KR101301540B1 - Optical film for display device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이크로캡슐형 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 마이크로캡슐층에 함유된 다수의 마이크로캡슐을 모노레이어구조로 재배치하는 방법을 제시하고, 이를 통해 디스플레이 장치의 광학 특성을 향상시킬 수 있는 마이크로캡슐형 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 마이크로 캡슐형 디스플레이 장치는 상부 전극이 형성된 상부 기판과 하부전극이 형성된 하부기관 사이에 적층된 마이크로캡슐층을 형성한 후, 열 충격을 가함으로써 모노레이어 마이크로캡슐층을 형성하는 단계에 의해 달성 가능하다.The present invention relates to a microcapsule-type display device and a manufacturing method thereof, and an object of the present invention is to propose a method for rearranging a plurality of microcapsules contained in a microcapsule layer into a monolayer structure, thereby providing optical characteristics of the display device. It is to provide a microcapsule-type display device and a method of manufacturing the same that can improve the.
In the microcapsule-type display device according to the present invention, after forming a microcapsule layer stacked between an upper substrate on which an upper electrode is formed and a lower organ on which a lower electrode is formed, the microcapsule display device forms a monolayer microcapsule layer by applying a thermal shock. Is achievable by
Description
본 발명은 디스플레이 표시소자용 광학필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모노레이어 구조의 마이크로캡슐층을 갖는 디스플레이 표시소자용 광학필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical film for a display display device and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an optical film for a display display device having a microcapsule layer of a mono-layer structure and a manufacturing method thereof.
대량의 종이 사용은 삼림을 파괴시키고, 쓰레기를 발생시키는 다양한 문제점을 가지고 있다. 퍼스널 컴퓨터의 보급, 인터넷을 기반으로 하는 정보화 사회의 발달에 의하여 전자 정보의 일시적인 열람을 목적으로 하는 소위 단 수명 문서로서의 종이 소비는 점점 증가하는 경향이 있어 종이를 대신하는 표시 매체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.The use of large amounts of paper has various problems that destroy forests and generate garbage. With the spread of personal computers and the development of the Internet-based information society, the consumption of paper as so-called short-lived documents for the purpose of temporary reading of electronic information tends to increase, and research on display media instead of paper is actively conducted. It's going on.
그 중, 마이크로캡슐형(특히, 콜레스테릭액정 캡슐 방식) 디스플레이 장치는 무전원으로 표시를 유지할 수 있는 메모리성을 가지고 있고, 액정의 유동성이 억제되기 때문에 휨이나 압력에 대한 화상의 혼란이 작아지고, 플렉서블 디스플레이 구현에 적합하며, 편광판을 사용하지 않는다는 점과 컬러 필터를 필요로 하지 않는다는 특징으로 인해 근래 주목을 끌고 있다.Among them, the microcapsule type (particularly, cholesteric liquid crystal capsule type) display device has a memory property capable of maintaining display with no power supply, and the liquidity of liquid crystal is suppressed, resulting in less confusion of image due to warpage and pressure. In particular, it is suitable for implementing a flexible display, and due to the fact that it does not use a polarizer and does not require a color filter, it has recently attracted attention.
도 1은 종래 콜레스테릭액정 캡슐형 유연 디스플레이 표시소자 광학 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다. 마이크로캡슐형 디스플레이 장치란 액정 드롭렛(Droplet)을 형성한 후 고분자 바인더(binder)와 혼합함으로써 액정을 캡슐형태(13)로 제조하여 상부기판과 하부기판 사이에 개재시킨 광학필름을 포함하는 표시 장치를 의미하며, 도 1과 같이 상부전극(11)이 형성된 상부기판(10)과 하부전극(미도시)이 형성된 하부기판(미도시) 사이에 마이크로캡슐층(15)이 개재되어 있다.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional cholesteric liquid crystal capsule-type flexible display display optical film. The microcapsule type display device includes a display device including an optical film interposed between an upper substrate and a lower substrate by forming a liquid crystal into a
그러나, 이러한 종래 마이크로캡슐형 디스플레이 장치는 다음과 같은 문제점이 있었다. 즉, 종래 마이크로캡슐형 디스플레이 장치의 세부 구성 및 구조를 살펴보면, 마이크로캡슐층에 함유된 다수의 마이크로캡슐은 바인더 내부에서 무작위로 다층을 이루며 배치되어 캡슐 상호 간에 중첩되거나 적층되어 있는 구조를 갖고 있기 때문에 도 1과 같이 마이크로캡슐층을 투과하는 빛의 산란 현상이 많이 발생하여 광투과도가 떨어지고, 이로 인해 디스플레이 장치의 광학 특성을 저하시키는 문제점이 있었다.
However, such a conventional microcapsule type display device has the following problems. That is, when looking at the detailed configuration and structure of the conventional microcapsule type display device, since a plurality of microcapsules contained in the microcapsule layer is randomly arranged in a multi-layer inside the binder has a structure overlapping or stacked between the capsules As shown in FIG. 1, light scattering occurs through the microcapsule layer, resulting in a decrease in light transmittance, thereby lowering optical characteristics of the display device.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 마이크로캡슐층에 함유된 다수의 마이크로캡슐을 모노레이어 구조로 재배치하는 방법을 제시하고, 이를 통해 디스플레이 장치의 광학 특성을 향상시킬 수 있는 디스플레이 표시소자용 광학필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to propose a method for rearranging a plurality of microcapsules contained in the microcapsule layer in a monolayer structure, thereby improving the optical characteristics of the display device The present invention provides an optical film for a display display device and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법은 상부전극이 형성된 상부기판과 하부전극이 형성된 하부기판 사이에 마이크로캡슐층을 포함하는 유연 디스플레이 표시소자용 광학 필름 제조 방법에 있어서, 제 1방법은 마이크로캡슐층 구조는 마이크로캡슐을 제조하는 제1 단계와, 상기 마이크로캡슐을 바인더와 혼합하여 상기 상부기판의 상부전극 상에 50℃로 적층하는 제2 단계 및 상기 제 2단계를 통해 마이크로캡슐층이 적층된 상부기판을 0℃로 급 냉각을 시켜서 상온에서 서서히 건조를 진행시킴으로써 마이크로캡슐층의 건조가 완료 된 후 상기 마이크로캡슐층의 전체 면적 대비 적어도 50% 이상은 상기 마이크로캡슐이 상기 상부적극 상에 모노레이어 구조로 재배치되도록 하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Method for manufacturing an optical film for a flexible display display device according to the present invention for achieving the above object is a method for manufacturing an optical film for a flexible display display device comprising a microcapsule layer between the upper substrate and the lower substrate on which the upper electrode is formed. In the first method, the microcapsule layer structure includes a first step of preparing a microcapsule, a second step of laminating at 50 ° C. on the upper electrode of the upper substrate by mixing the microcapsules with a binder. After the microcapsule layer is rapidly dried at room temperature by rapidly cooling the upper substrate on which the microcapsule layer is laminated to 0 ° C., after drying of the microcapsule layer is completed, at least 50% or more of the total area of the microcapsule layer is micro And a third step of allowing the capsule to be rearranged in a monolayer structure on the upper pole. .
본 발명에 따른 마이크로캡슐형 디스플레이장치는 종래 마이크로캡슐형 디스플레이 장치에 광원이 입사된 경우(도1 참조)와 대비하여, 모노레이어 구조를 갖는 마이크로캡슐층(155)에 의해 빛의 산란 현상이 대폭 줄어들어 광투과율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In the microcapsule-type display device according to the present invention, in contrast to the case where a light source is incident on a conventional microcapsule-type display device (see FIG. 1), light scattering phenomenon is greatly increased by the
또한, 다수의 마이크로캡슐(130) 각각이 단층 상에 상호 밀착 배치됨에 따라 캡슐(130) 입자간 공극이 최소화되고, 이는 마이크로캡슐층(155)의 두께(즉, 디스플레이 장치의 두께)를 감소시킬 수 있는 요소로 작용한다.In addition, as each of the plurality of
또한, 상술한 바와 같이 그 두께가 얇아진 마이크로캡슐층(155)을 갖는 필름기판을 디바이스에 적용하면 장치의 구동전압을 낮출 수 있는 장점이 있다.In addition, when the film substrate having the
마지막으로 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 디스플레이장치는 플렉서블한 기판에 적용할 경우 플렉서블한 디스플레이장치로 형성할 수 있으며, 어느 일 방향으로 구부리더라도 종래 기판 사이에 주입되는 액정 물질을 갖는 디스플레이장치에서 발생하는 액정 이동 현상이 생기지 않고 상을 그대로 유지할 수 있는 장점이 있다.
Finally, the microcapsule-type display device according to the present invention may be formed as a flexible display device when applied to a flexible substrate, and may occur in a display device having a liquid crystal material injected between the substrates in any direction. There is an advantage that the image can be maintained as it is without the liquid crystal shift phenomenon.
도 1은 종래 액정 마이크로캡슐형 유연 디스플레이 표시소자 광학 필름을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름의 제조 과정을 도시한 공정 흐름도.
도 3은 도 2의 각 단계에 따라 제조된 복층 구조의 마이크로 캡슐층을 본 발명의 제 1방식에 따라 재배치하는 마이크로캡슐 재배치 공정을 설명하는 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름에 광원이 입사된 예시를 개략적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional liquid crystal microcapsule type flexible display display optical film.
2 is a process flow diagram illustrating a manufacturing process of the optical film for a flexible display display device according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of an optical film for a flexible display display device illustrating a microcapsule rearrangement process for rearranging a microcapsule layer having a multilayer structure manufactured according to each step of FIG. 2 according to a first method of the present invention.
4 is a cross-sectional view schematically showing an example in which a light source is incident on the optical film for a flexible display display device according to the present invention.
본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름 및 그 제조방법은 다수의 마이크로캡슐이 모노레이어 구조로 배치된 마이크로캡슐층 구조와 이러한 모노레이어 구조를 갖는 마이크로캡슐층의 효과적인 제조 방법을 통해 디스플레이 장치의 광학 및 전기적 특성을 향상시켜줄 수 있는 기술적 특징을 제시한다.
An optical film for a flexible display display device and a method of manufacturing the same according to the present invention are characterized in that the microcapsule layer structure in which a plurality of microcapsules are arranged in a mono-layer structure and an effective method of manufacturing a microcapsule layer having such a mono-layer structure are provided. It presents technical features that can improve the optical and electrical properties.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 특징 및 장점에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments, features, and advantages of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름의 제조 과정을 도시한 공정 흐름도이다.2 is a process flowchart illustrating a manufacturing process of an optical film for a flexible display display device according to the present invention.
본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름은 상부전극(110)이 형성된 상부기판(100)과 하부전극(미 도시)이 형성된 하부기판(미 도시)사이에 마이크로캡슐층을 포함하고, 상기 마이크로캡슐층 내부에 함유된 다수의 마이크로캡슐(130)은 단일층(모노레이어)으로 정렬되어 있는 것을 특징으로 한다.An optical film for a flexible display display device according to the present invention includes a microcapsule layer between an
본 발명의 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름은 마이크로캡슐(130) 제조단계와, 마이크로캡슐층 형성단계와, 마이크로캡슐(130) 재배치 단계를 통해 제조된다.The optical film for a flexible display display device of the present invention is manufactured through a
먼저, 마이크로캡슐(130) 제조 단계를 설명하면, 복합상분리법(Complex Coacervation), 계면중합법(Interfacial Polymerization), 동시중합법(In-situ Polymerization) 등을 이용하여 5~50㎛ 지름의 마이크로캡슐(130)을 제조하는 단계이다.First, the
마이크로캡슐(130)은 액정 마이크로캡슐 내지 전기영동 마이크로캡슐이 적용될 수 있으며, 이하에서는 액정 마이크로캡슐을 예를 들어 구체적인 제조 방법을 설명하도록 한다.The
액정 마이크로캡슐을 적용할 경우 캡슐제조에 사용되는 액정(131)으로는 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 콜레스테릭 액정(131) 등을 사용한다. 또한 제조되는 마이크로캡슐은 상술한 액정 이외에 이색성 염료(Dichroic dye) 및 카이랄 도펀트(Chiral dopant)를 더 포함할 수 있다.When the liquid crystal microcapsules are applied, a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a cholesteric
세부적으로, 본 발명의 상부기판(100)에 인쇄되는 마이크로캡슐(130)은 코어물질인 액정의 드롭렛(Droplet)을 형성시키는 유화공정, 코아서베이션에 의한 캡슐화 공정, 캡슐 외벽의 겔화공정, 캡슐 외벽 경화공정 및 숙성공정을 통해 제조된다.Specifically, the
본 발명의 유화공정은 유화제를 포함하는 수용액에 고속균질교반기(Homegenizer)를 이용하여 코어물질인 액정의 드롭렛(Droplet)을 형성시키는 공정으로서, 유화제로는 젤라틴, 아라비아검, 알부민, 알기네이트, 카제인과 같은 천연유화제 내지 폴리우레탄, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌, 아민과 같은 합성 유화제 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The emulsifying process of the present invention is a step of forming a droplet of a liquid crystal as a core material using a high speed homogenizer in an aqueous solution containing an emulsifier. The emulsifiers include gelatin, gum arabic, albumin, alginate, It is preferred to use at least one selected from natural emulsifiers such as casein to synthetic emulsifiers such as polyurethane, polyacrylic acid, polyethylene, and amines, but is not necessarily limited thereto.
본 발명에서 사용한 유화제는 젤라틴(Type-A, Sigma-Aldrich)과 아라비아 검(Arabia Gum, Fluka)을 사용하였고, 구체적으로 10% 아라비아검 수용액 360g에 이색성 염료를 녹인 액정(600g)을 한방울씩 떨어뜨리며 고속균질교반기(Homogenizer)를 이용해 회전속도(rpm)를 6,500/7,500/8,500 순으로 높여가며 10여분 간 유화시켰다. 또한, 액정에 도핑된 이색성 염료로는 S-428, M-483, M-412(Mitsui Fine Chemical)를 사용하였고, 액정은 ZLI-1840, ZLI-1565, ZLI-2806(Merck) 등을 사용하였다.The emulsifiers used in the present invention used gelatin (Type-A, Sigma-Aldrich) and Arabian gum (Arabia Gum, Fluka), specifically, a liquid crystal (600g) in which dichroic dye was dissolved in 360g of 10% aqueous arabic gum solution drop by drop. Using a high speed homogenizer, the speed was increased to 6,500 / 7,500 / 8,500 and emulsified for 10 minutes. In addition, S-428, M-483, M-412 (Mitsui Fine Chemical) were used as the dichroic dyes doped in the liquid crystal, and the liquid crystals were ZLI-1840, ZLI-1565, ZLI-2806 (Merck), and the like. It was.
상술한 유화공정이 완료되면, 코아서베이션에 의한 캡슐화 공정으로 넘어간다. 코아서베이션에 의한 캡슐화 공정은 수용액의 pH 조절을 통해 수용성 고분자(젤라틴, 아라비아고무)의 코아서베이트를 형성하고, 젤라틴과 아라비아고무의 결합을 통한 캡슐 외벽을 형성하는 공정이다.When the above-mentioned emulsification step is completed, the process proceeds to encapsulation by co-servation. The encapsulation process by the co-servation is a process of forming a coarse hydrate of a water-soluble polymer (gelatin, gum arabic) through the pH control of the aqueous solution, and forming the capsule outer wall through a combination of gelatin and gum arabic.
본 발명의 실시예는 구연산 또는 빙초산을 사용하여 pH를 조절하였다. 구체적으로, 10% 젤라틴 수용액 240g과 순수 600g을 투입하고 구연산을 이용하여 pH를 4.5로 조절하는 1차 젤라틴 수용액 첨가 단계를 거친 후, 일반 교반기로 이동하여 10% 젤라틴 수용액 120g과 순수 240g을 추가로 천천히 투입하고 구연산을 이용하여 pH를 4.4로 조절함으로써 코아서베이션이 완료된다.The embodiment of the present invention was adjusted pH using citric acid or glacial acetic acid. Specifically, 240 g of 10% gelatin aqueous solution and 600 g of pure water are added, and after adding a primary gelatin aqueous solution to adjust the pH to 4.5 using citric acid, the mixture is moved to a general stirrer, and 120 g of the 10% gelatin aqueous solution and 240 g of pure water are further added. The co-servation is complete by slowly adding the solution and adjusting the pH to 4.4 using citric acid.
코아서베이션은 콜로이드 계에서의 상분리 현상으로서, 콜로이드 물질의 침전이나 응집으로 콜로이드 리치(rich)층과 콜로이드 푸어(poor)층의 2가지계로 분리되는 현상을 말한다. 본 발명에서는 젤라틴과 아라비아검이 pH 4.4 정도에서 서로 반대의 전하를 띠고 응집하게 되는데 이것이 코아서베이션 현상이다. 이처럼 코아서베이션 현상이 일어나면, 젤라틴은 양전하(+)를 띄게 되고 아라비아검은 음전하(-)를 띄게 되어 서로 반대전하를 띄는 친수성 콜로이드가 서로 엉겨 붙으면서 마이크로캡슐의 외벽을 형성하게 된다.Co-ablation is a phase separation phenomenon in a colloidal system, and refers to a phenomenon in which two types of colloidal rich layers and colloidal pore layers are separated by precipitation or aggregation of colloidal materials. In the present invention, gelatin and gum agglomerates agglomerated with opposite charges at a pH of about 4.4, which is a co-servation phenomenon. In this case, the coagulation phenomenon causes gelatin to have a positive charge (+), and arabic gum has a negative charge (-), so that hydrophilic colloids having opposite charges are entangled with each other to form the outer wall of the microcapsule.
상술한 코아서베이션에 의한 액정 캡슐화 공정이 완료되면, 겔화공정으로 넘어간다. 겔화공정은 온도변화를 통해 캡슐 외벽의 겔화를 진행하는 공정으로서, 본 발명의 실시예는 온도를 40℃에서 20℃ 까지는 약 0.2℃/분의 냉각속도로 서냉시킨 후, 20℃에 도달하게 되면 10℃ 까지는 약 0.5℃/분의 냉각속도로 급냉시켰다. 또한, 급냉에 따른 저온에서 액정 캡슐이 뭉치지 않도록 교반기의 회전수를 높여서 교반해 준다.When the above-mentioned liquid crystal encapsulation process by the coagulation is completed, it will transfer to a gelation process. The gelation process is a process of gelling the outer wall of the capsule through the temperature change, the embodiment of the present invention after cooling the temperature at a cooling rate of about 0.2 ℃ / min from 40 ℃ to 20 ℃, when reaching 20 ℃ Up to 10 ° C. was quenched at a cooling rate of about 0.5 ° C./min. In addition, the liquid crystal capsule is agitated by increasing the rotation speed of the stirrer so that the liquid crystal capsule does not clump at a low temperature due to quenching.
겔화공정이 완료되면, 캡슐 외벽 경화공정으로 진입한다. 외벽 경화공정은 경화제를 첨가하여 캡슐 외벽을 경화시키는 단계로서, 경화제는 글루타르알데하이드 또는 포름알데하이드를 사용하여 젤라틴의 아미노기와 가교반응시켜 캡슐을 경화시키면 완전한 마이크로캡슐이 제조된다. 본 발명의 실시예는 4g의 글루타르알데하이드를 천천히 투여함으로써 캡슐 외벽 경화공정을 진행하였다.Once the gelling process is complete, the capsule outer wall hardening process is entered. The outer wall curing process is a step of curing the capsule outer wall by adding a curing agent, the curing agent cross-reacts the amino group of gelatin with glutaraldehyde or formaldehyde to cure the capsule to produce a complete microcapsules. In the embodiment of the present invention, the capsule outer wall hardening process was performed by slowly administering 4 g of glutaraldehyde.
캡슐 외벽 경화공정을 거쳐 완전한 마이크로캡슐의 제조가 완료되면, 약 1시간 정도 교반 후 실온에 방치하여 서서히 실온까지 온도를 올려준 후에 볼밀로 이동하여 약 24시간 정도 숙성함으로써 안정된 마이크로캡슐을 최종 수득하게 된다.After completing the capsule outer wall hardening process, the complete microcapsules were completed. After stirring for about 1 hour, the mixture was left at room temperature and gradually raised to room temperature, then moved to a ball mill and aged for about 24 hours to obtain stable microcapsules. do.
상술한 제조 공정을 통해 수득된 마이크로캡슐은 세정 및 여과가 필요한데, 세정의 경우는 순수, 이소프로필알코올, 에틸렌 글리콜 등을 사용하여 수행한다. 마이크로캡슐(130) 여과공정은 원하는 사이즈를 갖춘 마이크로캡슐(130)만을 획득하고, 마이크로캡슐(130) 제조 공정에서 개입된 불순물을 제거하기 위한 공정으로서 여과지 또는 멤브레인 (Membrane)을 통해 달성가능하다.Microcapsules obtained through the above-described manufacturing process require washing and filtration, and in the case of washing, pure water, isopropyl alcohol, ethylene glycol, and the like are performed. The
세정 및 여과를 완료한 마이크로캡슐(130)은 상부기판(100)의 일면상에 적층 고정되어야 하는데, 이는 바인더(140)를 통해 달성가능하다. 즉, 투명한 재질의 바인더(140)에 마이크로캡슐(130)을 일정한 비율로 혼합시킨 후 상기 상부기판(100)의 일면에 인쇄하여 고정시킨다.The
구체적으로, 마이크로캡슐(130)과 바인더(140)의 혼합 비율은 1:1비율로 혼합되도록 구성하는 것이 바람직하며, 사용되는 바인더(140)로는 폴리비닐알코올, 젤라틴, 포르말린레졸시농 수지, 폴리우레탄 수지, 아크릴산 수지,멜라민, 메타크릴산 수지, 포름알데히드 수지, 불소계 수지 및 폴리비닐피롤리돈에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 사용한다.Specifically, the mixing ratio of the
또한, 마이크로캡슐(130)과 바인더(140)가 혼합된 페이스트를 상부기판(100)에 인쇄하기 전에 상기 혼합과정에서 바인더(140)에 포함된 기포를 제거하는 탈포 과정이 행해진다.In addition, before printing the paste mixed with the
상술한 공정이 모두 완료되면 바인더(140)가 혼합된 마이크로캡슐(130)을 기판상에 인쇄하여 마이크로캡슐층(150)을 형성하게 된다.When all of the above processes are completed, the
본 발명에 따른 상부기판(100)의 일측면에는 상부전극(110) 박막이 증착법 등에 의해 형성되어 있다. 상기 상부전극(110)은 ITO(Indium Tin Oxide),IZO (Indium Zinc Oxide) 또는 투명한 도전성 폴리머류 등을 이용하여 형성한다.On one side of the
상부기판(100)은 글래스(Glass) 소재의 유리 기판은 물론, 탄성변형 가능한 유연성을 지닌 얇은 플라스틱 기판으로 구성할 수 있다.The
상기 플라스틱 기판의 소재로는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 중에서 선택된 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지는 않는다.It is preferable to use any one selected from polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyarylate (PAR), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) as a material of the plastic substrate. , But not necessarily limited thereto.
상부전극(110)이 적층되어 있는 상부기판(100) 위에 마이크로캡슐(130)과 바인더(140)가 혼합된 페이스트를 인쇄하는 방법은 스크린 인쇄, 스텐실프린팅, 오프셋 인쇄 중에서 선택된 어느 하나의 방법을 통해 달성가능하며, 코팅방법으로는 그라비아 코팅, 나이프 코팅, 롤코팅, 다이코팅, 리버스 코팅 중에서 선택된 어느 하나의 방법을 통해 달성가능하다.The method of printing the paste in which the
상술한 바와 같이, 마이크로캡슐(130)과 바인더(140)가 혼합된 페이스트를 상부기판(100)의 상부전극(110) 상에 인쇄하는 공정이 완료되면 도 3(a)와 같은 마이크로캡슐층(150)을 구성하게 된다. 도 3은 도 2의 각 단계에 따라 제조된 복층 구조의 마이크로 캡슐층을 모노 레이어 마이크로 캡슐층으로 재배치하는 마이크로캡슐 재배치 공정을 설명하는 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름의 단면도이다.As described above, when the process of printing the paste mixed with the
도 3(a)에서 알 수 있듯이, 전술한 공정까지 진행된 마이크로캡슐층(150)은 이에 함유된 다수의 마이크로캡슐(130)이 바인더(140) 내부에서 무작위로 다층을 이루며 배치되어 캡슐 상호 간에 중첩되거나 적층되어 있는 마이크로캡슐층(150) 구조를 갖는다.As can be seen in Figure 3 (a), the
본 발명의 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법은 상기와 같이 다층 형태의 무작위 배열 구조를 갖는 마이크로캡슐층(150)을 모노레이어(Mono-layer) 구조로 만들어 주기 위해 마이크로캡슐(130) 재배치 단계를 더 포함한다.Optical film manufacturing method for a flexible display display device of the present invention rearranges the
참고로, 본 발명에서 사용하는 용어인 "모노레이어 구조"에 대해 정의하기로 한다. 본 발명의 모노레이어 구조는 액정 분자 하나 하나가 일분자층으로 배열된 것을 의미하는 것이 아니라, 다수의 액정이 모여 형성된 마이크로캡슐 하나 하나가 일분자층과 같은 형태로 밀착하며 배열되어 있는 구조를 의미한다.For reference, the term "monolayer structure" used in the present invention will be defined. The monolayer structure of the present invention does not mean that each one of the liquid crystal molecules are arranged in a single molecule layer, but means a structure in which one microcapsules formed by collecting a plurality of liquid crystals are arranged in close contact with each other in the same form as a single molecule layer.
즉, 마이크로캡슐층이 개재되어 있는 상부기판과 하부기판을 수직 방향으로 절단하였을 때 상부기판과 하부기판 사이에 마이크로캡슐이 단일층으로 배열되어 있다면 이는 모노레이어 구조에 해당한다. 그러나, 이처럼 마이크로캡슐층이 모노레이어구조를 갖도록 실제작할 때, 마이크로캡슐층 전체 영역에 걸쳐 모든 마이크로캡슐 이 100% 단일층을 형성하도록 제작하는 것은 불가능하거나 대단히 어렵다. 따라서, 본 발명에서 모노레이어 구조라 함은 상부기판 상부에 적층된 마이크로캡슐층의 전체 면적 대비 적어도 50% 이상의 면적에서 바람직하게는 70% 이상의 면적에서 마이크로캡슐이 단일층 구조로 배열된 상태를 의미하는 것으로 정의하기로 한다.That is, when the microcapsules are arranged in a single layer between the upper substrate and the lower substrate when the upper substrate and the lower substrate interposing the microcapsule layer are cut in the vertical direction, this corresponds to a monolayer structure. However, when the microcapsule layer is actually made to have a monolayer structure, it is impossible or extremely difficult to fabricate all microcapsules to form a 100% monolayer over the entire area of the microcapsule layer. Therefore, in the present invention, the monolayer structure means a state in which the microcapsules are arranged in a single layer structure in an area of at least 50% or more and preferably in an area of 70% or more with respect to the total area of the microcapsule layer stacked on the upper substrate. It will be defined as.
이러한 마이크로캡슐층(155)의 모노레이어 구조는 다음과 같은 제조방법을 통해 달성된다. 전술한 마이크로캡슐층 형성단계를 통해 상부기판(100)의 일면 상에 마이크로캡슐층(150)을 인쇄/코팅한 후, 마이크로캡슐층(150)이 적층된 상부기판(100)을 열충격 방법에 의한 온도변화를 이용하는 것이다.The monolayer structure of the
제 1 온도를 갖는 챔버 내부에 상부전극(110)이 형성된 상부기판(100)을 위치시키고, 바인더(140)와 혼합된 마이크로캡슐(130)을 상부전극(110) 상부에 인쇄 또는 코팅 방식으로 형성한다(도 3(a)). 이때, 제 1 온도는 40℃와 60℃로 유지되도록 하는 것이 바람직하다. 챔버 내부가 60℃보다 높게 유지되면 바인더(140)에 포함된 솔벤트가 짧은 시간 동안 증발되기 때문에 마이크로캡슐(130)이 모노레이어로 재배치되기 전에 굳어져 버리는 문제가 발생된다.Positioning the
이후, 챔버 내부 온도를 제 1 온도보다 대략 40℃ 내지 60℃ 낮은 제 2 온도로 5분 이내에 변경시키면, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 바인더(140)와 섞여 상부에 위치하고 있는 마이크로캡슐(130) 입자들은 중력 방향으로 하강하게 된다. 이때, 제 2 온도는 0℃ 이상의 온도를 갖도록 하는 것이 바람직하다. 제 2 온도가 0℃보다 낮은 온도로 유지되면 수용성 바인더의 경우 얼어 버리는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 마이크로캡슐층(150)은 열충격에 의한 급격한 온도변화로 점도가 빠르게 상승하게 되어 건조속도가 느려지게 됨으로써 마이크로캡슐의 하강속도가 완만해지면서 3(c)에 도시된 바와 같이 상부전극(110) 위에 대략 모노레이어 형태를 이루고 있는 배치 구조로 정렬하게 된다. 챔버 내부의 온도를 제 1온도로 유지하다가 수 분내에 제 2온도로 하강할 경우, 마이크로캡슐층(150)은 제 2온도까지 떨어지지 않고 실질적으로는 대략 상온이나 제 2온도 사이에서 바인더의 경화가 완료되는 것으로 확인되었다. 이러한 실험으로 알 수 있는 것은 챔버의 온도를 제 1온도를 유지하다가 이보다 40℃ 내지 60℃낮은 제 2온도로 하강시키더라도 실질적으로 마이크로캡슐층(130)에 가해지는 온도차는 제 1온도와 제 2온도의 차이보다 적게 가해짐을 알 수 있다.Subsequently, when the internal temperature of the chamber is changed to a second temperature that is approximately 40 ° C. to 60 ° C. lower than the first temperature within 5 minutes, the microcapsules (c) mixed with the
상기 설명에서 온도 충격을 가하기 위해 챔버를 사용하는 것이 바람직하나, 챔버를 사용하기 어려울 경우에는 상부기판(100)을 핫플레이트 기판(미 도시)에 위치시키고, 핫플레이트 기판에 가해지는 온도를 제 1온도에서 제 2온도로 급격히 하강하는 것도 가능하다. 특히, 이 경우에는 급격한 온도변화에 의해 마이크로캡슐층 부위에 대기중의 습기에 의한 이슬맺힘 현상이 발생할 수 있는데 이러한 현상을 방지하기 위해 상대습도를 50%이하로 더 바람직하게는 30%이하로 유지하는 것이 중요하다.
In the above description, it is preferable to use a chamber to apply a temperature shock. However, when it is difficult to use the chamber, the
도 4는 본 발명에 따른 유연 디스플레이 표시소자용 광학필름에 광원이 입사된 예시를 개략적으로 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view schematically illustrating an example in which a light source is incident on the optical film for a flexible display display device according to the present invention.
도 4에서 알 수 있듯이 본 발명에 따른 마이크로캡슐형 디스플레이장치는 종래 마이크로캡슐형 디스플레이 장치에 광원이 입사된 경우(도 1 참조)와 대비하여, 모노레이어 구조를 갖는 마이크로캡슐층(155)에 의해 빛의 산란 현상이 대폭 줄어들어 광투과율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As can be seen in FIG. 4, the microcapsule-type display device according to the present invention is prepared by the
또한, 다수의 마이크로캡슐(130) 각각이 단층 상에 상호 밀착 배치됨에 따라 캡슐(130) 입자간 공극이 최소화되고, 이는 마이크로캡슐층(155)의 두께(즉, 디스플레이 장치의 두께)를 감소시킬 수 있는 요소로 작용한다.In addition, as each of the plurality of
또한, 상술한 바와 같이 그 두께가 얇아진 마이크로캡슐층(155)을 갖는 필름기판을 디바이스에 적용하면 장치의 구동전압을 낮출 수 있고, 기판을 구부리더라도 액정이 이동하지 않아 상이 그대로 유지되는 장점이 있다.
In addition, if the film substrate having the
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
While specific embodiments of the invention have been illustrated and described, it will be obvious that the same may be varied in many ways by those skilled in the art without departing from the spirit of the invention. Such modified embodiments are not to be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but are to be regarded as falling within the scope of the appended claims.
100 : 상부기판 110 : 상부전극
130 : 마이크로캡슐 131 : 액정
140 : 바인더 150 : 마이크로캡슐층
155 : 모노레이어 구조의 마이크로캡슐층100: upper substrate 110: upper electrode
130: microcapsules 131: liquid crystal
140: binder 150: microcapsule layer
155: microcapsule layer of monolayer structure
Claims (10)
마이크로캡슐을 제조하는 제 1 단계;
상기 마이크로캡슐을 바인더와 혼합하여 상기 상부전극 상에 형성함으로써 마이크로캡슐을 적층하는 제2 단계; 및
상기 마이크로캡슐층이 적층된 상부기판을 열충격을 가하여 상기 마이크로캡슐층의 전체 면적 대비 적어도 50% 이상은 상기 마이크로캡슐이 상기 상부전극 상에 모노레이어 구조로 재배치되도록 하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
An optical film manufacturing method for a display display device including a microcapsule layer between an upper substrate on which an upper electrode is formed and a lower substrate on which a lower electrode is formed.
A first step of preparing microcapsules;
Stacking the microcapsules by mixing the microcapsules with a binder to form the upper electrodes; And
At least 50% or more of the microcapsule layer with respect to the total area of the microcapsule layer by thermally impacting the upper substrate on which the microcapsule layer is stacked comprises a third step of rearranging the microcapsules in a monolayer structure on the upper electrode. An optical film manufacturing method for a display display device.
상기 제3 단계의 열충격은 상기 상부기판을 챔버 내부에 위치시키거나 또는 핫플레이트 기판 상부에 위치시키고, 상기 챔버 내부 온도 또는 상기 핫플레이트 기판의 온도를 제 1온도에서 제 2온도로 변화시키는 것을 특징으로 하고, 상기 제 2온도는 상기 제 1온도보다 40℃ 내지 60℃ 보다 낮은 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
The method of claim 1,
The third step of thermal shock is characterized in that the upper substrate is located inside the chamber or on the hot plate substrate, and the temperature inside the chamber or the temperature of the hot plate substrate is changed from the first temperature to the second temperature. And wherein the second temperature is lower than 40 ° C. to 60 ° C. than the first temperature.
상기 마이크로캡슐은 액정 마이크로캡슐 또는 전기영동 마이크로캡슐인 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
The method of claim 2,
The microcapsules are liquid crystal microcapsules or electrophoretic microcapsules characterized in that the optical film manufacturing method for a display display device.
상기 액정 마이크로캡슐은 네마틱 액정, 스메틱 액정, 콜레스트릭 액정 및 이색성 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
The method of claim 3, wherein
The liquid crystal microcapsules include nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, Cholesteric liquid crystal and a dichroic dye.
상기 상부기판 또는 하부기판은 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
5. The method of claim 4,
The upper substrate or the lower substrate is an optical film manufacturing method for a display display device, characterized in that the plastic substrate.
상기 플라스틱 기판은 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르설폰(PES),폴리아릴레이트(PAR),폴리카보네이트(PC) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 중에서 선택된 적어도 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The plastic substrate is at least one selected from polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), polyarylate (PAR), polycarbonate (PC) and polyethylene terephthalate (PET). Method for producing optical film for use.
상기 제 1온도는 60℃이하인 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
The method of claim 2,
The first temperature is a method of manufacturing an optical film for a display display device, characterized in that less than 60 ℃.
상기 제 2온도는 0℃ 이상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
The method of claim 2,
The second temperature is 0 ℃ or more method for manufacturing an optical film for a display display device.
상기 열충격은 5분 이내로 가해지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 표시소자용 광학필름 제조 방법.
The method of claim 1,
The thermal shock is applied to the optical film manufacturing method for a display display device, characterized in that applied within 5 minutes.
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