KR101208258B1 - 전자 종이 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

전자 종이 표시장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자 종이 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 종이 표시장치는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 및 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성되며, 다수의 셀 공간을 제공하는 격벽; 상기 셀 공간에 배치되는 제1 디스플레이 유닛; 및 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 격벽 중 적어도 하나의 영역에 삽입되는 제2 디스플레이 유닛;을 포함한다. 본 발명에 따른 전자 종이 표시장치는 화상의 정밀도가 향상될 수 있고, 대조비 및 밝기가 향상될 수 있다.

Description

전자 종이 표시장치 및 그 제조방법{Electronic paper display device and method for manufacturing the same}
본 발명은 전자종이 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상의 정밀도가 우수하고, 우수한 대조비 및 밝기를 갖는 전자 종이 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
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.
전자종이는 기존의 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산단가가 저렴하고, 정화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로 구동될 수 있어서 에너지 효율도 월등히 앞선다. 또한, 전자종이는 매우 선명하고, 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있다. 이러한 장점으로 인해 전자종이는 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가능한 종이 디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지 등 실로 광대한 분야에 응용될 수 있으며, 거대한 잠재시장을 가지고 있다.
전자종이 구현을 위한 기술적 접근 방식은 크게 4가지로 나눌 수 있는데, 서로 반대되는 전하와 서로 다른 색상을 갖는 상하 반구로 구성된 구형 입자를 전계를 이용하여 회전시키는 트위스트 볼 방식, 오일에 혼합된 유색 대전입자를 마이크로 캡슐 또는 마이크로 컵 안에 가두거나, 대전입자 그대로를 전기장의 인가에 응답하게 하는 전기 영동 방식, 대전된 분류체를 이용하는 QR-LPD(Quick Response-Liquid Power Display) 방식, 콜레스테릭 액정 분자의 선택적 반사 특성을 이용하는 콜레스테릭 액정 디스플레이 방식 등이 있다.
트위스트 볼 방식은 셀 내부가 투명 매질로 채워져 있고, 투명 매질 내에 서로 반대되는 전하와 서로 다른 색상, 예를 들면, 흑과 백으로 착색된 트위스트 볼(또는 회전체)이 배치된다. 상기 트위스트 볼에 전압이 인가되면, 인가된 전압 방향에 따라 트위스트 볼은 인가된 하전 부호의 극성이 작용하여 서로 반대되는 극성이 전면을 향하도록 회전되어 흑백이 표시된다.
본 발명은 화상의 정밀도가 우수하고, 우수한 대조비 및 밝기를 갖는 전자 종이 표시장치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 및 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성되며, 다수의 셀 공간을 제공하는 격벽;
상기 셀 공간에 배치되는 제1 디스플레이 유닛; 및 상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 격벽 중 적어도 하나의 영역에 삽입되는 제2 디스플레이 유닛;을 포함하는 전자종이 표시장치를 제공한다.
상기 제1 디스플레이 유닛은 메인화상을 표시하며, 상기 제2 디스플레이 유닛은 보조화상을 표시하는 것으로, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제1 디스플레이 유닛과 동일한 색상을 표시할 수 있다.
상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체일 수 있다.
또는 상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 제1 및 제2 표시 영역을 가지며, 상기 제1 표시영역은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색으로 착색되고, 상기 제2 표시 영역은 흑색 또는 백색으로 착색된 회전체일 수 있다.
또는 상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.
또는 상기 제1 디스플레이 유닛은 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자일 수 있다.
상기 제2 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체일 수 있다.
또는 상기 제2 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.
상기 제2 디스플레이 유닛은 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자일 수 있다.
상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 격벽 중 적어도 하나의 영역은 상기 제2 디스플레이 유닛을 수용하기 위한 홈이 형성될 수 있다.
상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판 중 상기 격벽과 대응되는 위치에 삽입될 수 있다.
상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체이고, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제1 기판에 삽입되며, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.
상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체이고, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 격벽에 삽입되며, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.
상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체이고, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제2 기판에 삽입되며, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 제1 기판을 마련하는 단계; 상기 제1 기판 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하는 격벽을 형성하는 단계; 상기 각 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및 상기 제1 기판과 대향 배치되며, 상기 셀 공간을 덮도록 제2 기판을 부착하는 단계;를 포함하는 전자 종이 표시장치의 제조방법을 제공한다.
상기 제1 기판은 상기 제2 디스플레이 유닛이 삽입되는 홈이 형성될 수 있다.
상기 격벽은 상기 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 위치에 형성되 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 제1 기판을 마련하는 단계; 상기 제1 기판 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하며, 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 격벽을 형성하는 단계; 상기 각 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및 상기 제1 기판과 대향 배치되며, 상기 셀 공간을 덮도록 제2 기판을 부착하는 단계;를 포함하는 전자 종이 표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 제1 기판을 마련하는 단계; 상기 제1 기판 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하는 격벽을 형성하는 단계; 상기 각 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 제2 기판을 상기 제1 기판과 대향 배치되며, 상기 셀 공간을 덮도록 부착하는 단계;를 포함하는 전자 종이 표시장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전자 종이 표시장치는 제1 디스플레이 유닛 및 제2 디스플레이 유닛을 포함한다.
상기 제1 디스플레이 유닛은 메인 화상을 표시하고, 제2 디스플레이 유닛은 메인 화상이 표시되지 않는 주변 영역에 배치될 수 있다.
이에 따라, 메인화상이 표시되지 않는 격벽 및 회전체와 회전체 사이의 공간에도 화상이 표시될 수 있어 화상의 정밀도가 향상될 수 있고, 대조비 및 밝기가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 회전체을 확대하여 나타내는 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시형태에 따른 마이크로 캡슐을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전자 종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전자 종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 전자 종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 종이 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자종이 표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전자종이 표시장치(100)는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이에는 다수 개의 격벽(130)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(130)은 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간(h)을 형성한다. 상기 셀 공간(h)에는 제1 디스플레이 유닛으로써, 전기적 및 광학적 이방성을 가지는 회전체(140)가 배치되어 있다.
상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)은 유연성이 있는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 상기 플라스틱은 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA, poly urethane acrylate) 등을 사용할 수 있다.
상기 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)에는 상기 회전체(14)에 전압을 인가하기 위한 제1 전극(미도시) 및 제2 전극(미도시)이 형성될 수 있다.
제1 전극 및 제2 전극은 도전성 재료로써, 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 전극재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리티오핀 또는 폴리아닐린과 같은 도전성 폴리머, 은 또는 니켈 같은 금속입자, 상기 금속 입자를 포함하는 폴리머 필름, 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium-Tin-Oxide) 등을 사용할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 기판(110, 120)에는 회전체에 인가되는 전압의 크기와 방향을 조절하기 위한 조절 수단이 구비될 수 있다.
상기 제2 기판(120) 및 제2 전극은 표시면으로 제공될 수 있으며, 이를 위하여 상기 제2 기판(120) 및 제2 전극은 광 투광성 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이의 공간에는 다수의 격벽(130)이 형성된다. 상기 격벽(130)은 상기 제1 및 제2 기판(110, 120) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간(h)을 형성한다. 본 발명에서, 격벽 사이의 공간을 셀 공간이라고 정의한다.
상기 격벽(130)은 유연성이 있는 재료로 형성될 수 있고, 특별히 제한되지 않으며, 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지를 사용할 수 있다.
예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA, poly urethane acrylate) 등을 사용할 수 있다.
상기 격벽(130)은 필요에 따라 투명한 물질로 형성될 수 있다.
상기 각 셀 공간(h)에는 제1 디스플레이 유닛으로써, 전기적 및 광학적 이방성을 가지는 회전체(140)가 각각 배치된다. 또한, 상기 셀 공간(h)에는 상기 회전체가 용이하게 회전할 수 있도록 유전액(dielectric liquid)이 충진될 수 있다.
도 2는 상기 회전체(140)를 확대하여 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 2를 참조하면, 회전체(140)는 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시영역(140a, 140b)을 가진다. 상기 2개의 표시영역은 서로 다른 색으로 착색될 수 있으며, 제1 표시영역(140a)은 백색으로 착색되고, 제2 표시영역(140b)은 흑색으로 착색될 수 있다. 제1 표시영역(140a)이 양전하로 대전되는 경우 제2 표시영역(140b)은 음전하로 대전된다. 상기 회전체(140)에 전압이 인가되면 전압의 크기 및 방향에 따라 회전하게 되고, 2개의 표시영역에 착색된 색상에 의하여 흑색 또는 백색을 표시하게 된다.
상기 회전체(140)를 전기적 및 광학적으로 처리하여 제1 및 제2 표시영역(140a, 140b)을 형성하는 방법은 당업계의 공지된 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 2개의 착색 액을 구비하는 회전 디스크에 회전체을 투입한 후 상기 회전체에 원심력을 작용하는 방법 등을 사용할 수 있다.
회전체(140)의 형태는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 구형, 타원형 또는 실린더형 일 수 있다.
또한, 흑색이나 백색이 아닌 다양한 색으로 제1 및 제2 표시 영역을 착색시킬 수 있다.
예를 들면, 제1 표시 영역은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색으로 착색되고, 제2 표시 영역은 흑색 또는 백색으로 착색될 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 제1 기판(110)에는 제2 디스플레이 유닛으로써 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐(150)이 삽입되어 있다.
도 3은 마이크로 캡슐(150)을 확대하여 나타낸 단면도이다. 도 3을 참조하면, 마이크로 캡슐(150)은 전기영동 현상에 의해 이동되는 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자(150a, 150b)가 분산된 투명 유체(transparent fluid)가 캡슐 외벽(150c)에 의하여 봉입된다. 상기 투명 유체 내에 분산된 대전 입자는 양전하를 띤 백색 입자(150a)와 음전하를 띤 흑색 입자(150b)일 수 있다.
상기 마이크로 캡슐(150)에 전압이 인가되면 대전된 입자(150a, 150b)가 비상 또는 하강하게 되고, 이에 따라 흑색 또는 백색이 표현되게 된다.
상기 제1 및 제2 기판(110, 120)에 형성된 제1 및 제2 전극에 의하여 회전체(140)에 전압이 인가된다. 인가된 전압의 방향에 따라 회전체(140)에 형성된 하전 상태가 평형이 되도록 회전하게 되고, 2개의 표시영역에 착색된 색상에 의하여 흑색 또는 백색을 표시하게 된다. 즉, 셀 공간에 배치된 회전체에 의하여 메인 화상이 표현된다.
디스플레이 유닛이 격벽 등에 의하여 구획되어 배치된 경우, 격벽 및 디스플레이 유닛과 디스플레이 유닛 사이의 공간 등 메인 화상이 표현되지 않는 영역이 존재하게 되고, 이에 의하여 화상의 정밀도가 저하될 수 있다.
또한, 격벽 및 디스플레이 유닛과 디스플레이 유닛 사이의 공간이 흑색 또는 백색 등의 고정된 색을 나타내는 경우 전자종이 표시장치의 대조비(Contrast) 또는 밝기(Brightness)가 저하될 수 있다.
보다 구체적으로 격벽 및 디스플레이 유닛과 디스플레이 유닛 사이의 공간이 흑색을 나타낼 경우에는 메인 화상의 대조비(Contrast)는 우수하나 밝기(Brightness)가 저하될 수 있다. 이와 반대로 격벽 및 디스플레이 유닛과 디스플레이 유닛 사이의 공간이 백색을 나타낼 경우에는 메인 화상의 밝기(Brightness)는 우수하나 대조비(Contrast)가 저하될 수 있다.
본 실시형태에 따르면 제1 기판(110)에는 제2 디스플레이 유닛으로써 마이크로 캡슐(150)이 삽입되어 있다. 본 실시형태에서 제2 디스플레이 유닛은 제1 디스플레이 유닛에 의하여 메인 화상이 표현되지 않는 영역에 삽입되어 보조 화상을 표시하는 디스플레이 유닛을 의미할 수 있다.
제1 디스플레이 유닛은 제2 디스플레이 유닛보다 큰 사이즈를 가질 수 있으며, 본 실시형태에서 상기 회전체의 입경은 40 내지 80㎛일 수 있고, 상기 마이크로 캡슐의 입경은 20 내지 50㎛일 수 있다.
회전체(140)의 백색을 나타내는 표시영역이 양전하로 대전되고, 흑색을 나타내는 표시영역이 음전하로 대전되는 경우 마이크로 캡슐의 백색 입자는 양전하를 띄고, 흑색 입자는 음전하를 띨 수 있다.
이에 따라, 제1 기판에 삽입된 마이크로 캡슐(150) 중 흑색을 나타내는 회전체(140)의 주변영역에 있는 마이크로 캡슐(150) 또한 흑색을 나타내고, 백색을 나타내는 회전체(140)의 주변영역에 있는 마이크로 캡슐(150) 또한 백색을 나타내게 된다. 즉, 메인 화상이 표시되지 않는 주변 영역이 전압의 인가에 의하여 흑색 또는 백색으로 전환될 수 있다.
본 실시형태에 따르면 격벽 및 회전체와 회전체 사이의 공간에도 화상이 표시되어 화상의 정밀도가 향상될 수 있고, 대조비 및 밝기가 향상될 수 있다.
또한, 회전체의 제1 표시영역이 적색(Red), 녹색(Green) 또는 청색(Blue)으로 착색되고, 양전하로 대전되며, 제2 표시영역이 흑색 또는 백색으로 착색되고, 음전하로 대전된 경우, 마이크로 캡슐의 양전하를 띤 대전입자는 적색(Red), 녹색(Green) 또는 청색(Blue)으로 착색되고, 음전하를 띤 대전입자는 흑색 또는 백색으로 착색될 수 있다.
이에 따라, 컬러를 표시하는 전자 종이 표시장치의 화상의 정밀도가 우수해지고, 우수한 대조비 및 밝기의 표현이 가능해 질 수 있다.
또한, 컬러를 표시하기 위한 회전체 및 마이크로 캡슐의 컬러 조합은 청록(Cyan), 자주(Magenta) 및 노랑(Yellow)일 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나 본 발명의 일 실시형태에 의하면 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐일 수 있다. 상술한 바와 같이, 마이크로 캡슐에 전압이 인가되면 대전된 입자가 비상 또는 하강하게 되고, 이에 따라 흑색 또는 백색이 표현되어 메인 화상을 표시하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 의하면 제1 디스플레이 유닛으로써, 셀 공간에 투명 유체(transparent fluid) 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 갖는 2 종류의 대전 입자가 배치될 수 있다.
또한, 제1 기판에는 제2 디스플레이 유닛으로써, 마이크로 캡슐, 회전체 또는 서로 다른 대전 특성을 가지며, 서로 다른 색으로 착색된 2 종류의 대전 입자가 배치될 수 있다. 제1 기판에 배치된 제2 디스플레이 유닛은 제1 디스플레이 유닛에 의하여 표시되는 메인 화상과 동일하게 백색 또는 흑색을 표시할 수 있다.
본 발명에서 제2 디스플레이 유닛은 격벽, 회전체와 회전체 사이의 영역 등 메인 화상이 표시되지 않는 영역에 보조화상을 구현할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 일렉트로 웨팅(electrowetting)에 의하여 보조화상을 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전자 종이 표시장치를 나타내는 개략적인 단면도이다. 상술한 실시예와 다른 구성요소를 중심으로 설명하며, 동일한 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전자 종이 표시장치(400)는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(410) 및 제2 기판(420)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판(410, 420) 사이에는 다수 개의 격벽(430)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(430)은 제1 및 제2 기판(410, 420) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성한다. 상기 셀 공간에는 제1 디스플레이 유닛으로써, 전기적 및 광학적 이방성을 가지는 회전체(440)가 배치되어 있다.
상기 제1 기판(410)에는 제2 디스플레이 유닛으로써 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2종류의 대전 입자(450)가 삽입되어 있다.
상기 제1 기판(410)에는 투명 유체 및 대전입자를 수용하기 위한 홈(460)이 형성될 수 있다. 상기 홈에 삽입되는 2종류의 대전입자는 상기 회전체(440)의 대전 특성과 동일하게 백색 입자는 양전하로 하전되고, 흑색 입자는 음전하로 하전될 수 있다. 이에 따라, 제1 기판에 배치된 제2 디스플레이 유닛은 제1 디스플레이 유닛에 의하여 표시되는 메인 화상과 동일하게 백색 또는 흑색을 표시할 수 있다.
도시된 바와 같이, 상기 홈(460)은 구획되는 다수 개의 홈으로 구성될 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나, 홈은 제1 기판의 전체 영역에 걸쳐 하나의 홈으로 형성될 수 있다.
상기 홈(460)은 제1 기판(410) 중 격벽(430)이 형성되는 위치에 형성될 수 있다. 또한, 하나의 홈(460)은 하나의 격벽에 대응하고, 두 개의 셀 공간에 걸쳐 형성될 수 있다. 즉, 하나의 셀 공간에는 2개의 홈(460)와 매칭되어 있을 수 있다. 하나의 홈(460)에 배치되는 2종류의 대전입자는 셀 공간에 배치된 회전체와 동일하게 일부는 백색 입자가 상승하고, 일부는 흑색 입자가 상승할 수 있다.
상기 격벽(410)과 회전체와 회전체 사이의 공간은 제2 디스플레이 유닛(450)에 의하여 보조화상을 표시하게 된다. 이에 따라, 전자 종이 표시장치의 화상의 정밀도가 우수해지고, 우수한 대조비 및 밝기의 표현이 가능해 질 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전자 종이 표시장치를 나타내는 개략적인 단면도이다. 상술한 실시예와 다른 구성요소를 중심으로 설명하며, 동일한 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전자 종이 표시장치(200)는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(210) 및 제2 기판(220)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이에는 다수 개의 격벽(230)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(230)은 제1 및 제2 기판(210, 220) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간(h)을 형성한다. 상기 셀 공간(h)에는 제1 디스플레이 유닛으로써, 전기적 및 광학적 이방성을 가지는 회전체(240)가 배치되어 있다.
본 실시형태에서, 상기 격벽(230)에는 제2 디스플레이 유닛으로써 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐(250)이 삽입되어 있다.
회전체(240)의 백색을 나타내는 표시영역이 양전하로 대전되고, 흑색을 나타내는 표시영역이 음전하로 대전되는 경우 마이크로 캡슐의 백색 입자는 양전하를 띄고, 흑색 입자는 음전하를 띨 수 있다.
이에 따라, 격벽에 삽입된 마이크로 캡슐(250) 중 흑색을 나타내는 회전체(240)에 인접한 마이크로 캡슐(250) 또한 흑색을 나타내고, 백색을 나타내는 회전체(240)에 인접한 마이크로 캡슐(250) 또한 백색을 나타내게 된다.
본 실시형태에 따르면 격벽에 디스플레이 유닛이 배치되고, 이에 의하여 화상이 표시되어 화상의 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 전자종이 표시 장치의 대조비 및 밝기가 향상될 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나, 상술한 바와 같이, 제1 디스플레이 유닛으로써 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐이 배치되거나, 셀 공간에 투명 유체(transparent fluid) 및 상기 투명 유체에 분산되며, 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 갖는 2 종류의 대전 입자가 배치될 수 있다.
또한, 격벽에는 제2 디스플레이 유닛으로써, 마이크로 캡슐, 회전체 또는 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전 입자가 배치될 수 있다. 상기 격벽에는 제2 디스플레이 유닛을 수용하기 위한 홈이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 전자 종이 표시장치를 나타내는 개략적인 단면도이다. 상술한 실시예와 다른 구성요소를 중심으로 설명하며, 동일한 구성요소에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전자 종이 표시장치(300)는 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 기판(310) 및 제2 기판(320)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판(310, 320) 사이에는 다수 개의 격벽(330)이 형성되어 있으며, 상기 격벽(330)은 제1 및 제2 기판(310, 320) 사이의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간(h)을 형성한다. 상기 셀 공간(h)에는 제1 디스플레이 유닛으로써, 전기적 및 광학적 이방성을 가지는 회전체(340)가 배치되어 있다.
본 실시형태에서, 상기 제2 기판(320)에는 제2 디스플레이 유닛으로써 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐(350)이 삽입되어 있다. 상기 마이크로 캡슐(350)은 회전체와 회전체 사이의 공간을 메울수 있도록 제2 기판(320)의 특정 위치에 삽입될 수 있다. 상기 마이크로 캡슐(350)은 제2 기판 중 격벽(350)과 대응되는 위치에 삽입될 수 있다.
상기 회전체(340)의 백색을 나타내는 표시영역이 양전하로 대전되고, 흑색을 나타내는 표시영역이 음전하로 대전되는 경우 마이크로 캡슐(350)의 백색 입자는 양전하를 띄고, 흑색 입자는 음전하를 띨 수 있다.
이에 따라, 제2 기판 삽입된 마이크로 캡슐(350) 중 흑색을 나타내는 회전체(340)에 인접한 마이크로 캡슐(350) 또한 흑색을 나타내고, 백색을 나타내는 회전체(340)에 인접한 마이크로 캡슐(350) 또한 백색을 나타낼 수 있다.
본 실시형태에 따르면 회전체와 회전체 사이의 공간을 메울 수 있도록 제2 기판에 디스플레이 유닛이 배치되고, 이에 의하여 화상이 표시되어 화상의 정밀도가 향상될 수 있다. 또한, 전자종이 표시 장치의 대조비 및 밝기가 향상될 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나, 상술한 바와 같이, 제1 디스플레이 유닛으로써 서로 다른 대전 특성을 갖는 2종류의 입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐이 배치되거나, 셀 공간에 투명 유체 (transparent fluid) 및 상기 투명 유체에 분산되며, 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 갖는 2 종류의 대전 입자가 배치될 수 있다.
또한, 제2 기판에는 제2 디스플레이 유닛으로써, 마이크로 캡슐, 회전체 또는 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전 입자가 배치될 수 있다. 상기 제2 기판에는 제2 디스플레이 유닛을 수용하기 홈이 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 종이 표시장치의 제조방법을 설명한다.
도 7a 내지 도 7c은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 종이 표시장치의 제조공정을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
우선, 도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 기판을 마련한다. 제1 기판은 유연성이 있는 플라스틱으로 형성될 수 있으며, 제1 기판의 형성시 제2 디스플레이 유닛으로 사용되는 마이크로 캡슐(150)을 삽입하여 형성할 수 있다.
도시되지 않았으나, 마이크로 캡슐 이외에 회전체를 삽입하거나, 제1 기판의 내부에 홈을 만들어 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자를 삽입할 수 있다. 이때, 상기 홈은 제1 기판의 전체 영역에 걸쳐 하나의 홈으로 형성될 수 있다. 또는 구획되는 다수 개의 홈으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 구획되는 홈의 위치는 이후 형성되는 격벽의 위치에 대응하도록 형성될 수 있다.
다음으로, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판(110) 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간(h)을 형성하는 격벽(130)을 형성한다. 상기 격벽(130)은 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지로 이루어 질 수 있으며, 일정 두께의 수지층 형성한 후, 패터닝 공정을 이용하여 격벽을 형성할 수 있다.
예를 들면, 임프린트 공정을 이용할 수 있다. 우선, 일정 두께의 수지층을 형성한 후, 양각 및 음각 패턴을 갖는 스탬프로 상기 수지층을 압착하여 다수의 격벽을 형성할 수 있다. 스탬프의 양각 및 음각 패턴에 따라, 격벽 및 격벽에 의하여 구획되는 셀 공간이 형성된다. 이때, 스탬프의 양각 및 음각 패턴을 조절하여 격벽의 간격 및 셀의 형태 및 크기를 조절할 할 수 있다.
다음으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 셀 공간(h)에 제1 디스플레이 유닛으로 사용되는 회전체(140)을 배치한다. 상기 회전체(140)는 마스크 및 스퀴지 등을 이용하여 셀 공간에 주입될 수 있다.
다음으로, 상기 제1 기판(110)과 대향 배치되며, 상기 셀 공간(h)을 덮도록 제2 기판(120)을 부착할 수 있다. 이에 따라 도 1에 도시된 바와 같은 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나 유연성이 있는 플라스틱으로 제1 기판을 형성하고,상기 제1 기판 상의 공간을 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하는 격벽을 형성할 수 있다. 이때, 상기 격벽에는 제2 디스플레이 유닛을 삽입할 수 있다.
이후, 상기 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하고, 상기 제1 기판과 대향 배치되고, 상기 셀 공간을 덮도록 제2 기판을 부착할 수 있다. 이에 따라 도 4에 도시된 바와 같은 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.
또한, 도시되지 않았으나 유연성이 있는 플라스틱으로 제1 기판을 형성하고,상기 제1 기판 상의 공간을 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하는 격벽을 형성할 수 있다.
이후, 상기 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치할 수 있다. 다음으로, 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 제2 기판을 마련하고, 상기 셀 공간을 덮으며, 상기 제1 기판과 대향 배치되도록 상기 제2 기판을 부착할 수 있다. 이에 따라 도 5에 도시된 바와 같은 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.
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.
110, 210, 310, 410: 제1 기판 120, 220, 320, 420: 제2 기판
130, 230, 330, 430: 격벽 140, 240, 340, 440: 회전체
150, 250, 350: 마이크로 캡슐 450: 투명 유체 및 대전입자
460: 홈

Claims (19)

  1. 소정의 간격을 두고 서로 대향 배치되는 제1 및 제2 기판;
    상기 제1 및 제2 기판 사이에 형성되며, 다수의 셀 공간을 제공하는 격벽;
    상기 셀 공간에 배치되는 제1 디스플레이 유닛; 및
    상기 제1, 제2 기판 중 상기 격벽에 대응되는 위치 및 상기 격벽 중 적어도 하나의 영역에 삽입되는 제2 디스플레이 유닛;
    을 포함하는 전자종이 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 메인화상을 표시하며, 상기 제2 디스플레이 유닛은 보조화상을 표시하는 것으로, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제1 디스플레이 유닛과 동일한 색상을 표시하는 전자종이 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체인 전자종이 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 제1 및 제2 표시 영역을 가지며, 상기 제1 표시영역은 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색으로 착색되고, 상기 제2 표시 영역은 흑색 또는 백색으로 착색된 회전체인 전자종이 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐인 전자종이 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자인 전자종이 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체인 전자종이 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 디스플레이 유닛은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐인 전자종이 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 디스플레이 유닛은 투명 유체 및 상기 투명 유체에 분산된 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자인 전자종이 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판, 상기 제2 기판 및 상기 격벽 중 적어도 하나의 영역은 상기 제2 디스플레이 유닛을 수용하기 위한 홈이 형성된 전자종이 표시장치.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체이고, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제1 기판에 삽입되며, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐인 전자종이 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체이고, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 격벽에 삽입되며, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐인 전자종이 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 디스플레이 유닛은 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시 영역을 가지는 회전체이고, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제2 기판에 삽입되며, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2 종류의 대전입자가 분산된 투명 유체가 봉입된 마이크로 캡슐인 전자종이 표시장치.
  15. 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 제1 기판을 마련하는 단계;
    상기 제1 기판 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하는 격벽을 형성하는 단계;
    상기 각 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 대향 배치되며, 상기 셀 공간을 덮도록 제2 기판을 부착하는 단계;
    를 포함하며, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제1 기판 중 격벽에 대응되는 위치에 삽입되는 전자 종이 표시장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 제2 디스플레이 유닛이 삽입되는 홈이 형성된 전자종이 표시장치의 제조방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 위치에 형성되는 전자종이 표시장치의 제조방법.
  18. 제1 기판을 마련하는 단계;
    상기 제1 기판 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하며, 제2 디스플레이 유닛이 삽입된 격벽을 형성하는 단계;
    상기 각 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 대향 배치되며, 상기 셀 공간을 덮도록 제2 기판을 부착하는 단계;
    를 포함하는 전자 종이 표시장치의 제조방법.
  19. 제1 기판을 마련하는 단계;
    상기 제1 기판 상의 공간을 분할하여 다수의 셀 공간을 형성하는 격벽을 형성하는 단계;
    상기 각 셀 공간에 제1 디스플레이 유닛을 배치하는 단계; 및
    제2 디스플레이 유닛이 삽입된 제2 기판을 상기 제1 기판과 대향 배치되며, 상기 셀 공간을 덮도록 부착하는 단계;
    를 포함하며, 상기 제2 디스플레이 유닛은 상기 제2 기판 중 격벽에 대응되는 위치에 삽입되는 전자 종이 표시장치의 제조방법.
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