KR101188022B1

KR101188022B1 - 전자종이 제조방법 및 전자종이 제조장치

Info

Publication number: KR101188022B1
Application number: KR1020100070512A
Authority: KR
Inventors: 이영우; 이상문; 이환수; 박정민
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR20120009803A; US20120017434A1

Abstract

전자종이 제조장치 및 전자종이 제조 방법에 관한 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 제조방법은, 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 복수 개의 수용홀이 형성된 기판을 마련하는 단계; 수용홀에 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 절연성 액체를 주입하는 단계; 수용홀을 형성하는 격벽에 수용홀과 유사한 크기의 홀을 갖는 마스크를 장착하여 상기 수용홀을 이루는 격벽의 높이를 높게하는 단계; 마스크가 장착된 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하는 단계; 수용홀에 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자가 투입되도록, 상기 수용홀에 투입된 미리 정해진 개수를 초과하는 여분의 전자종이 표시소자를 제거 유닛에 의하여 제거하는 단계; 및 수용홀에 여분의 전자종이 표시소자를 제거한 후에, 상기 격벽에 장착된 마스크를 제거하는 단계를 포함한다.

Description

전자종이 제조방법 및 전자종이 제조장치{METHOD FOR FABRICATION E-PAPER AND DEVICE THEREOF}

본 발명은 전자종이 제조방법 및 제조장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전자종이 표시소자가 정확하게 배치된 전자종이 제조 방법 및 전자종이 제조장치를 제공하는 데 있다.

최근에, 휴대 정보 단말기나 정보 통신망 등이 발달함에 따라 휴대성과 취급성이 우수한 장치의 개발이 요구되고 있으며, 이러한 요구를 만족시키는 디스플레이 장치로서 "전자종이 디스플레이 장치(electronic paper)"가 각광을 받고 있다.

"전자 종이 디스플레이 장치"는 유연성을 가질 수 있어 휴대와 취급이 용이할 뿐만 아니라, 낮은 전압으로 구동 가능하면서 전원이 차단된 후에도 선명한 화질을 지속시킬 수 있으며, 높은 해상도와 넓은 시야각을 제공할 수 있다는 장점이 있다.

"전자종이 디스플레이 장치"는 백라이트 광원으로 이용하는 투과형 전자종이와, 백라이트를 광원으로 사용하지 않고 외부 자연광을 이용하는 반사형 전자종이와, 상기 투과형 전자종이와 반사형 전자종이를 혼합한 반투과형 전자종이가 있다.

전자종이를 구현하기 위한 기술적 접근 방식은 크게 액정을 이용한 방법, 유기 EL을 이용한 방법, 전기영동 방식, 전자종이 표시소자(예를 들면, 트위스트 볼(twist ball))를 이용한 방식, 일렉트로크로믹 방식 등이 있다. 그 중에서 전자종이 표시소자를 사용한 방식은 적색, 녹색 또는 청색 대전된 전자종이 표시소자를 일래스토머(elastomer)와 같은 재료로 만들어지는 두 개의 평행한 투과성 시트(이하, 일래스토머 매트릭스(elastomer matrix)라고 함) 사이에 다수 배열되어 있는 구성이 일반적이다.

전자종이 표시소자는 광학적, 전기적 이방성을 가진다. 즉, 반구 부분에는 부전하가 대전되고, 반구 부분에는 정전하가 대전되고 있고, 이것에 의해 영구 쌍극자가 형성된다. 또한, 전자종이 표시소자는 일래스토머 매트릭스에서 회전 가능하게 액체로 코팅되어 있다. 즉, 전자종이 표시소자를 사용한 전자종이는 일래스토머 매트릭스 전기장을 가하여 선택적으로 전자종이 표시소자를 회전시킴으로써 원하는 화상을 표시할 수 있다.

이러한 전자종이 표시소자를 사용한 전자종이는 화면의 선명도를 위해서 원하는 컬러의 전자종이 표시소자를 원하는 위치의 일래스토머 매트릭스 내에 균일하게 배열하는 것이 중요하다.

그러나, 일반적인 전자종이 표시소자를 이용한 전자종이는 전자종이 표시소자를 일래스토머 매트릭스에 부착하는 과정에서 발생하는 전자종이 표시소자의 불균일성에 의해 디스플레이 특성이 저하될 수 있다. 뿐만 아니라, 컬러 디스플레이를 제작하기 위해서는 컬러 표시소자를 원하는 위치에 배열해야 하지만 표시소자를 일래스토머 매트릭스에 선택적으로 배열하기 데에 어려움이 따른다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 양상은 전자종이 표시소자가 통과할 수 있는 복수의 수용홀이 형성된 기판에 마스크를 사용하여 미리 정해진 위치에 원하는 색의 전자종이 표시소자를 주입하는 전자종이 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 실시 양상은 마스크 시트를 사용함으로써 전자종이 표시소자의 배치공정을 단순화하여 제조비용을 절감하고, 대량생산이 가능한 전자종이 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 제조장치는, 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 복수 개의 수용홀이 형성된 기판을 마련하는 단계; 수용홀 각각에 절연성 액체를 주입하는 단계; 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 표면 장력을 가할 수 있는 양의 액체를 남기도록 상기 수용홀에 주입된 절연성 액체가 가열하여 증발시키는 단계; 및 마스크가 장착된 수용홀에 전자종이 표시소자를 배치하는 단계를 포함한다.

상기 배치하는 단계는, 기판에 상기 기판의 수용홀과 마스크의 관통홀이 정렬되도록 마스크를 장착하는 단계; 마스크의 관통홀을 통해 상기 수용홀에 전자종이 표시소자가 수용되도록 상기 기판 상에 전자종이 표시소자를 투입하는 단계; 및 상기 기판으로부터 마스크를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 수용홀에 수용되지 못한 여분의 전자종이 표시소자를 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 제거하는 단계는, 흡착 롤러에 의해서 여분의 전자종이 표시소자를 흡착시켜 제거함으로써 수행될 수 있다.

상기 전자종이 표시소자는 트위스트 볼(twist ball) 또는 마이크로 캡슐(micro capsule)일 수 있다.

상기 여분의 전자종이 표시소자가 흡착된 흡착 롤러를 클리닝하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자종이 제조장치는, 전자종이 표시소자가 수용되는 수용홀이 형성된 기판이 탑재되는 기판 스테이지; 및 상기 기판의 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하기 위하여 전자종이 표시소자를 공급하는 공급 유닛을 포함하고, 기판 스테이지에는 상기 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 표면 장력을 가할 수 있는 양의 절연성 액체를 남기도록 상기 수용홀에 주입되어 있는 절연성 액체를 증발시키는 가열 장치가 구비된다.

상기 기판에 수용된 절연성 액체의 잔량을 확인하는 이미지 장치를 더 포함할 수 있다.

상기 공급 유닛은, 전자종이 표시소자를 정전기력으로 부착하여, 각각의 수용홀에 상기 전자종이 표시소자를 투여하는 브러시를 포함할 수 있다.

상기 브러시에 초음파 진동판이 구비될 수 있다.

상기 기판 스테이지는 상기 이동 유닛 위에 형성된 베이스; 베이스 위에 장착되어 기판이 탑재되는 플레이트; 베이스의 공기를 배출하여 기판과 플레이트를 진공으로 흡착하기 위한 배출구; 및 마스크에 자기력을 가하는 자석으로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 전자종이 제조 장치는, 전자종이 표시소자가 수용되는 수용홀이 형성된 기판이 탑재되는 기판 스테이지; 상기 기판의 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하기 위하여 전자종이 표시소자를 공급하는 공급유닛; 기판 위에 장착되는 관통홀이 형성된 마스크가 제공되는 마스크 스테이지; 기판의 수용홀과 상기 마스크의 관통홀을 정렬시키도록 상기 기판 스테이지를 이동시키는 이동 유닛; 및 이동 유닛의 이동 방향을 제어하는 제어 유닛을 포함할 수 있다.

상기 기판 스테이지에 형성된 기판의 수용홀과 상기 마스크에 형성된 관통홀이 정렬되도록 상기 수용홀과 상기 관통홀의 위치를 모니터하는 모니터부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어 유닛은 상기 공급 유닛은 또는 상기 모니터부 중 하나 이상도 또한 제어할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자종이 제조장치는, 전자종이 표시소자가 수용되는 수용홀이 형성된 기판이 탑재되는 기판 스테이지; 기판의 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하기 위하여 전자종이 표시소자를 공급하는 공급유닛; 수용홀에 수용되지 못한 전자종이 표시소자를 제거하는 제거 유닛을 포함할 수 있다.

상기 제거 유닛은 전자종이 표시소자를 롤러에 흡착하여 제거하는 흡착 롤러로 구성될 수 있다.

상기 흡착 롤러를 세척하기 위한 클리닝 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 클리닝 유닛은, 여분의 전자종이 표시소자를 접착시키는 접착성 필름; 및 상기 접착성 필름을 권취하는 점착성 롤러를 포함할 수 있다.

상기 클리닝 유닛은 흡착 롤러에 부착된 전자종이 표시소자를 제거하는 용액을 상기 흡착 롤러에 분사하는 분사 장치; 흡착 롤러에서 떨어지는 용액을 수용하는 챔버; 및 챔버에서 용액과 전자종이 표시소자를 걸러내기 위한 네트를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자종이 제조 방법에 따르면, 수 천 개의 전자종이 표시소자를 원하는 위치에 원하는 색깔의 전자종이 표시소자를 배치할 수 있다.

또한, 마스크 시트를 이용하여 전자종이 표시소자의 배치 공정을 일괄 공정으로 단순화하여 제조비용의 절감과 대량생산이 가능해 진다.

도 1은 본 발명에 따른 전자종이 표시소자 탑재 시스템의 개략도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 기판 스테이지의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 본 발명에 따른 기판 스테이지의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2c는 본 발명에 따른 기판 스테이지의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3a 내지도 3i는 본 발명에 따른 전자종이 표시소자의 탑재 과정을 개략적으로 나타내는 공정흐름도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 제거 유닛의 클리닝 시스템을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위하여 확대 또는 축소되어 도시되어 있을 수 있음이 고려되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전자종이 표시소자 탑재 시스템의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 제조장치는 기판 스테이지(10), 이동 유닛(20), 마스크 스테이지(30), 모니터부(40), 공급 유닛(50), 제거 유닛(60), 지지부(70) 및 제어유닛(90)을 포함한다.

상기 기판 스테이지(10)에는 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 기판이 탑재된다. 기판에는 마이크로 컵(micro-cup)이 형성되어, 전자종이 표시소자를 각각의 마이크로 컵 내부에 수용하도록 구성된다.

상기 기판 스테이지(10)는 플레이트(120), 배출구(121) 및 자석(111)으로 구성되며 이하, 도 2a 내지 도 2c를 참조하여 더욱 자세히 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 제조장치는 상기 기판 스테이지(10)를 이동시키기 위한 이동 유닛(20)을 포함한다. 상기 이동 유닛(20)은 x축 이동 장치(20a), y축 이동 장치(20b), z축 이동 장치(20c) 또는 θ방향 이동 장치(20d) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

상기 이동 유닛(20)은 기판 스테이지(10)를 이동시키기 위한 것이다. x축 이동 장치(20a)는 상기 기판을 x축 방향으로 기판을 평면 방향에서 좌우로 이동시키고, y축 이동 장치(20b)는 상기 기판을 y축 방향으로 평면 방향에서 위, 아래로 이동시킨다. 또한, z축 이동 장치(20c)는 상기 기판을 z축 방향으로 수직 방향에서 위, 아래로 이동시키고, θ방향 이동 장치(20d)는 상기 기판의 각도를 조절한다.

상기 이동 유닛(20)은 제어유닛(90)에 의하여 제어되어 기판을 원하는 위치로 이동시킬 수 있게 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 제조장치는 마스크 스테이지를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판의 수용홀을 형성하는 격벽의 높이를 신장시키기 위하여, 마스크를 상기 격벽에 장착시킨다. 상기 마스크에는 상기 기판에 형성된 것과 유사한 크기 및 패턴의 관통홀이 형성되어 있다. 따라서, 상기 마스크의 관통홀이 상기 기판의 수용홀과 일치하도록, 상기 마스크를 상기 기판 위에 장착시키면 상기 기판의 격벽의 높이가 높아지게 된다.

상기 기판의 격벽의 높이가 높아짐으로써, 기판에 전자종이 표시소자를 수용하고자 하는 기판의 위치에 정확하게 수용할 수 있게 된다.

상기 마스크 스테이지는 마스크를 수용하여, 상기 기판에 장착되도록 마스크를 고정시키는 역할을 하며, 하부에 형성된 지지부(70)에 고정된다.

상기 전자종이 제조장치는 상기 마스크와 상기 기판의 위치를 정렬하기 위하여, 상기 마스크와 상기 기판의 위치를 모니터하는 모니터부(40)를 포함한다. 상기 모니터부(40)는 2개 이상의 카메라를 포함할 수 있다.

상기 모니터부(40)는 상기 마스크 스테이지(30)이 위에 위치하여, 상기 마스크에 형성된 관통홀과 상기 기판에 형성된 수용홀의 위치가 일치되도록 한다. 상기 관통홀과 상기 수용홀의 위치를 일치시키기 위하여, 상기 이동 유닛(20)을 이용하여 상기 기판의 위치를 조절할 수 있다.

상기 이동 유닛(20)과 상기 모니터부(40)는 상기 관통홀과 상기 수용홀이 일치하는 정확한 위치에 상기 마스크가 상기 기판에 장착되게 할 수 있다. 상기 모니터부(40)는 2개 이상의 카메라로 상기 관통홀과 상기 수용홀의 정렬을 모니터 할 수 있다.

또한, 상기 이동 유닛(20)과 상기 모니터부(40)는 제어유닛(90)에 의하여 정확한 위치에 마스크를 장착하도록 제어될 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 제조장치는 전자종이 표시소자를 공급하는 공급 유닛(50)을 포함한다.

상기 공급 유닛(50)은 일 예로 트위스트 볼과 같은 전자종이 표시소자를 공급할 수 있다. 상기 전자종이 표시소자는 상기 기판에 상기 마스크가 장착된 후에 공급된다.

상기 공급 유닛(50)은 브러시(51)를 포함할 수 있으며, 브러시(51)에 정전기 등에 의하는 방식으로 전자종이 표시소자를 브러시에 부착할 수 있다.

상기 브러시(51)에 전자종이 표시소자를 부착한 후에, 상기 마스크가 부착된 기판에 전자종이 표시소자를 일 예로 터치하는 방식으로 전자종이 표시소자를 공급할 수 있다.

상기 전자종이 표시소자가 부착된 브러시(51)를 상기 마스크가 장착된 기판의 마스크 면에 터치하면서 상하, 좌우, 회전 운동을 브러시(51)에 부과하여 각각의 수용홀에 전자종이 표시소자가 탑재되게 할 수 있다. 상기 브러시(51)에 진동을 더 부과하기 위하여 초음파 진동판(미도시)을 상기 브러시(51)에 연결할 수 있다.

상기 브러시(51)에 전정기력에 의하는 방식으로 부착되어 있는 전자종이 표시소자는 높은 격벽이 형성된 수용홀 내부에 마련된 일 예로 오일과 같은 절연성 액체의 표면장력에 의하여 수용홀에 수용될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 제조장치는 전자종이 표시소자를 제거하기 위한 제거 유닛(60)을 포함한다.

위와 같은 방식으로 전자종이 표시소자를 마스크에 의하여 높은 격벽이 형성된 수용홀에 수용하면, 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자만을 상기 수용홀에 수용하기 위하여 미리 정해진 개수를 초과하는 여분의 전자종이 표시소자를 제거하여야 한다.

상기 여분의 전자종이 표시소자를 제거하기 위하여, 제거 유닛(60)은 일 예로 흡착 롤러(61)를 포함할 수 있다.

상기 기판에 형성된 격벽의 높이는 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 높이로 정해진다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 1개의 전자종이 표시소자를 1개의 수용홀에 탑재하기 위하여, 수용홀의 격벽의 높이는 1개의 전자종이 표시소자의 높이와 유사한 높이를 가질 수 있다. 따라서, 상기 격벽은 1개의 수용홀에 1개의 전자종이 표시소자를 수용할 수 있는 높이를 갖게 된다.

따라서 상기 기판에 마스크를 장착하면 여분의 전자종이 표시소자의 상부는 외부로 노출되게 된다.

따라서, 흡착 롤러(61)가 상기 마스크가 장착된 수용홀 위를 지나가게 되면, 상기 상부가 노출된 여분의 전자종이 표시소자는 흡착 롤러(61)에 흡착되어 제거된다.

상기 흡착 롤러(61)와 같은 제거 유닛(60)의 움직임 역시 제어 유닛(90)에 의하여 조절될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예의 전자종이 표시장치는 상기 마스크 스테이지(30)와 기판 스테이지(10)를 지지하기 위한 지지부(70)를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 지지부(70)에는 기판의 움직임 등에 의한 진동을 흡수할 수 있는 진동 흡수부(미도시)를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 전자종이 제조장치는 제어유닛(90)을 더 구비할 수 있다. 제어 유닛(90)은 사람 또는 컴퓨터와 같은 제어 가능한 수단일 수 있다.

상기 제어 유닛(90)은 이동 유닛(20)을 제어할 수 있으며, 공급 유닛(50), 제거 유닛(60) 또는 모니터부(40)도 또한 제어하여 전자종이 표시소자가 기판의 수용홀에 수용되는 과정을 제어할 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 스테이지(10)의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 2a 내지 도2c를 참조하면, 상기 기판 스테이지(10)는 베이스(101), 플레이트(123), 홈(h), 배출구(121) 및 자석(111, 113, 115)을 포함하여 구성된다.

상기 플레이트(123)는 베이스(101) 위에 배치되며, 상기 플레이트(123) 위에 상기 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 기판을 탑재하는 역할을 한다.

상기 베이스(101) 내부에 자석(111, 113, 115)이 탑재되며, 상기 자석(111, 113, 115)은 상기 플레이트(123) 위에 기판이 탑재되었을 때, 마스크를 고정시키는 역할을 한다.

상기 마스크는 강자성체로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 기판 스테이지(10)에 형성된 자석(111, 113, 115)은 자기력으로 마스크를 끌어당기는 역할을 하여, 상기 마스크가 기판 위에 고정되게 한다.

상기 베이스(101)에는 홈(h)과 배출구(121)가 형성되며, 상기 배출구(12)에는 진공 펌프와 같은 수단이 형성되어, 상기 배출구(121)에서 공기를 펌프할 수 있게 형성된다.

상기 홈(h)은 플레이트에 형성되어 외부와 베이스(101)의 공기적 흐름이 유통되게 한다.

이와 같은 방식으로, 상기 플레이트(123) 위에 기판이 배치되면, 홈(h)은 차단되고, 배출구(121)에 의하여 상기 베이스(101) 내부에 담겨진 공기가 배출되면, 베이스(101)는 진공상태가 되어, 상기 플레이트(123) 위에 탑재된 기판을 진공으로 고정시키게 된다.

상기 기판은 편평한 플레이트(123) 위에 탑재되어, 진공에 의하여 상기 플레이트(123)에 밀착되기 때문에, 수십 밀리미터 이하의 평탄도를 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 기판 스테이지(10)에는 기판의 담긴 절연성 액체를 증발시키기 위한 가열 장치(미도시)를 더 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예의 경우, 자석 및 배출구의 위치가 다양하게 형성될 수 있으며, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 자석 및 배출구가 형성된 기판 스테이지를 도시하는 단면도이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 스테이지의 일 실시예를 나타내는 단면도이고, 배출구(121)가 베이스(101)의 상단에 형성되며, 자석(111)이 베이스(101) 내부의 밑면에 형성되어 있는 실시예를 도시한다.

도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 스테이지의 일 실시예를 나타내는 단면도으로서, 배출구(121)가 베이스의 하단에 형성되며, 자석(113)이 베이스(101)의 상단에 형성되어 있는 실시예를 도시한다.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 스테이지의 실시예를 나타내는 단면도이다. 배출구(121)가 베이스의 하단에 형성되며, 베이스(101)의 상단은 오픈되어 있으며, 상기 자석(115)은 플레이트(123)의 하부에 형성되어 있는 실시예를 도시한다.

본 발명의 일 실시예의 경우 N극이 기판을 향하도록 배치될 수 있으며 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 마스크 스테이지(30) 위에 형성된 마스크에 자기력을 미칠 수 있으면 족하다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 S극이 기판을 향하도록(미도시) 배치될 수도 있다.

도 3a 내지도 3i는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 탑재 과정을 개략적으로 나타내는 공정흐름도이다.

도 3a를 참조하면, 기판 스테이지(10) 위에 탑재된 기판(301)을 도시한다. 상기 기판은, 이에 제한되는 것은 아니지만 일래스토머 매트릭스와 같은 투광성 시트에 전자종이 표시소자를 수용하기 위한 복수 개의 수용홀(303)들이 형성되어 있다.

일 실시예의 경우, 수용홀(303)은 마이크로 컵(micro-cup)의 형태를 가질 수 있으며, 상기 마이크로 컵에 선택적으로 원하는 색깔의 전자종이 표시소자를 탑재하도록 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예의 경우, 1개의 전자종이 표시소자를 마이크로 컵에 탑재하기 위하여, 1개의 전자종이 표시소자를 탑재할 수 있는 크기의 수용홀(303)이 형성되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 3b를 참조하면, 상기 수용홀(303)에 오일과 같은 절연성 액체가 충전된다. 상기 절연성 액체는 전자종이 표시소자를 표면장력으로 수용하는 역할을 한다. 상기 오일은 기판에 가득 채워지는 것은 아니며, 적절한 표면장력을 형성할 수 있는 정도의 양이 채워진다.

적절한 표면장력을 형성할 수 있는 양의 절연성 액체를 채우기 위하여, 먼저 상기 수용홀(303)이 가득 차도록 액체를 주입한다. 그리고 상기 수용홀(303)의 표면에 잔류하는 오일은 스퀴즈에 의하는 방식으로 제거한다.

그리고 본 발명의 일 실시예의 경우, 기판 스테이지(10)에 가열 장치를 더 구비할 수 있다. 상기 가열 장치로 기판 내부에 존재하는 절연성 액체를 증발시켜 적절한 양의 절연성 액체가 존재하게 할 수 있다.

그리고 광학현미경과 같은 이미지 장치(미도시)를 통하여 반사띠를 확인하여 상기 절연성 액체의 양을 확인할 수 있다.

상기 기판(301)에 전자종이 표시소자를 탑재하기 위하여 상기 기판(301) 표면에 불순물이 존재하지 않도록 먼저 기판을 세정한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판(301)은 알코올을 포함한 솔벤트(solvent) 및 세제류를 사용한 용액에 담근 후 초음파에 의하여 세척하여 기판의 불순물을 제거한다.

반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 기판을 세제에 의하여 씻어내고 건조시켜 기판 표면에 형성된 불순물을 제거할 수 있다.

상기 기판을 세정하고 난 후, 기판(301)에 형성된 수용홀(303)을 오일과 같은 절연성 액체로 가득 충전한다.

그러나, 상기 절연성 액체가 가득 채워져 있는 경우, 전자종이 표시소자를 탑재하는 데 방해가 되기 때문에, 전자종이 표시소자의 표면에 표면장력을 제공할 수 있을 만큼의 양만 남길 필요가 있다.

따라서, 일 예로 표면에 잔류하는 오일은 스퀴지로 제거하고, 수용홀(303) 내부에 담긴 오일을 가열장치(미도시)에 의하여 증발시켜 필요한 양만큼 남긴다.

이때, 상기 수용홀(303) 내부에 담긴 오일의 잔량은 일 예로 광학현미경(미도시)과 같은 수단을 통하여 상기 수용홀(303)에 형성된 반사띠의 직경을 확인하여 조절하게 된다.

도 3c, 3d는 상기 적절한 용의 오일 담긴 기판(301)을 기판 스테이지에 장착하고, 수용홀(303)의 마스크(305)를 장착하는 것을 도시한다.

기판(305)을 기판 스테이지(10)에 장착하기 위하여, 먼저 기판 스테이지의 베이스(101)에 위치시킬 수 있다. 상기 기판(301)이 베이스(101) 위에 위치하면, 배출구(121)를 통하여 베이스(101) 내부가 진공이 되게 하여 기판을 상기 플레이트(123)에 고정시킬 수 있다.

상기 기판(301)은 플레이트(123)에 고정되기 때문에 수십 밀리미터 이하의 평탄도를 가질 수 있게 된다.

상기 기판(301)을 기판 스테이지(10)에 장착한 후에, 상기 마스크 스테이지(30)에 형성된 마스크를 기판에 장착할 수 있다.

상기 기판(301)에 형성된 수용홀(303)과 상기 마스크에 형성된 관통홀의 위치를 조절하기 위하여, 기판의 위치를 조절한 뒤, 상기 수용홀(303)과 마스크의 관통홀이 일치하도록 조절한다.

이에 따라, 상기 기판(301)의 수용홀의 깊이는 깊어지므로 전자종이 표시소자가 마스크와 기판 사이로 새어 다른 곳으로 이동하지 못하게 할 수 있다. 즉 기판에 원하는 곳에만 원하는 색깔의 전자종이 표시소자가 배치되도록 용이하게 조절할 수 있게 된다.

상기 마스크는 이에 제한되는 것은 아니지만 Fe, Co, Ni 및 이것들의 합금으로 이루어진 강자성 재료를 사용한다. 따라서, 기판 스테이지(10)에 형성된 자석에 의한 자기장에 영향을 받게 된다.

상기 기판(301)의 수용홀과 상기 관통홀의 위치가 정렬되어 원하는 위치에 기판이 위치하게 되면, 일 예로 기판 스테이지(10) 형성된 일 예로 영구자석과 같은 자석에 의해 자기력이 발생하는 방식으로 상기 강자성체인 마스크를 상기 기판 스테이지의 자석이 끌어당기게 된다.

이에 따라, 상기 마스크(305)는 상기 수용홀(303)의 격벽에 장착되게 된다.

도 3f 및 도 3g는 기판에 전자종이 표시소자를 탑재하는 것을 도시한다.

상기 마스크(305)가 장착된 상기 기판(301)에 브러시(51)와 같은 공급 유닛(50)에 의하여 전자종이 표시소자(R)를 공급하게 된다.

상기 브러시(51)에 일 예로 정전기력에 의하여 전자종이 표시소자(R)를 부착하고, 상기 전자종이 표시소자(R)가 부착된 브러시(51)를 상기 마스크(305) 면에 터치한다.

상기 브러시(51)를 마스크 면에 상하, 좌우 및 회전운동을 부과하여 터치하면, 상기 브러시(51)에 정전기력에 의해 부착된 전자종이 표시소자(R)가 상기 수용홀에 형성된 절연성 액체의 표면장력에 의하여 절연성 액체에 부착되어 수용홀(303)에 탑재되게 된다.

상기 브러시(51)에 진동을 더 부가하여 전자종이 표시소자(R)의 탑재를 용이하게 하기 위하여 초음파 진동판(미도시)를 연결하여 브러시(51)에 진동을 부가할 수 있다.

도 3h는 흡착 롤러(61)와 같은 제어 유닛(90)에 의하여 여분의 전자종이 표시소자를 제거하는 것을 도시하는 도면이다.

도 3f 및 도 3g를 참조하면, 한 개의 수용홀에 1개에서 2개의 전자종이 표시소자가 탑재되는 것을 알 수 있다.

본 발명의 실시예의 경우, 상기 수용홀(303)에 1개의 전자종이 표시소자를 수용할 수 있는 크기로 형성되었고, 상기 마스크(305)는 여분의 전자종이 표시소자를 제거할 수 있는 높이, 즉 1개의 전자종이 표시소자의 높이보다 작게 형성되어 여분의 전자종이 표시소자가 상기 수용홀(303)에 탑재되면, 상기 여분의 전자종이 표시소자의 상부가 외부로 노출되는 것을 알 수 있다.

상기 여분의 전자종이 표시소자는 흡착 롤러(61)와 같은 제어 유닛(90)에 의하여 제거된다. 상기 여분의 전자종이 표시소자의 상부는 외부로 노출되어 있기 때문에 흡착 롤러(61)와 같은 제어유닛(90)이 상기 마스크(305) 윗면을 지나가게 되면 상기 흡착 롤러(61)에 상기 여분의 전자종이 표시소자가 부착된다. 그러나, 하부에 형성된 전자종이 표시소자는 표면 장력에 의하여 흡착 롤러(61)에 의해 흡착되지 않고 남아있게 된다.

이와 같은 방법으로 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자만을 상기 수용홀(303)에 남기고 여분의 전자종이 표시소자를 제어유닛(90)으로 제거하게 된다.

도 3i는 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자를 상기 기판(301)에 탑재하면, 상기 마스크(305)를 제거하여 전자종이 제조하는 것을 도시하는 도면이다.

미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자가 상기 기판(301)의 수용홀(303)에 수용되면, 전자종이를 제조하기 위하여 상기 마스크(305)를 기판과 분리시킨다.

상기 마스크(305)는 상기 기판 스테이지(10)에 형성된 일 예로 영구자석과 같은 자석(110)에 의하여 기판에 부착되어 있으므로, 자기력으로 상기 마스크(305)를 제거할 수 있다.

그러면, 미리 정해진 위치에 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자가 탑재된 수용홀(303)에 탑재된 기판을 얻을 수 있고, 상기 기판을 이용하여 전자종이를 제조할 수 있다.

4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제거 유닛의 클리닝 시스템을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

미리 정해진 위치에 미리 정해진 개수의 전자종이 표시소자가 탑재된 기판을 제조하고 난 뒤에, 상기 흡착 롤러(61)를 클리닝하여 다시 흡착 롤러(61)를 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흡착 롤러(61)를 일 예로 접착성 필름과 같은 접착 시트와 점착성 롤러과 같은 클리닝 롤러(63)를 이용하여 상기 흡착 롤러(61)에 부착된 전자종이 표시소자가 상기 접착 시트에 접착되게 하는 방식으로 흡착 롤러에 부착된 전자종이 표시소자를 제거할 수 있다(도 4a). 상기 여분의 전자종이 표시소자가 제거된 흡착 롤러는 다시 전자종이 표시소자를 탑재하기 위한 공정에 사용될 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 흡착 롤러(61)에 분사 장치(603)을 통하여 알코올과 같은 솔벤트(solvent)를 분사하여, 상기 흡착 롤러(61)에 부착된 전자종이 표시소자(R)를 제거할 수 있다. 상기 전자종이 표시소자(R)에 분사된 분사된 용액이 네트가 형성된 챔버(601)에 떨어지게 하여, 상기 전자종이 표시소자(R)는 네트에 남게 하면서 용액을 챔버(601)에 떨어지게 할 수 있다.

이와 같은 방식으로, 네트에 남게 된 전자종이 표시소자와 흡착 롤러는 클리닝 유닛에 의하여 클리닝되어 재사용될 수 있다.

Claims

전자종이 표시소자를 수용하기 위한 복수 개의 수용홀이 형성된 기판을 마련하는 단계;
상기 수용홀 각각에 절연성 액체를 주입하는 단계;
상기 절연성 액체를 남기도록 상기 수용홀에 주입된 절연성 액체를 가열하여 증발시키는 단계; 및
상기 기판에 상기 기판의 수용홀과 마스크의 관통홀이 정렬되도록 마스크를 장착하고, 상기 마스크의 관통홀을 통해 상기 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하여 배치하는 단계;
를 포함하는 전자종이 제조방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 수용홀에 수용되지 못한 여분의 전자종이 표시소자를 제거하는 단계
를 더 포함하는 전자종이 제조방법.
제3항에 있어서
상기 제거하는 단계는,
흡착 롤러에 의해서 상기 여분의 전자종이 표시소자를 흡착시켜 제거함으로써 수행되는 전자종이 제조방법.
제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자종이 표시소자는 트위스트 볼(twist ball) 또는 마이크로 캡슐(micro capsule)인 전자종이 제조방법.
제4항에 있어서,
상기 여분의 전자종이 표시소자가 흡착된 흡착 롤러를 클리닝하는 단계를 더 포함하는 전자종이 제조방법.
전자종이 표시소자가 수용되는 수용홀이 형성된 기판이 탑재되는 기판 스테이지; 및
상기 기판의 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하기 위하여 전자종이 표시소자를 공급하는 공급유닛; 및
상기 기판 스테이지에 구비되며, 상기 수용홀에 주입되어 있는 절연성 액체를 남기도록 증발시키는 가열 장치
를 포함하는 전자종이 제조장치.
제7항에 있어서,
상기 기판에 수용된 절연성 액체의 잔량을 확인하는 이미지 장치를 더 포함하는 전자종이 제조장치.
제7항에 있어서,
상기 공급 유닛은,
상기 전자종이 표시소자를 정전기력으로 부착하여, 각각의 수용홀에 상기 전자종이 표시소자를 투여하는 브러시인 전자종이 제조장치.
제9항에 있어서,
상기 브러시에 초음파 진동판이 구비되는 전자종이 제조장치.
제7항에 있어서,
상기 기판 스테이지는
진공을 형성하는 베이스;
상기 베이스 위에 장착되어 기판이 탑재되는 플레이트; 및
상기 베이스의 공기를 배출하여 상기 기판과 상기 플레이트를 진공으로 흡착하기 위한 배출구로 구성되는 전자종이 제조장치.
전자종이 표시소자가 수용되는 수용홀이 형성된 기판이 탑재되는 기판 스테이지;
상기 기판의 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하기 위하여 전자종이 표시소자를 공급하는 공급유닛;
상기 기판 위에 장착되며 관통홀이 형성된 마스크가 제공되는 마스크 스테이지;
상기 기판의 수용홀과 상기 마스크의 관통홀을 정렬시키도록 상기 기판 스테이지를 이동시키는 이동 유닛; 및
상기 이동 유닛의 이동 방향을 제어하는 제어 유닛
을 포함하는 전자종이 제조장치.
제12항에 있어서,
상기 기판 스테이지에 형성된 기판의 수용홀과 상기 마스크에 형성된 관통홀이 정렬되도록 상기 수용홀과 상기 관통홀의 위치를 모니터하는 모니터부를 더 포함하는 전자종이 제조장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 공급 유닛 또는 상기 모니터부는 상기 제어 유닛에 의하여 제어되는 전자종이 제조장치.
전자종이 표시소자가 수용되는 수용홀이 형성된 기판이 탑재되는 기판 스테이지;
상기 기판의 수용홀에 전자종이 표시소자를 투입하기 위하여 전자종이 표시소자를 공급하는 공급유닛; 및
상기 수용홀에 수용되지 못한 전자종이 표시소자를 제거하는 제거 유닛
을 포함하는 전자종이 제조장치.
제15항에 있어서,
상기 제거 유닛은
상기 전자종이 표시소자를 흡착하여 제거하는 흡착 롤러로 구성되는 전자종이 제조장치
제16항에 있어서,
상기 흡착 롤러를 세척하기 위한 클리닝 유닛을 더 포함하는 전자종이 제조장치.
제17항에 있어서,
상기 클리닝 유닛은,
여분의 전자종이 표시소자를 접착시키는 접착성 필름; 및
상기 접착성 필름을 권취하는 점착성 롤러를 포함하는 전자종이 제조장치.
제17항에 있어서,
상기 클리닝 유닛은
상기 흡착 롤러에 부착된 전자종이 표시소자를 제거하는 용액을 상기 흡착 롤러에 분사하는 분사 장치;
상기 흡착 롤러에서 떨어지는 용액을 수용하는 챔버; 및
상기 챔버에서 용액과 전자종이 표시소자를 걸러내기 위한 네트
를 포함하는 전자종이 제조장치.