KR20060067006A - 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 셀에 삽입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어나가지 않도록 하여 화질을 높일 수 있는 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 하부기판과 상부기판을 격벽과 합착하기 위한 자외선 경화 접착층이 구동 전압을 인가하기 위한 하부 전극 및 상부 전극 상부에 형성되고, 또한, 하부기판과 하부전극으로 형성된 하부 구조물 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하는 단계와; 상기 구조물 상부에 격벽을 부착한 후 자외선 램프를 이용하여 하부 구조물과 격벽을 합착하고, 상기 격벽 사이에 형성된 셀에 정부(+, -)의 토너 입자들을 주입하는 단계와; 상부기판과 상부전극으로 형성된 상부 구조물 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하는 단계와; 상기 자외선 경화 접착제가 코팅된 상부 구조물이 셀쪽을 향하도록 하여 상기 형성된 하부 구조물의 격벽 상부에 부착한 후 자외선 램프를 이용하여 격벽과 상부 구조물을 합착하는 단계로 이루어짐으로써, 셀에 주입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어나가는 것을 방지하여 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법{ELECTRONIC PAPER DISPLAY DEVICE USING TONER PARTICLE AND FABRICATING METHOD THEREOF}
도1은 종래 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도.
도2는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도.
도3a 내지 도3f는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자의 제조 과정을 도시한 수순 단면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10:하부기판 20:하부전극
30.90:자외선 경화 접착층 40:격벽
50:흑색 토너 입자 60:백색 토너 입자
70:상부기판 80:상부전극
본 발명은 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 셀에 삽입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어나가지 않도록 하여 화질을 높일 수 있는 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
디지털 페이퍼 디스플레이(Digital Paper Display)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계발광(Electro Luminescence)소자를 뒤이을 차세대 표시소자로 개발되고 있다. 특히 전자종이(Electronic Paper)는 수백만개의 구슬이 기름 구멍안에 뿌려져 있는 박형의 플라스틱과 같은 유연한 기판과 문자나 영상을 표시할 수 있도록 한 디스플레이 소자로서, 수백만번을 재생해 쓸 수 있으며 장래에 책, 신문, 잡지 등 기존의 인쇄매체를 대체할 재료로 기대된다.
전자종이 표시소자는 플렉서블(flexible)(또는 페이퍼) 디스플레이 구현의 핵심이 되는 소자이고, 도전성 물질에 전자기장을 가하여 운동성을 갖게 한다는 전기영동학(Electrophoresis)에 기초를 둔 것으로 박형의 플렉서블한 기판들 사이에 도전성을 가진 미립자들을 분포시킨 후 전자기장의 극성변화에 의한 미립자들(또는 토너 입자들)의 방향 배치 변화로 데이터를 표현한다.
반사형 전자종이 표시소자에는 전기영동형, 자일리콘형, 토너형 전자종이 표시소자가 있는데, 도1은 종래 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성된 상부 및 하부기판(6, 1)과, 상기 상부 및 하부기판(6, 1) 상에 소자의 구동 전압을 인가하고, 투명전극으로 형성된 상부 및 하부 전극(5, 2)과, 상기 상부 및 하부기판(6, 1) 간격을 일정하게 유지하고, 셀과 셀을 분리(isolation)시키는 격벽(7)과, 상기 두 전극(5, 2) 사이에 형성된 백색(-) 토너 입자(4)와 흑색(+) 토너 입자(3)로 구성된다.
이러한 구성으로 이루어진 토너형 전자종이 표시소자는 상부 전극(5)과 하부 전극(2)에 충분한 전압이 인가되면 인가된 전극 극성에 따라 대전되는 토너 입자들이 각 전극으로 끌려간다. 예컨대, 백색 토너 입자(4)가 (-), 흑색 토너 입자(3)가 (+) 성질을 띄고, 상부 전극(5)에 (+) 전압, 하부 전극(2)에 (-) 전압이 인가되면, 백색 토너 입자(4)는 상부 전극(5)으로, 흑색 토너 입자(3)는 하부 전극(2)으로 이동되어 백색을 띄게 된다. 반대로 상부 전극(5)에 (-) 전압이 걸리게 되면, 흑색 토너 입자(3)가 상부 전극(5)으로 이동되어 검은색을 띄게 된다.
이러한 토너형 전자종이 표시소자는 셀에 주입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어나가지 않도록 격벽을 상부기판과 하부기판에 합착해야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 격벽을 상부기판 및 하부기판에 합착 시 상부기판 상부와 하부기판 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하고, 자외선 램프를 이용하여 상부기판 및 하부기판을 격벽과 합착시킴으로써, 셀에 주입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어나가는 것을 방지하여 화질을 향상시킬 수 있는 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 토너형 전자종이 표시소자는 하부기판과 상부기판을 격벽과 합착하기 위한 자외선 경화 접착층이 구동 전압을 인가하기 위한 하부 전극 및 상부 전극 상부에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법은 하부기판과 하부전극으로 형성된 하부 구조물 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하는 단계와; 상기 구조물 상부에 격벽을 부착한 후 자외선 램프를 이용하여 하부 구조물과 격벽을 합착하고, 상기 격벽 사이에 형성된 셀에 정부(+, -)의 토너 입자들을 주입하는 단계와; 상부기판과 상부전극으로 형성된 상부 구조물 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하는 단계와; 상기 자외선 경화 접착제가 코팅된 상부 구조물이 셀쪽을 향하도록 하여 상기 형성된 하부 구조물의 격벽 상부에 부착한 후 자외선 램프를 이용하여 격벽과 상부 구조물을 합착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명 토너형 전자종이 표시소자에 대한 일 실시예 단면도를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 플라스틱 또는 유리 중 어느 하나로 형성된 상부 및 하부기판(70, 10)과, 상기 상부 및 하부기판(70, 10) 상에 소자의 구동 전압을 인가하고, 투명전극으로 형성된 상부 및 하부 전극(80, 20)과, 상기 상부 및 하부기판(70, 10) 간격을 일정하게 유지하고, 셀과 셀을 분리(isolation)시키는 격벽(40)과, 상기 두 전극(80, 20) 사이에 형성된 백색(-) 토너 입자(60) 및 흑색(+) 토너 입자(50)와, 상기 상부기판(70)과 하부기판(10) 상부에 코팅되어 상기 격벽(40)과 합착하기 위한 자외선 경화 접착층(30, 90)으로 구성된다.
상기 구동 전압이 인가되는 상부 전극(80) 및 하부 전극(80)은 ITO(Indium-Tin-Oxide)나 전도성 고분자의 투명 전극이 사용되고, 상기 격벽(40)은 폴리카보네이트, 폴리에스테르 등과 같은 고분자 절연체를 스크린 프린팅 방법에 의해 형성된다.
상기 셀에 토너 입자들을 주입하는 방법으로는 코로나 방전, 마찰대전, 스프레이 도포 또는 레이저 프린터 방법 등에 의해 주입할 수 있고, 이는 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명하다.
상기 자외선 경화 접착층(30, 90)은 액상의 자외선 경화 접착제를 스크린 프린팅 방법으로 코팅한 후 자외선 램프를 이용하여 형성되는데, 상기 자외선 램프에서 조사된 자외선에 의해 액상의 자외선 경화 접착제에 포함된 광 반응 개시제가 반응을 시작하고, 빠른 시간에 고체의 접착제로 고형화되는 현상을 이용하여 자외선 경화 접착층(30, 90)과 격벽(40)이 합착된다.
본 발명에서 사용되는 자외선 경화 접착제는 메타아크릴레이트 에스터가 주성분인 액상 화학 물질로 자외선을 쪼이면 화학 반응이 시작되어 고체화되는데, 이 고체화되는 과정에서 접착력과 밀봉력이 생겨 접착제의 기능을 갖고, 경화 시간이 1분 이내로 다른 접착제에 비해 월등히 빠르며, 투명한 특징이 있다.
그럼, 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명 토너형 전자종이 표시소자의 제조과정을 도3을 참고하여 설명한다.
먼저, 유리 또는 플라스틱의 투명한 하부기판(10) 상에 ITO(Indium-Tin-Oxide)나 전도성 고분자의 투명 전극을 코팅하고, 식각하여 하부전극(20)을 형성한 다(도3a).
상기 하부 전극(20)이 형성된 하부 구조물 상부에 스크린 프린팅 방법을 이용하여 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하여 자외선 경화 접착층(30)을 형성하고(도3b), 상기 구조물 상부에 셀과 셀을 분리하기 위한 격벽(40)을 부착한 후 하부기판 아래에 자외선 램프를 위치시킨 후 자외선을 조사하면, 자외선 경화 접착제는 1분 이내로 경화되어 격벽(40)과 하부 구조물을 합착시킨다(도3c).
상기와 같이 형성된 격벽(40)과 격벽(40) 사이의 셀에 백색 토너 입자(60)와 흑색 토너 입자(50)를 코로나 방전, 마찰대전, 스프레이 도포 또는 레이저 프린터 방법 등을 이용하여 주입시킨다(도3d).
그 다음, 상부기판(70) 상에 ITO나 전도성 고분자의 투명 전극을 코팅한 후 식각하여 상부전극(80)을 형성하고, 상기 상부 전극(80)이 형성된 구조물 상부에 스크린 프린팅 방법을 이용하여 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하여 자외선 경화 접착층(90)을 형성한다(도3e).
상기와 같이 자외선 경화 접착층(90)이 코팅된 상부 구조물을 셀쪽을 향하도록 하여 상기 형성된 하부 구조물의 격벽(40) 상부에 부착한 후 상부기판 상부에 자외선 램프를 위치시킨 후 자외선을 조사하면, 자외선 경화 접착제는 1분 이내로 경화되어 격벽(40)과 상부 구조물을 합착시킨다(도3f).
상기와 같은 과정을 통해 본 발명 토너형 전자종이 표시소자가 형성된다.
이와 같이 본 발명은 자외선 램프를 이용하여 액상의 자외선 경화 접착제를 고체의 접착제로 고형화되는 현상을 이용하여 하부기판 및 상부기판을 격벽과 합착 시키기 때문에 셀에 주입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어 나가는 것을 방지할 수 있다.
상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 격벽을 상부기판 및 하부기판에 합착 시 상부기판 상부와 하부기판 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하고, 자외선 램프를 이용하여 상부기판 및 하부기판을 격벽과 합착시킴으로써, 셀에 주입된 토너 입자들이 이웃하는 셀로 새어나가는 것을 방지하여 화질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 하부기판과 상부기판을 격벽과 합착하기 위한 자외선 경화 접착층이 구동 전압을 인가하기 위한 하부 전극 및 상부 전극 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자외선 경화 접착층은 메타아크릴레이트 에스터가 주성분인 액상 화학 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자.
  3. 하부기판과 하부전극으로 형성된 하부 구조물 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하는 단계와;
    상기 구조물 상부에 격벽을 부착한 후 자외선 램프를 이용하여 하부 구조물과 격벽을 합착하고, 상기 격벽 사이에 형성된 셀에 정부(+, -)의 토너 입자들을 주입하는 단계와;
    상부기판과 상부전극으로 형성된 상부 구조물 상부에 액상의 자외선 경화 접착제를 코팅하는 단계와;
    상기 자외선 경화 접착제가 코팅된 상부 구조물이 셀쪽을 향하도록 하여 상기 형성된 하부 구조물의 격벽 상부에 부착한 후 자외선 램프를 이용하여 격벽과 상부 구조물을 합착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 자외선이 조사되면 자외선 경화 접착제는 1분 이내로 경화되어 격벽과 합착되는 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 자외선 램프를 하부기판 하부에 위치시킨 후 자외선을 조사하여 하부기판 상에 코팅된 자외선 경화 접착제와 격벽을 합착시키고, 상부기판 상부에 위치시킨 후 자외선을 조사하여 상부기판 상에 코팅된 자외선 경화 접착제와 격벽을 합착시키는 것을 특징으로 하는 토너형 전자종이 표시소자 제조 방법.
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US10011743B2 (en) 2012-04-19 2018-07-03 Toray Advanced Materials Korea, Inc. Dielectric adhesive film for electronic paper display device

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