계로 나타내어진 시트의 일부만을 도시한다. (이해의 용이함을 위해서, 도 6d 및 도 6e는 도 7a에서 위를 향하여 봤을 때의 섹션이지만 도 6d 및 도 6e에는 어퍼쳐 (628) 가 파선으로 도시되므로, 어퍼쳐 (628) 는 도 6d 및 도 6e의 섹션에서 실제로 보이지 않는다.) 물론, 어퍼쳐 (326, 628) 및 선 (627) 이 도 7a에 도시된 바와 같이 그 연관된 메사에 대하여 적절한 위치에 있도록 보증하기 위해서 접착층 (322) 이 메사에 대하여 정확하게 정렬되어야 한다. (설명의 용이함을 위해서, 도 7a는 메사와 연관된 하나의 어퍼쳐 (326) 만을 도시한다. 실제로, 도 7a에 도시된 구조체와 같이, 각각의 메사와 연관된 2 이상의 어퍼쳐들 (326) 을 제공하여 각각의 최종 디스플레이에서 중첩된 탑 플레인 접속을 제공함으로써, 그 탑 플레인 접속들 중 하나가 정확하게 형성되지 않거나 사용하는 동안 손상되더라도 각각의 디스플레이가 여전히 정확하게 기능할 것을 보증하는 것이 바람직하다.)
프로세스의 다음 단계는 개별화, 즉, 개별 디스플레이들에 대응하는 FPL의 부분들의 분리이다. 이 개별화 단계의 결과는 도 6e 및 도 7b에 도시된다. 이 개별화는, 시트 또는 웨브를 개별 디스플레이를 위해 요구되는 사이즈의 FPL 피스로 절단할뿐만 아니라 각각의 FPL 피스의 일 에지 (도 7b에 도시된 바와 같은 하부 에지) 상의 착탈가능한 탭 (630, 632) 을 형성한다. 탭 (630) 은 단순하게, 룰렛팅된 (즉, 불연속적으로 커팅된) 선 (634) 에 의해 FPL의 메인 파트로부터 분리된 FPL의 작은 직사각형 영역을 포함한다. 탭 (632) 은 어퍼쳐 (628) 를 둘러싸고 룰렛팅된 선 (636) 에 의해 FPL의 메인 파트로부터 분리된다. 선 (634, 636) 을 따르는 이 불연속적 커팅은 FPL을 완전히 통과하여 연장되고 웨브로부터 도 6e 및 도 7b에 도시된 FPL 피스를 분리하는 동일한 레이저 커터를 이용하여 형성된다. 불연속 커팅이 도전층 (621, 625) 을 완전하게 절단하지 않기 때문에, 탭 (630, 632) 내에 놓인 이러한 도전층들 중 일부는 FPL 피스의 주요 부분에서 이러한 도전층들의 메인 부분과 전기적으로 접촉된다.
탭 (630) 은 릴리스 시트 (624) 상의 도전층 (625) 에 대한 액세스를 제공하도록 의도되어; 즉, 탭 (630) 은 도 1 및 도 2에 도시된 외부 탭 섹션 (P104B) 과 동일한 기능을 한다. 도 6e 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 도전층 (625) 은 전 면 기판 (320), 전면 도전층 (621) 및 접착층 (322) 에 의해 여전히 커버되더라도, 전면 기판 (320) 을 수동으로 붙잡고 당김으로써, 전면 기판 (320), 전면 도전층 (621) 및 접착층 (322) 이 선 (634) 을 따라 모두 분리되어 도전층 (625) 을 노출시킬 것이다. 탭 (632) 상에서, 어퍼쳐 (628) 는 전면 도전층 (621) 을 노출시키므로, 탭 (632) 은 도 1 및 도 2에 도시된 내부 탭 섹션 (P104A) 과 동일한 기능을 한다.
도 6e 및 도 7b에 도시된 FPL 피스를 테스트하기 위해서, 탭 (630) 상의 도전층 (625) 은 앞의 문단에서 설명된 바와 같이 노출되고, 프로브들은 탭 (630) 상의 도전층 (625) 과 탭 (632) 상의 도전층 (621) 과 접촉하여 위치된다. 도전층들 (621, 625) 에 가변 전압이 인가되어, 광학 매체로 하여금 극단적 광학 상태들 사이에서 스위칭하게 한다. 전기 광학 매체의 스위칭은 육안에 의해 또는 머신 비젼 시스템에 의해 관찰된다. 일단 전기 광학 매체가 만족스러운 것으로 발견되면, 프로브들은 제거된다. 이후, 탭 (630, 632) 을 수동으로 당김으로써 이들이 제거되어, FPL 피스의 메인 파트를 손상시키지 않고 선 (634, 636) 을 따라 찢어지게 하여 탭들을 분리시킨다. 대안으로, 탭 (630) 은 FPL을 백플레인에 적층하기 전에 FPL의 잔여 층들로부터 릴리스 시트 (624) 를 박리하는데 사용될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 웨브로부터 FPL 피스의 단일화는 선 (627) 이 FPL 피스의 일 에지와 가깝고 평행하게 연장하여, 라인 (627) 과 인접 에지 사이에서, FPL 피스의 일 에지를 따라가는 연장 영역의 형태로 트랙킹 스트립 (629) 이 형성된다. 릴리스 시트 (624) 가 선 (627) 을 따라 절단되기 때문에, 트랙킹 스트립 (629) 아래에 있는 릴리스 시트 (624) 의 섹션은 FPL 피스의 메인 파트로부터 릴리스 시트 (624) 를 제거하지 않고 제거될 수 있다. 디스플레이를 형성하기 위해 이러한 2개의 파트를 적층하기 전에 백플레인 상에 FPL 피스를 위치시키는 것을 보조하기 위해서 트랙킹 스트립 (629) 이 제공된다; 릴리스 시트 (624) 의 메인 부분이 제거되고 적층 동작이 완료되기 전에, 트랙킹 스트립 (629) 아래에 있는 릴리스 시트 (624) 의 섹션이 제거되고 이와 같이 노출된 접착층 (322) 의 부분이 백플레인에 대한 적층을 위해서 정확한 위치로 수동으로 압축될 수 있다.
본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 이미 설명된 본 발명에 수 많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것은 전기 광학 디스플레이 기술의 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 프로세스에서, 인버팅된 전면 플레인 적층이 백플레인에 적층되기 전에 개별 디스플레이 (도 3e, 도 4b, 도 6e 및 도 7b 참조) 에 대해 요구된 사이즈의 피스로 커팅된다. 높은 체적을 제조하기 원할 때, 이러한 개별화 및 적층 동작의 순서를 역으로 하는 것이 편리할 수도 있는데, 즉, 복수의 디스플레이들을 형성하는데 충분한 인버팅된 전면 플레인 적층의 시트 또는 웨브가 백플레인의 시트 또는 웨브에 정렬된 방식으로 적층되어 이후 시트 또는 웨브로부터 개별화되는 복수의 디스플레이들을 형성한다. 인버팅된 전면 플레인 적층 및 백플레인들의 시트들이 사용되는 경우, 백플레인의 시트는 일반적으로 적층 동안 지지 부재 상에서 유지될 것이고, 개별화 동작 (및 도 5b 및 도 5c를 참고로하여 상술된 것과 같은 임의의 원하는 트리밍 동작) 은, 지지 부 재 상에서 여전히 유지되는 디스플레이들의 시트에 영향을 받을 수 있다. DTFPL 프로세스의 이 변화에서, FPL의 완전한 시트의 전기 광학 매체의 테스팅을 허용하기 위해서 한 쌍의 탭들 (630, 632) 을 제공하는 것이 필수적일 수도 있다는 것을 주목한다.
또한, 도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 바람직한 DTFPL 프로세스에서, 전기 광학 매체는 제거가능한 탭으로 연장되지 않는다. 본 발명의 다른 다양한 양태에서, 전기 광학 매체는 탭의 부분으로 연장될 수도 있다. 예를 들어, DTFPL 프로세스에서 사용된 탭은 도 1 및 도 2에 도시된 것들과 유사할 수도 있지만 도 7b에 도시된 것들과 유사한 위크 섹션들에 제공되므로 착탈가능하다.
또한, DTFPL 프로세스에서 사용된 분리가능한 탭들이 도면에는 FPL의 최종 피스의 형태를 정의하는 보다 큰 직사각형 영역으로부터 돌출된 별개의 직사각형으로 도시되었지만, 탭들이 이러한 방식으로 돌출되는 것이 필수적인 것은 아니다. 최종 피스 FPL의 요구된 형태에 따라서, 탭들은 예를 들어 FPL의 직사형형 피스의 코너 내부에 배치된 삼각형 섹션의 형태를 가질 수 있으므로, FPL의 최종 피스는 경사진 코너를 갖는 직사각형의 형태를 갖는다.

Claims (21)

  1. 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스로서,
    전기 광학 매체층 (314) 을 포함하는 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 를 제공하는 단계;
    접착층 (322) 을 포함하는 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 를 제공하는 단계로서, 상기 접착층 (322) 은 전기 광학 매체층 (314) 보다 적어도 하나의 치수에서 더 크고, 상기 접착층 (322) 을 관통하여 연장되는 적어도 하나의 어퍼쳐 (326) 를 갖는, 상기 접착성 서브 어셈블리를 제공하는 단계; 및
    상기 접착층 (322) 의 일부는 상기 전기 광학 매체층 (314) 에 접착되지만 상기 접착층 (322) 의 적어도 하나의 어퍼쳐 (326) 는 상기 전기 광학 매체층 (314) 으로부터 떨어지도록 상기 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 를 상기 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 에 접착하는 단계를 포함하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 는 광 투과성 전기 도전층 (621) 을 포함하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 는 상기 전기 광학 매체층 (314) 으로부터 상기 광 투과성 전기 도전층 (621) 의 반대쪽 상에 적어도 하나의 전면 기판 (320) 을 더 포함하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 는 상기 전기 광학 매체층 (314) 의 일 표면 상에 배치된 제 2 접착층 (316) 을 포함하고, 상기 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 는 상기 제 2 접착층 (316) 에 의해 커버되지 않는 상기 전기 광학 매체층 (314) 의 표면에 접착되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 는 상기 전기 광학 매체층 (314) 으로부터 떨어진 상기 제 2 접착층 (316) 의 표면을 커버하는 전면 기판 (320) 을 더 포함하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 광학 서브 어셈블리 (302, 314, 316, 320) 는 상기 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 에 접착될 상기 전기 광학 매체층 (314) 의 표면을 커버하는 릴리스 시트 (302) 를 포함하고, 상기 릴리스 시트 (302) 는, 상기 전기 광학 매체층 (314) 이 상기 접착성 서브 어셈블리 (322, 324) 와 접촉되기 전에 상기 전기 광학 매체층 (314) 으로부터 제거되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 접착성 서브 어셈블리는 상기 접착층 (322) 의 일 표면을 커버하는 릴리스 시트 (324) 를 포함하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 접착층 (322) 의 상기 적어도 하나의 어퍼쳐 (326) 는 상기 릴리스 시트 (324) 를 관통하여 연장되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 제조물의 제조를 위한 프로세스.
  9. 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 서브 어셈블리로서,
    전기 광학 매체층 (314); 및
    상기 전기 광학 매체층 (314) 보다 적어도 하나의 치수에서 더 큰 접착층 (322) 으로서, 상기 접착층 (322) 을 관통하여 연장되는 적어도 하나의 어퍼쳐 (326) 를 갖는, 상기 접착층을 포함하고;
    상기 접착층 (322) 의 일부는 상기 전기 광학 매체층 (314) 에 접착하지만 상기 접착층 (322) 의 상기 적어도 하나의 어퍼쳐 (326) 는 상기 전기 광학 매체층 (314) 으로부터 떨어져 있는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 서브 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기 광학 매체층 (314) 의 복수의 개별 영역들이 기판 (320) 상에 배치되고, 상기 개별 영역들은 전기 광학 매체 (314) 가 없는 랜드 (land) 들에 의해 분리되고, 복수의 상기 어퍼쳐 (326) 는 상기 접착층 (322) 을 통과하고, 각각의 어퍼쳐 (326) 의 일 단부는 상기 랜드들 중 하나에서 종료되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 서브 어셈블리.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 접착층 (322) 으로부터 떨어진 상기 전기 광학 매체층 (314) 의 표면 상에 배치된 광 투과성 전기 도전층 (621) 을 더 포함하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 유용한 서브 어셈블리.
  12. 제 10 항에 기재된 서브 어셈블리 및 접착층에 접착된 백플레인을 포함하며,
    상기 백플레인은 상기 전기 광학 매체층에 인접하여 배치된 적어도 하나의 제 1 전극 및 상기 전기 광학 매체층으로부터 떨어진 적어도 하나의 제 2 전극을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제 2 전극은 상기 접착층의 상기 적어도 하나의 어퍼쳐를 통해 광 투과성 전기 도전층과 전기적으로 접촉되는, 전기 광학 디스플레이.
  13. 제 12 항에 기재된 전기 광학 디스플레이를 포함하는 장치로서,
    상기 장치는 전자식 북 리더, 휴대용 컴퓨터, 테이블릿 컴퓨터, 셀룰러 전화기, 스마트 카드, 사인 (sign), 시계, 선반 라벨 또는 플래쉬 드라이브인, 전기 광학 디스플레이를 포함하는 장치.
  14. 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물로서,
    도전층 (621, 625) 및 전기 광학 매체층 (314) 을 포함하고,
    상기 도전층 (621, 625) 은, 상기 전기 광학 매체층 (314) 에 의해 커버된 메인 섹션, 노출 섹션 (630, 632) 으로서, 상기 노출 섹션 (630, 632) 의 적어도 일부에서 상기 도전층 (621, 625) 이 상기 전기 광학 매체층 (314) 없이 노출되는, 상기 노출 섹션 (630, 632), 및 상기 메인 섹션과 상기 노출 섹션 (630, 632) 을 접속시키는 위크 섹션 (weak section; 634, 636) 을 구비하여, 상기 노출 섹션 (630, 632) 이 상기 위크 섹션 (634, 636) 을 파열시키도록 조정되어, 상기 메인 섹션에 손상없이 상기 메인 섹션으로부터 상기 노출 섹션 (630, 632) 을 분리할 수 있게 하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 도전층 (621, 625) 에 인접하여 배치된 지지층 (320, 624) 을 더 포함하고,
    상기 지지층 (320, 624) 은 상기 도전층 (621, 625) 의 상기 메인 섹션에 인접하여 배치된 메인 섹션, 상기 도전층의 상기 노출 섹션에 인접하여 배치된 노출 섹션, 및 상기 도전층의 상기 위크 섹션에 인접하여 배치된 위크 섹션을 구비하여, 상기 도전층 (621, 625) 및 상기 지지층 (320, 624) 둘 모두의 상기 노출 섹션 (630, 632) 이 상기 위크 섹션 (634, 636) 을 파열시키도록 조정되어, 상기 메인 섹션들에 손상없이 각각의 메인 섹션들로부터 상기 도전층 (621, 625) 및 상기 지지층 (320, 624) 둘 모두의 상기 노출 섹션 (630, 632) 을 분리할 수 있게 하는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 전기 광학 매체층 (314) 의 반대쪽에 배치된 제 1 및 제 2 도전층들 (621, 625) 을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 도전층들 (621, 625) 각각에 노출 섹션 (630, 632) 및 위크 섹션 (634, 636) 이 제공되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 도전층들 (621, 625) 의 상기 노출 섹션 (630, 632) 은 상기 전기 광학 매체층 (314) 의 평면에서 서로로부터 떨어져 있는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 위크 섹션은 상기 위크 섹션의 두께를 감소시킴으로써 형성되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 위크 섹션은 퍼포레이팅 (perforating) 또는 룰렛팅 (rouletting) 에 의해 형성되는, 전기 광학 디스플레이의 제조에 사용하기 위한 제조물.
  20. 전기 광학 매체층을 테스팅하는 프로세스로서,
    도전층 (621, 625) 및 전기 광학 매체층 (314) 을 포함하는 제조물을 제공하는 단계로서, 상기 도전층 (621, 625) 은 상기 전기 광학 매체층 (314) 에 의해 커버되는 메인 섹션, 노출 섹션 (630, 632) 으로서, 상기 노출 섹션 (630, 632) 의 적어도 일부에서 상기 도전층 (621, 625) 이 상기 전기 광학 매체 (314) 없이 노출되는, 상기 노출 섹션 (630, 632), 및 상기 메인 섹션과 상기 노출 섹션 (630, 632) 을 접속시키는 위크 섹션 (634, 636) 을 구비하는, 상기 제조물 제공 단계;
    상기 전기 광학 매체층 (314) 의 광학 상태를 변경시키는데 충분한 포텐셜을 상기 도전층 (621, 625) 에 인가하는 단계;
    상기 변경 이후 전기 광학 매체층 (314) 의 외관을 관찰하는 단계; 및
    그 후, 상기 위크 섹션 (634, 636) 을 파열시키도록 상기 노출 섹션 (630, 632) 을 조정함으로써, 상기 메인 섹션에 손상없이 상기 메인 섹션으로부터 상기 노출 섹션 (630, 632) 을 분리하는 단계를 포함하는, 전기 광학 매체층을 테스팅하는 프로세스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제조물은 상기 전기 광학 매체층 (314) 의 반대쪽들 상에 배치된 제 1 및 제 2 도전층들 (621, 625) 을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 도전층들 (621, 625) 각각에 노출 섹션 (630, 632) 및 위크 섹션 (634, 636) 이 제공되고, 상기 포텐셜이 상기 제 1 도전층 (621) 과 상기 제 2 도전층 (625) 사이에 인가되고, 이후 노출 섹션들 (630, 632) 둘 모두는 위크 섹션들 (634, 636) 둘 모두를 파열시키도록 조정되는, 전기 광학 매체층을 테스팅하는 프로세스.
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