KR101353566B1 - 전기영동 표시장치의 제조방법 - Google Patents

전기영동 표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 하부기판에 복수의 화소 영역을 정의하는 격벽 및 상기 복수의 화소 영역에 대응되는 화소 전극을 형성하는 단계; 상기 격벽에 의해 정의된 복수의 화소 영역 내에 특정 컬러로 착색된 대전 입자와 제1 용제로 구성된 전기영동 분산액을 1차 충진하는 단계; 건조공정을 수행하여 상기 복수의 화소 영역에 충진된 상기 제1 용제를 휘발시키는 단계; 상기 대전 입자가 전기영동에 의해 거동되도록 상기 복수의 화소 영역에 제2 용제를 2차 충진시키는 단계; 상기 격벽과 상기 제2 용제를 실링하는 단계; 및 상부기판과 하부기판을 합착시키는 단계를 포함한다.

Description

전기영동 표시장치의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE}
본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 제조 효율 및 구동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기영동 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
전기영동 표시장치란 착색된 대전 입자가 외부로부터 가해진 전계에 의해 이동하는 전기영동(Electrophoresis) 현상을 이용하여 화상을 표시하는 장치를 말한다. 여기서 전기영동 현상이란, 대전 입자를 액체 속에 분산시킨 전기영동 분산액(e-ink)에 전계를 인가하는 경우에 상기 대전 입자가 쿨롱력에 의하여 액체 속을 이동하는 현상을 의미한다.
전기영동 현상을 이용한 전기영동 표시장치는 쌍안정성(Bistability)의 특징을 갖고 있어, 인가된 전압이 제거되어도 원래의 이미지를 장시간 표시할 수 있다. 즉, 전기영동 표시장치는 지속적으로 전압을 인가하지 않아도 일정 화면을 장기간 유지할 수 있기 때문에 화면의 신속한 교환이 요구되지 않는 전자 책(e-book) 분야에 적합한 디스플레이 장치이다.
또한, 전기영동 표시장치는 액정 표시장치와는 달리 시야각(Viewing Angle)에 대한 의존성이 없을 뿐만 아니라, 종이와 유사한 정도로 눈에 편안한 화상을 제공할 수 있다. 아울러, 자유롭게 휘어지는 유연성(Flexibility), 저전력 소비(low power consumption), 친환경(eco like)의 장점을 가지고 있어 수요가 증가되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기영동 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 전기영동 표시장치는 대향 합착된 하부기판(10) 및 상부기판(20)과, 상기 하부기판(10)과 상부기판(20) 사이에 개재된 전기영동 필름(30)을 포함한다.
상기 하부기판(10)은 상부기판(20)에 형성된 공통전극(22)과 대향되는 복수의 화소전극(미도시) 및 상기 복수의 화소전극에 전압을 인가시키기는 스위칭 소자인 복수의 박막 트랜지스터(TFT, 미도시)를 포함한다.
상기 전기영동 필름(30)은 대전 입자 및 용제로 구성된 다수의 마이크로 캡슐(32)과, 상기 마이크로 캡슐(32)을 보호함과 아울러 하부기판(10)과의 접착을 위한 보호층(34)을 포함한다.
여기서, 상기 마이크로 캡슐(32)은 포지티브(+)로 대전된 대전 입자들 및 네거티브(-)로 대전된 대전 입자들과, 상기 대전 입자들을 감싸는 용제(바인더)를 포함한다.
상기 하부기판(10)의 화소전극과 상부기판(20)의 공통전극(22) 사이에 전계가 형성되면, 상기 마이크로 캡슐(32) 내에 포함된 대전 입자들이 전기영동에 의해 이동함으로써 화상을 구현하게 된다.
이러한 종래 기술에 따른 전기영동 표시장치는 상기 상부기판(20), 하부기판(10) 및 라미네이션(Lamination) 전기영동 필름(30)을 각각 제작한 후, 전기영동 필름(30)을 하부기판(10) 및 상부기판(20) 사이에 개재시켜 제조된다.
상기 전기영동 필름(30)은 상기 보호층(34)에 릴리즈 필름(미도시)이 부착된 상태로 보관 및 운반되다가 하부기판(10)에 라미네이팅되기 직전에 상기 릴리즈 필름이 제거되고, 라미네이팅 공정에 의해 보호층(34)이 하부기판(10)에 부착된다.
따라서, 하부기판(10), 상부기판(20), 전기영동 필름(30) 각각을 별도로 제작하여야 함으로 제조 공정이 복잡하고, 제조 시간이 많이 소요되어 제조 효율이 떨어지는 단점이 있다. 또한, 별도로 제조된 전기영동 필름(30)을 적용하여야 함으로 제조 비용이 증가되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해, 전기영동 레이어를 하부기판에 내재화 시킬 수 있다. 그러나, 제조 공정에서 대전 입자와 용제로 이루어진 전기영동 분산액의 충진 시간과 상부기판과 하부기판의 합착에 공정의 대기 시간 등의 이유로 상기 용제가 휘발되는 문제점이 발생된다.
특히, 풀 컬러를 구현하기 위해 각 컬러를 구분하여 셀에 전기영동 분산액 충진하는 경우, 초기에 충진된 전기영동 분산액과 말기에 충진된 전기영동 분산액은 휘발 정도가 서로 상이하여 각 화소 별로 구동 성능에 차이가 발생되는 문제점이 있다.
이로 인해, 각 화소가 정상적으로 구동되지 않게되어 표시품질이 떨어지고, 전기영동 분산액이 많이 휘발된 경우 해당 화소는 구동이 불가능해지는 심각한 문제점이 발생된다. 상술한 문제점들로 인해, 전기영동 표시장치의 표시품질이 저하되고, 제조효율 및 구동 신뢰성이 낮아지게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기영동 표시장치의 제조효율을 향상시킬 수 있는 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 양산성 및 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표시품질이 높은 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다양한 컬러로 높은 품질의 화상을 구현할 수 있는 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제조공정 중 전기영동 분산액의 휘발에 따른 문제점을 개선할 수 있는 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. 이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악 될 수도 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 하부기판에 복수의 화소 영역을 정의하는 격벽 및 상기 복수의 화소 영역에 대응되는 화소 전극을 형성하는 단계; 상기 격벽에 의해 정의된 복수의 화소 영역 내에 특정 컬러로 착색된 대전 입자와 제1 용제로 구성된 전기영동 분산액을 1차 충진하는 단계; 건조공정을 수행하여 상기 복수의 화소 영역에 충진된 상기 제1 용제를 휘발시키는 단계; 상기 대전 입자가 전기영동에 의해 거동되도록 상기 복수의 화소 영역에 제2 용제를 2차 충진시키는 단계; 상기 격벽과 상기 제2 용제를 실링하는 단계; 및 상부기판과 하부기판을 합착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 상기 복수의 화소 영역에 충진된 상기 제1 용제를 완전 휘발시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 150℃ 이하의 온도를 가하여 상기 제1 용제를 휘발시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 상기 복수의 화소 영역에 제2 용제를 2차 충진시키는 단계에서, 후속 공정의 진행 대기 시간에 자연 휘발되는 양을 고려하여 상기 제2 용제의 충진 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 전기영동 표시장치의 제조효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 전기영동 표시장치의 양산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 전기영동 분산액의 충진 방법을 개선하여 전기영동 표시장치의 구동 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 전기영동 분산액의 미 충진을 방지하여 전기영동 표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 하부기판에 전기영동 분산액을 내재화시킬 수 있는 전기영동 표시장치의 제조방법을 제공할 수 있다.
실시 예에 따른 본 발명은 표시품질이 높은 컬러 화상을 구현할 수 있는 전기영동의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 마이크로 컵 방식의 전기영동 표시장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법을 나타내는 도면.
이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 표시장치 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구조물이 다른 구조물 "상에, 상부에" 또는 "아래에, 하부에" 형성된다고 기재된 경우, 이러한 기재는 이 구조물들이 서로 접촉되어 있는 경우는 물론이고 이들 구조물들 사이에 제3의 구조물이 개재되어 있는 경우까지 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 대전 입자와 용제(바인더)를 포함하는 전기영동 분산액이 하부기판에 내재화된 전기영동 표시장치의 제조방법을 제안한다.
본 발명의 기술적 사상은 모노 또는 컬러 구현의 여부와 관계없이 모든 타입의 전기영동 표시장치에 적용될 수 있으나, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 컬러 타입의 전기영동 표시장치를 일 예로 설명하기로 한다.
이하 설명되는 본 발명의 기술적 사상은, 모노 타입 및 컬러필터를 포함하는 전기영동 표시장치는 물론이고, 전기영동 분산액(전기영동 잉크) 내의 대전 입자가 레드(red), 블루(blue), 그린(green), 엘로우(yellow), 시안(cyan), 마젠타(magenta), 블랙(black) 또는 화이트(white)으로 착색된 전기영동 표시장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
도면을 참조한 설명에 앞서, 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 하부기판에 전기영동 레이어를 형성하는 공정이 중요 사항이므로, 상부기판의 제조방법에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상부기판은 베이스 기판과 상기 베이스 기판 상에 형성되는 공통전극을 포함한다. 여기서, 상부기판은 화상을 표시하기 위해 투명하여야 함으로, 상기 상부기판의 베이스 기판은 투명 재질의 유리 또는 투명한 플라스틱의 재질로 형성되고, 공통전극은 상기 베이스 기판 상에 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 인듐 징크 옥사이드(IZO: Indium Zinc Oxide)와 같은 전도성 투명 물질을 도포하여 형성한다.
도 2 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법을 나타내는 도면이다. 이하, 도 2 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 복수의 화소 영역 각각에 대응되도록 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된 베이스 기판(110) 상에 구리, 알루미늄, ITO와 같은 도전성 물질을 도포하여 도전성 레이어를 형성한다.
이후, 포토레지스트(포토 아크릴)를 이용한 포토 리쏘그래피 공정 및 에칭 공정을 통해 상기 도전성 레이어를 패터닝하여 상기 복수의 화소 영역 각각에 화소 전극(120)을 형성한다.
여기서, 화소 전극(120)은 상술한 구리, 알루미늄, 인듐틴옥사이드(ITO)의 물질에 니켈 및/또는 금 등이 더 적층되어 형성될 수도 있다.
이후, 상기 화소 전극(120)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 유기물질을 도포한 후, 패터닝하여 복수의 화소 영역 각각에 형성된 화소 전극(120)을 둘러싸도록 격벽(130)을 형성한다.
상기 격벽(130)을 통해 전기영동 분산액이 충진되는 화소 영역(충진 셀)이 정의된다. 이때, 상기 격벽은 도 3에 도시된 바와 같이, 10um ~ 100um의 높이 및 5um ~ 30um의 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
여기서, 상기 격벽(130)은 상술한 포토 리소그래피(Photo lithography) 방식뿐만 아니라, 임프린팅(imprinting) 또는 몰드 프린팅(Mold Printing) 방식을 이용하여 형성될 수도 있다.
상기 격벽(130)은 후속 제조 공정을 통해 화소 영역에 충진되는 전기영동 분산액과 접하게 된다. 따라서, 전기영동 분산액의 충진이 원활이 이루어질 수 있도록 상기 격벽(130)은 전기영동 분산액의 물성과 일치되도록 유기물질로 형성된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 격벽(130)을 무기물로 형성할 수도 있다.
여기서, 상기 베이스 기판(110, 또는 베이스 필름)은 투명 재질의 유리기판, 가요성(Flexibility)을 가지는 플라스틱 기판 또는 금속 기판이 적용될 수 있다. 하부기판(100)은 화상이 표시되는 화면의 반대 측에 위치함으로 상기 베이스 기판(110)이 반드시 투명할 필요는 없다.
상기 도 2에 도시되지 않았지만, 상기 베이스 기판(110)에는 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되어 있으며, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차되는 영역에 상기 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되어 있다.
상기 게이트 라인 및 데이터 라인은 비저항(Resistivity)이 낮은 은(Ag), 알루미늄(Al), 또는 이들의 합금(Alloy)으로 이루어진 단일막으로 형성되거나, 또는 이러한 단일막에 더하여 전기적 특성이 우수한 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 또는 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 막을 더 포함하는 다층막으로 형성될 수 있다.
상기 데이터 라인은 박막 트랜지스터의 소스 전극과 접속되고, 게이트 라인은 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 접속되며, 박막 트랜지스터의 드레인 전극은 콘택홀을 통해 화소 전극(120)과 전기적으로 접속된다. 이를 통해, 박막 트랜지스터를 통해 각각의 화소의 온-오프(on-off)를 스위칭하고, 데이터 라인에 인가된 데이터 전압이 화소 전극(120)에 공급되게 된다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(130)을 형성한 후, 상기 격벽(130)에 의해 정의된 전체 화소 영역(충진 셀) 각각에 포지티브(+) 또는 네거티브(-) 극성으로 대전된 대전 입자(140)와 제1 용제(170)로 구성된 전기영동 분산액을 1차 충진시킨다.
여기서, 전기영동 표시장치가 풀 컬러를 구현하는 경우, 상기 대전 입자(140)는 각 셀이 표시하고자 하는 컬러에 대응되는 컬러로 착색되게 된다. 따라서, 대전 입자(140)와 제1 용제(170)로 구성된 전기영동 분산액의 상기 1차 충진 공정은 착색된 대전 입자(140)의 컬러 별로 이루어질 수 있다.
일 예로서, 복수의 화소가 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 3가지 컬러로 구성되는 경우, 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 컬러와 대응되는 화소 별로 전기영동 분산액의 충진이 순차적으로 이루어질 수 있다.
여기서, 1차 충진이 이루어지는 상기 전기영동 분산액은 다이 코팅(Die coating) 방식, 캐스팅(Casting) 방식, 바 코팅(Bar Coating) 방식, 슬릿 코팅(Slit Coating) 방식, 디스펜스(Dispense) 방식, 스퀴징(squeezing) 방식, 스크린 프린팅(Screen printing) 방식, 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 방식을 통해 각 화소 영역(충진 셀)에 충진될 수 있다.
상기 전기영동 분산액의 제1 용제(170)는 할로겐 솔벤트(halogenated solvents), 포화 탄화수소(saturated hydrocarbons), 실리콘 오일(silicone oils), 저 분자량 할로겐을 포함하는 폴리머(low molecular weight halogen-containing polymers), 에폭사이드(epoxides), 비닐 에테르(vinyl ethers), 비닐 에스테르(vinyl ester), 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbon), 톨루엔(toluene), 나프탈렌(naphthalene), 액상 파라핀(paraffinic liquids), 폴리 클로로트리플루오로에틸렌 폴리머(poly chlorotrifluoroethylene polymers) 물질이 사용될 수 있다.
이때, 상기 제1 용제(170)는 대전 입자(140)를 충진 셀에 충진시키는 용도로만 이용되는 것으로, 상술한 충진방식에 적합한 물질을 적용할 수 있다.
일 예로서, 잉크젯 방식을 이용하여 충진 셀에 전기영동 분산액을 충진시키는 경우 솔벤트(solvents)가 이용될 수 있으며, 각각의 충진 방식에 따라 대전 입자의 반응성을 고려하여 용해 및 침전이 없는 재료를 이용할 수 있다. 또한, 후속 공정에서 상기 제1 용제(170)의 휘발 시간 및 완전 휘발이 용이하도록 휘발성이 높은 물질이 제1 용제로 이용될 수 있다.
상술한 설명에서는 1차 충진 공정에서 대전 입자(140)가 레드(red), 그린(green), 블루(blue)의 컬러로 착색된 것을 일 예로 설명하였으나, 모노(블랙/화이트) 및 엘로우(yellow), 시안(cyan), 마젠타(magenta)로 착색되는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 대전 입자(140)와 제1 용제(170)로 구성된 전기영동 분산액을 충진 셀에 1차로 충진한 후, 건조 공정을 수행하여 상기 제1 용제를 휘발시킨다.
이때, 전체 화소 영역에 충진된 제1 용제(170)가 완전히 휘발되도록 1분 ~ 24시간 동안 건조공정을 진행한다. 일 예로서, 상기 화소 영역(충진 셀)의 부피가 1.35×10-4cc 인 경우에는 상기 제1 용제(170)의 건조공정이 20분 이내가 되도록 한다. 아울러, 건조공정의 효율을 높이기 위해, 150℃ 이하의 온도를 가하여 상기 제1 용제(170)의 휘발 속도를 높이고, 전체 화소 영역에서 제1 용제(170)가 휘발되는 양을 균일하게 조절할 수 있다.
그러나, 이는 건조공정의 일 예를 나타낸 것으로 상기 제1 용제(170)의 휘발성이 높고, 화소 영역의 부피가 작은 경우에는 건조공정의 시간이 더 단축될 수 있다.
한편, 상기 제1 용제(170)의 휘발성이 낮고, 화소 영역의 부피가 큰 경우에는 건조공정의 시간이 더 연장될 수 있다. 따라서, 건조공정의 진행 시간은 제1 용제(170)의 휘발 특성 및 화소 영역의 부피를 고려하여 완전 휘발되는 적정시간 동안 진행하게 된다.
이어서, 상기 제1 용제(170)가 완전히 휘발된 후, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 화소 영역 내에 대전 입자(140)가 충진된 상태에서 제2 용제(150)를 전체 화소 영역에 동시에 충진한다.
이때, 상기 제2 용제(150)는 할로겐 솔벤트(halogenated solvents), 포화 탄화수소(saturated hydrocarbons), 실리콘 오일(silicone oils), 저 분자량 할로겐을 포함하는 폴리머(low molecular weight halogen-containing polymers), 에폭사이드(epoxides), 비닐 에테르(vinyl ethers), 비닐 에스테르(vinyl ester), 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbon), 톨루엔(toluene), 나프탈렌(naphthalene), 액상 파라핀(paraffinic liquids), 폴리 클로로트리플루오로에틸렌 폴리머(poly chlorotrifluoroethylene polymers) 물질이 사용될 수 있다.
상기 제2 용제(150)는 다이 코팅(Die coating) 방식, 캐스팅(Casting) 방식, 바 코팅(Bar Coating) 방식, 슬릿 코팅(Slit Coating) 방식, 디스펜스(Dispense) 방식, 스퀴징(squeezing) 방식, 스크린 프린팅(Screen printing) 방식, 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 방식을 통해 각 화소 영역(충진 셀)에 충진될 수 있다.
여기서, 이후 진행되는 상부기판과 하부기판의 합착공정까지의 대기시간을 고려하여 상기 제2 용제(150)가 충진되는 양을 조절한다. 일 예로서, 제1 용제(170)가 충진된 양보다 많은 양을 충진하며, 후속공정의 대기에 소요되는 시간 동안 제2 용제(150)가 자연 휘발되는 양을 고려하여 상기 자연 휘발되는 양(H)만큼 제2 용제(150)를 추가로 충진한다. 이때, 상기 제2 용제(150)는 반드시 제1 용제(170)와 동일한 물질일 필요는 없으며, 상기 제1 용제(170)와 상기 제2 용제(150)를 충진하는 방식에 따라 물질은 달라질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 후속 공정의 대기 시간의 고려하여 일정 시간 동안 상기 제2 용제(150)를 휘발시켜, 제2 용제(150)가 구동에 적합한 적정 부피가 되도록 한다. 일 예로서, 상기 제2 용제(150)가 상기 격벽(130)의 상단부 또는 격벽 높이의 80% ~ 90% 수준으로 잔존하도록 일정 양을 휘발시킨다. 이후, 실재(155)를 이용하여 격벽(130) 및 상기 제2 용제(150)를 실링한다.
이어서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(130) 상부 및 대전 입자(140)와 제2 용제(150)로 구성된 전기영동 분산액이 충전된 화소 영역 상부에 접착층(160)을 형성한다. 이때, 상기 접착층(160)은 상부기판과 하부기판의 합을 위해 형성되는 것으로, 상기 접착층(160)과 함께 표시영역 외곽부에 실재(sealant)를 추가로 도포할 수 있다.
여기서, 상기 접착층(160)은 상기 격벽(130) 및 전기영동 분산액이 충전된 화소 영역 상부에 접착 물질을 도포한 후, 임프린팅(imprinting) 또는 포토 리쏘그래피(photolithography) 공정을 통해 형성할 수 있다. 다른 예로서, 상기 접착층(160)은 특정 패턴이 양각 또는 음각으로 형성된 롤러를 이용한 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 공정을 이용하여 형성할 수도 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 선행 제조공정을 통해 마련된 상부기판(200)과 하부기판(100)을 합착한다. 여기서, 상기 상부기판(200)은 투명 재질의 베이스 기판(210) 및 공통 전극(220)을 포함한다.
상부기판(200)과 하부기판(100)의 합착은 일정 압력을 가하는 가압 공정을 통해 이루어질 수 있으며, 상기 가압 공정과 함께 일정 온도를 가하는 어닐링 공정이 함께 이루어질 수 있다.
상기 접착층(160)을 이용하여 하부기판(100)과 상부기판(200)을 합착함으로써, 표시영역의 차폐가 완벽하게 이루어지도록 할 수 있다. 따라서, 외부 공기 및 수분에 의해 전기영동 표시장치가 오염되는 불량을 방지하고, 전기영동 표시장치의 양산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 제조공정을 수행하여 도 10에 도시된 바와 같이, 하부기판(100)에 전기영동 분산액이 내재화된 전기영동 표시장치를 제조할 수 있다. 본 발명을 통해 제조된 전기영동 표시장치는 복수의 화소 전극(120)에 인가되는 데이터 전압과 공통전극(220)에 인가되는 공통전압에 의해 형성된 전계에 의해 화소 영역에 충진 된 전기영동 분산액의 대전 입자(140)들이 제2 용제(150) 내에서 이동하여 모노 화상 및 컬러 화상을 구현할 수 있다.
상술에서는 상기 접착층(160)이 하부기판(100) 상에 형성되는 것으로 설명하였으나 이는 일 예를 나타낸 것이고, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 접착층(160)이 상부기판(200) 상에 형성될 수도 있다. 즉, 상기 접착층(160)은 상부기판(200)과 하부기판(100)의 합착을 위한 것이므로, 상부기판(200)과 하부기판(100) 중 어느 하나의 기판에 형성될 수 있다.
상기 접착층(160)이 상부기판(200) 상에 형성되는 경우, 공통 전극(220) 상에 접착 물질을 도포한 후, 임프린팅 공정, 포토 리쏘그래피 공정 또는 롤-투-롤(Roll-to-Roll) 공정을 이용하여 상기 접착층(160)을 형성할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 전기영동 레이어를 하부기판에 내재화 시키는 제조공정에서, 전기영동 분산액의 미 충진을 방지하여 전기영동 표시장치의 표시품질을 향상시키고, 구동 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 전기영동 분산액의 미 충진에 따른 불량을 방지하여 전기영동 표시장치의 양산성 및 제조효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전기영동 분산액을 둘러싸는 외벽 즉, 격벽과 전기영동 분산액의 물성일 일치시켜 전기영동 분산액의 충진 공정이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예들에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법은 기존의 액정 표시장치의 제조 공정에 이용되는 제조 인프라(infra)를 적용할 수 있는 장점이 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 하부기판 110: 베이스 기판
120: 화소 전극 130: 격벽
140: 대전 입자 150: 제2 용제
160: 접착층 170: 제1 용제
200: 상부기판 210: 베이스 기판
220: 공통 전극

Claims (10)

  1. 하부기판에 복수의 화소 영역을 정의하는 격벽 및 상기 복수의 화소 영역에 대응되는 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 격벽에 의해 정의된 복수의 화소 영역 내에 특정 컬러로 착색된 대전 입자와 제1 용제로 구성된 전기영동 분산액을 1차 충진하는 단계;
    건조공정을 수행하여 상기 복수의 화소 영역에 충진된 상기 제1 용제를 균일한 양이 잔존하도록 휘발시키는 단계;
    상기 대전 입자가 전기영동에 의해 거동되도록 상기 복수의 화소 영역에 제2 용제를 2차 충진시키는 단계;
    상기 격벽과 상기 제2 용제를 실링하는 단계; 및
    상부기판과 하부기판을 합착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 영역에 충진된 상기 제1 용제를 완전 휘발시키는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    150℃ 이하의 온도를 가하여 상기 제1 용제를 휘발시키는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 용제를 휘발시키기 위한 상기 건조공정은 1분 ~ 24시간 수행되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    다이 코팅(Die coating) 방식, 캐스팅(Casting) 방식, 바 코팅(Bar Coating) 방식, 슬릿 코팅(Slit Coating) 방식, 디스펜스(Dispense) 방식, 스퀴징(squeezing) 방식, 스크린 프린팅(Screen printing) 방식, 잉크젯 프린팅(Inkjet printing) 방식 중 하나의 방식으로 상기 1차 충진 및 상기 2차 충진을 수행하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 용제 및 제2 용제는 할로겐 솔벤트(halogenated solvents), 포화 탄화수소(saturated hydrocarbons), 실리콘 오일(silicone oils), 저 분자량 할로겐을 포함하는 폴리머(low molecular weight halogen-containing polymers), 에폭사이드(epoxides), 비닐 에테르(vinyl ethers), 비닐 에스테르(vinyl ester), 방향족 탄화수소(aromatic hydrocarbon), 톨루엔(toluene), 나프탈렌(naphthalene), 액상 파라핀(paraffinic liquids), 폴리 클로로트리플루오로에틸렌 폴리머(poly chlorotrifluoroethylene polymers) 물질 중 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 영역에 제2 용제를 2차 충진시키는 단계에서, 후속 공정의 진행 대기 시간에 자연 휘발되는 양을 고려하여 상기 제2 용제의 충진 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 10um ~ 100um의 높이 및 5um ~ 30um의 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 대전 입자는 레드(red), 블루(blue), 그린(green), 엘로우(yellow), 시안(cyan), 마젠타(magenta), 블랙(black) 또는 화이트(white)으로 착색되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치의 제조방법.
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