KR20080011827A

KR20080011827A - 전기영동 표시 장치 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20080011827A
Application number: KR1020060072281A
Authority: KR
Inventors: 이우재; 신성식; 노남석; 송근규
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-02-11
Also published as: KR101253211B1; CN101118361A; CN101118361B

Abstract

본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로서, 특히 곡면 형상의 광학 패턴을 가지는 전극을 구비하여 전면 반사율이 향상된 전기영동 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 전기영동 표시장치는, 전면 반사율을 향상시키는 전면 반사 광학 패턴이 형성된 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽; 상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함한다.

Description

전기영동 표시 장치 및 그 제조방법{ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

도 1은 종래의 전기영동 표시장치의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 변형예의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치 제조방법의 각 공정을 설명하는 사시도 또는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 종래의 전기영동 표시장치

100, 100a : 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치

200 : 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치

10, 110, 210 : 제1 기판

12, 112, 212 : 제1 전극

20, 120, 220 : 제2 기판

22, 122, 222 : 제2 전극

30, 130, 230 : 격벽

40, 140, 140a, 240 : 영상 표시층

전기영동 표시장치란 외부로부터 가해진 전계에 의해 착색된 미립자가 이동하는 전기영동 현상을 이용하여 화상을 표시하는 장치를 말한다. 여기에서 전기 영동 현상이란, 대전된 미립자를 액체 속에 분산시킨 분산계에 전계를 인가하는 경우에 대전된 미립자가 쿨롱력에 의하여 액체 속을 이동하는 현상을 말한다.

일반적으로 전기영동 표시장치는 각각 전극(12, 22)이 형성된 상태에서 대향하는 양 기판(10, 20) 사이에 절연성 물질(42)를 채우고, 이 절연성 물질에 대전된 백색 입자(44) 및 유색 입자(46)를 분산시킨 구조를 가진다. 이러한 구조의 전기영동 표시장치는 완전 반사형 표시장치이기 때문에 LCD나 PDP 또는 OLED 등과 달리 전력소모가 적고 표시품질이 인쇄물과 유사하여 눈의 피로가 적다는 장점을 가지고 있다. 따라서 향 후, 널리 활용될 것으로 기대된다.

그런데 종래의 전기영동 표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부광이 입사하여 반사되는 전극(12)의 표면이 평면형상을 가진다. 따라서 이 전극의 정면에서 입사되지 않고, 측방에서 입사되는 빛은 도 1에 도시된 바와 같이, 입사각(θ1)과 동일한 반사각(θ2)에 의하여 반대편 측방으로 반사된다. 따라서 전기영동 표시장치의 정면 방향으로 반사되는 빛의 비율이 낮다. 한편 일반적으로 전기영동 표시장치의 정면 방향에 위치하는 사용자의 입장에서는 휘도가 낮은 영상을 보게 된다. 따라서 사용자 방향으로의 반사율을 향상시킬 수 있는 전기영동 표시장치의 개발이 요구된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 곡면 형상의 광학 패턴을 가지는 전극을 구비하여 전면 반사율이 향상된 전기영동 표시장치 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전기영동 표시장치는, 전면 반사율을 향상시키는 전면 반사 광학 패턴이 형성된 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽; 상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함한다.

구체적으로 본 발명의 전기영동 표시장치는, 볼록 형상의 광학 패턴을 가지는 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽; 상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함한다.

여기에서 제1 기판은, 그 하면에 상기 볼록 형상의 광학 패턴과 일치하는 오목 형상의 패턴 다수개가 형성되는 투명 기판;과 상기 투명 기판의 하면에 상기 오목 형상의 패턴을 따라 형성되는 투명 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 볼록 형상의 광학 패턴의 경계부에 상기 격벽 상단 일부가 삽입되는 격벽 삽입홈이 형성되는 것이, 영상 표시층과 투명 전극을 간극 없이 밀착 시킬 수 있어서 바람직하다.

한편 상기 영상 표시층은, 상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지는 절연성 물질; 상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전입자; 및 상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자와 반대 극성의 전하로 대전된 유색 대전입자로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 절연성 물질은, 기체일 수도 있으며, 전자 분류체일 수도 있다.

또한 상기 영상 표시층은, 상기 제1, 2 기판과 격벽 사이의 공간에 배치되는 다수개의 캡슐; 상기 캡슐의 내부에 채워지는 절연성 물질; 상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전입자; 상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자와 반대 극성의 전하로 대전된 유색 대전입자로 구성되는 구조를 가질 수도 있다.

이때 상기 캡슐 상면은 상기 볼록 형상의 광학 패턴에 삽입되어, 상기 제1 전극의 하면에 밀착되는 것이, 전면 반사율을 극대화할 수 있어서 바람직하다.

또한 상기 영상 표시층은, 상기 제1, 2 기판과 격벽 사이의 공간에 배치되는 다수개의 캡슐; 상기 캡슐의 내부에 채워지는 전자 분류체로 구성될 수도 있다.

한편 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 전기영동 표시장치는, 오목 형상의 광학 패턴을 가지는 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판; 상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽; 상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함한다.

여기에서 상기 제1 기판은, 그 하면에 상기 오목 형상의 광학 패턴과 일치하는 볼록 형상의 패턴 다수개가 형성되는 투명 기판;과 상기 투명 기판의 하면에 상기 볼록 형상의 패턴을 따라 형성되는 투명 전극;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제1 기판에는, 상기 오목 형상의 광학 패턴의 경계부에 상기 격 벽 상단 일부가 삽입되는 격벽 삽입홈이 형성되는 것이, 영상 표시층과 제1 전극을 간극 없이 밀착시킬 수 있어서 바람직하다.

한편 상기 영상 표시층은, 상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지는 절연성 물질; 상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전입자; 상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자와 반대 극성의 전하로 대전된 유색 대전입자로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때 절연성 물질은, 기체 또는 액체일 수 있다.

한편 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 전기영동 표시장치 제조방법은, 제1 기판의 일 표면에 곡면 형상을 가지는 광학 패턴을 형성하는 단계; 상기 광학 패턴이 형성된 제1 기판의 표면에 상기 광학 패턴을 따라 투명한 재질의 제1 전극을 형성하는 단계; 제2 기판의 표면에 투명한 재질의 제2 전극을 형성하는 단계; 상기 제2 기판 상에 격벽 패턴을 형성하는 단계; 상기 제2 기판 상에 영상 표시층을 형성하는 단계; 상기 제1 기판과 제2 기판을 결합하는 단계;를 포함한다.

여기에서 상기 광학 패턴을 형성하는 단계는, 상기 제1 기판의 일 표면에 유기막을 형성하는 단계; 상기 유기막을 포토리소그래피 공정으로 패터닝하여 상기 곡면 형상을 가지는 광학 패턴을 형성하는 단계;의 소단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 광학 패턴을 형성하는 단계는, 임프린트(imprint) 공정을 이용 하여 광학 패턴을 형성할 수도 있다.

상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2 내지 도 5g를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구조를 도시하는 단면도들이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구조를 도시하는 단면도이다. 그리고 도 5a 내지 도 5g는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치 제조방법의 각 공정을 설명하는 사시도 또는 단면도이다.

< 실시예 1 >

본 실시예에 따른 전기영동 표시장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110), 제2 기판(120), 격벽(130) 및 영상 표시층(140)을 포함하여 구성된다.

먼저 제1 기판(110)은 투명한 재질의 소재로 형성되며, 이 제1 기판(110)에 구비되는 제1 전극(112)도 투명한 재질로 형성된다. 이는 외부에서 입사되는 빛이 손실 없이 통과하여 영상 표시층(140)으로 도달하고, 영상 표시층(140)에서 반사된 빛이 손실 없이 사용자 측으로 조사되도록 하기 위한 것이다. 그리고 이 제1 전극(112)은 전기영동 표시장치의 구동과정에서 공통 전극으로 기능한다.

따라서 본 실시예에서는, 제1 기판(110)을 도 2에 도시된 바와 같이, 투명 기판(114)과 투명 전극(112)으로 구성한다. 이때 이 투명 기판(114)의 하면에는 오목 형상의 패턴 다수개가 형성된다. 그리고 이 투명 기판(114)의 하면에는 투명 재질의 제1 전극(112)이 형성되는데, 이 제1 전극(112)은 상기 오목 형상의 패턴(111a)을 따라 형성되는 볼록 형상의 광학 패턴을 가지게 된다. 이때 상기 볼록 형상의 광학 패턴의 피치는 격벽(130) 사이의 공간 크기에 따라 정해지며, 그 곡률은 전면방향으로 반사되는 빛의 비율을 최대화할 수 있는 값을 가지게 된다.

그리고 볼록 형상의 광학 패턴의 경계부에 상기 격벽(130) 상단 일부가 삽입되는 격벽 삽입홈(116)이 형성되는 바람직하다. 이 격벽 삽입홈(116)은 도 2에 도시된 바와 같이, 볼록 형상의 광학 패턴 사이의 경계부에 형성되며, 격벽(130)의 상단과 결합된다. 이렇게 격벽 삽입홈(116)이 형성되는 경우에는 제1 전극(112)의 표면이 격벽(130) 상단보다 아래에 위치할 수 있다. 제1 전극(112)이 격벽(130) 상단보다 아래에 위치하면, 격벽 사이의 공간에 채워지는 영상 표시층(140)의 상면과의 사이에 빈공간인 간극이 발생하지 않는다. 따라서 영상 표시층(140)의 상면이 상기 제1 전극(112)의 광학 패턴과 완전히 밀착되어 동일한 형상의 곡면을 가지게 되고, 그 곡면 형상에 의하여 전면 반사율이 높아지는 것이다.

여기에서 '전면 반사율'이라 함은, 전기영동 표시장치에 입사된 빛 중에서 이 전기영동 표시장치에 대하여 대략 직각을 이루는 방향으로 반사되는 빛의 비율을 말하는 것으로서, 이 방향에 위치하는 사용자 방향으로 반사되는 빛의 비율을 말하는 것이다. 따라서 이 전면 반사율이 높은 경우에는 사용자 방향으로 반사되는 빛의 비율이 높으므로 동일한 밝기의 외부광에서도 사용자가 느끼는 휘도가 높아지 는 것이다.

또한 전술한 바와 같이 격벽 삽입홈(116)이 형성되어 제1 전극(112)이 영상 표시층(140)과 밀착되는 경우에는 제2 기판(120)에 형성되어 있는 제2 전극(122)과의 간격도 작아진다. 이렇게 제1 전극(112)과 제2 전극(122) 사이의 간격이 작아지면, 영상 표시층(140)을 구동하기 위하여 양 전극 사이에 인가되는 전압의 크기가 작아도 되므로, 소비전력이 작아지는 장점도 있다.

한편 제2 기판(120)은 제1 기판(110)에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극(122)이 형성된다. 그리고 이 제2 전극(122)은 상기 제1 전극(112)과 달리 상기 격벽(130)에 의하여 형성되는 공간별로 패턴화되어 형성된다. 또한 이 제2 기판(120)에는 이 제2 전극(122) 별로 독립하여 전압을 인가하는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터 등이 더 형성된다.

다음으로 격벽(130)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 배치되어 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 공간을 구획한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 배치되어 이 격벽(130)을 기준으로 양 측의 공간을 분리시키는 것이다. 이 격벽(130)에 의하여 일정한 크기의 독립된 공간이 형성되는 데, 이를 '셀(cell)'이라 칭한다. 상기 제1 전극(112)이 가지는 광학 패턴은 도 2에 도시된 바와 같이, 이 격벽(130)에 의하여 형성되는 셀의 크기와 동일한 피치를 가지도록 형성된다. 따라서 이 셀별로 하나의 광학 패턴이 대응되는 것이다.

그리고 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 및 격벽(130)에 의하여 형성되 는 공간에는 영상 표시층(140)이 채워지는데, 이 영상 표시층(140)은 상기 제1, 2 전극(112, 122)에 의하여 형성되는 전계에 의하여 구동되어 영상을 표시한다.

본 실시예에서는 이 영상 표시층(140)을 2 가지 방식으로 구현한다.

먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 영상 표시층(140)을 절연성 물질(142), 백색 대전입자(144), 유색 대전입자(146)로 구성할 수 있다.

이 절연성 물질(142)은 액체일 수도 있고, 기체일 수도 있으며 빛이 통과할 수 있도록 투명해야 한다. 또한 이 절연성 물질(142)은 그 이름에서 알 수 있듯이 전기가 통하지 않는 절연성을 가져서, 전기장에 의하여 영향을 받지 않아야 한다.

다음으로 상기 백색 대전입자(144)는 상기 절연성 물질(142) 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 입자이다. 이 백색 대전입자(144)는 (+) 또는 (-)로 대전되어 있으므로 상기 제1, 2 전극(112, 122)에 각각 서로 다른 극성의 직류 전압이 인가되어 형성되는 전기장에 의하여 특정한 방향으로 이동한다. 예를 들어 이 백색 대전입자(144)가 (+) 전하로 대전되어 있다면, (-) 전원이 인가된 제1 전극(112) 방향으로 끌려가서 외부에서 입사되는 광을 모두 반사하게 된다. 그러면, 이때의 전기영동 표시장치(100)는 백색을 표시하게 된다.

한편 유색 대전입자(146)는 상기 절연성 물질(142) 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자(144)와 반대 극성의 전하로 대전된 입자이다. 이 유색 대전입자(146)는 상기 백색 대전입자(144)와 반대 극성의 전하로 대전되므로, 상기 제1, 2 전극(112, 122)에 전원이 인가되면, 상기 백색 대전입자(144)와 반대 방향으로 이동한다. 그리고 이 유색 대전입자(146)는 상기 백색 대전입자(144)와 달리 유색 으로 착색되는데, 일반적으로는 검은색 또는 청색으로 착색된다. 다만, 흑백이 아닌 칼라 영상을 구현하는 경우에는 여러가지 다른 색으로 착색될 수도 있다.

한편 상기 영상 표시층(140)은, 전자 분류체로 구성될 수도 있다. 전자 분류체는 일본의 Bridgestone사가 개발한 물질로, 고체 분말이 액체와 같은 성질을 가지는 물질이며, 일명 Liquid like powder라고도 한다. 이 전자 분류체는 전기를 띄며 색깔을 지니고 있으므로 전압을 걸어 주었을 때, 공기 중에서 이동하게 된다. 이렇게 전압에 의하여 이동되는 특성을 이용하여 색상을 표현하며, 영상 표시층으로 이용되는 것이다. 이 전자 분류체는 공기를 미디움(medium)으로 하여 이동하므로 제조가 간단하고, 제1 전극과 영상 표시층 사이에 전혀 간극이 발생하지 않으므로 본 실시예의 전기영동 표시장치에 매우 적합한 영상 표시층이다.

또한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 영상 표시층(140a)을 캡슐(141a), 절연성 물질(142a), 백색 대전입자(144a) 및 유색 대전입자(146a)로 구성할 수도 있다. 여기에서 상기 캡슐(141a)은, 상기 제1, 2 기판(110, 120)과 격벽(130) 사이의 공간에 배치되며, 백색 대전입자(144a) 및 유색 대전입자(146a)의 이동 공간을 한정하는 역할을 한다. 제1, 2 기판 사이에 직접 절연성 물질을 채우는 경우에는 대전입자들의 침강 현상이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 절연성 물질을 캡슐에 내포시키는 것이다. 물론 영상 표시층의 응답속도도 향상된다. 이때 상기 캡슐(141a) 상면은 제1 전극(112)이 가지는 볼록 형상의 광학 패턴에 삽입되어 제1 전극(112)의 하면에 이격 공간없이 밀착된다. 따라서 상기 볼록 형상의 광학 패턴의 크기 및 곡률은 이 캡슐(141a)의 크기 및 곡률과 대략 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 이 캡슐(141a) 내부에는 절연성 물질(142a), 백색 대전입자(144a) 및 유색 대전입자(146a)가 채워지는데, 이 절연성 물질, 백색 대전입자 및 유색 대전입자의 구조 및 그 기능은 전술한 바와 동일하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

한편 상기 캡슐(141a) 내부에는 공기와 전자 분류체가 채워져서 영상을 표시할 수도 있다.

< 실시예 2 >

본 실시예에 따른 전기영동 표시장치(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 기판(210), 제2 기판(220) 격벽(230) 및 영상 표시층(240)으로 구성된다.

먼저 제1 기판(210)은 투명한 재질의 소재로 형성되며, 이 제1 기판(210)에 구비되는 제1 전극(212)도 투명한 재질로 형성된다. 이는 외부에서 입사되는 빛이 손실 없이 통과하여 영상 표시층(240)으로 도달하고, 영상 표시층(240)에서 반사된 빛이 손실 없이 사용자 측으로 조사되도록 하기 위한 것이다. 그리고 이 제1 전극(212)은 전기영동 표시장치의 구동과정에서 공통 전극으로 기능한다.

그리고 이 제1 전극(212)은 전술한 실시예 1의 그것(112)과 달리 도 4에 도시된 바와 같이, 오목 형상의 광학 패턴을 가진다. 이렇게 오목 형상의 광학 패턴을 구비되는 경우에는 전기영동 표시장치의 제조과정에서 격벽(230) 사이의 공간 내부로 제1 전극(212) 표면이 진입하게 되어 격벽(230) 사이의 공간에 채워진 영상 표시층(240)과 제1 전극(212)의 표면이 밀착되고, 이격공간이 발생하지 않는다. 이때 상기 오목 형상의 광학 패턴의 피치는 격벽 사이의 공간 크기에 따라 정해지며, 그 곡률은 전면방향으로 반사되는 빛의 비율을 최대화할 수 있는 값을 가지게 된다.

한편 제2 기판(220), 격벽(230) 및 영상 표시층(240)은 전술한 실시예 1의 그것들(120, 130, 140)과 실질적으로 동일한 구조 및 기능을 하므로 여기에서 반복하여 설명하지 않는다.

< 실시예 3 >

이하에서는 본 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 제조하는 방법에 대하여 도 5a 내지 도 5h를 참조하여 설명한다. 도 5a 내지 도 5h는 본 실시예에 따른 전기영동 표시장치 제조방법의 각 공정을 설명하는 도면들이다.

먼저 도 5a에 도시된 바와 같이, 제2 기판(124)의 표면에 제1 전극(122)을 형성한다. 물론 이 제2 기판(124)에는 이 제2 전극(122)에 전압을 인가하는 시간 및 인가되는 전압의 크기를 결정하는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터가 더 형성되고, 이 박막 트랜지스터가 상기 제2 전극과 접속된다.

이때 상기 제2 전극(122)은 제2 기판(124) 상에 일정한 패턴을 가지고 형성되는데, 이 패턴은 향 후 제2 기판(124) 상에 형성되는 격벽 패턴과 대응된다. 즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 격벽에 의하여 형성되는 셀 단위로 하나의 제2 전극(122)이 형성된다.

다음으로 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 기판(124) 상에 격벽(130) 패턴을 형성한다. 이 격벽(130)은 가로 격벽과 세로 격벽으로 구성되고, 이 가로 격벽과 세로 격벽이 만나서 하나의 셀을 형성하게 된다. 그러면 격벽(130)과 제2 기판(120)에 의하여 상부가 개방된 하나의 입방체가 형성된다.

그리고 나서 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 제2 기판(120) 상에 영상 표시층(140)을 형성한다. 즉, 상기 격벽(130)과 제2 기판(120)에 의하여 형성되는 셀 내부에 영상 표시층(140)을 형성한다. 이때 이 영상 표시층(140)은 절연물질과 백색 대전입자 그리고 유색 대전입자로 이루어지는 것일 수도 있고, 전자 분류체일 수도 있다. 또한 절연물질과 백색 대전입자 그리고 유색 대전입자가 충진되어 있는 캡슐일 수도 있다.

다음으로 제1 기판(110)의 표면에 곡면 형상을 가지는 광학 패턴을 형성하는 단계가 진행된다. 이 광학 패턴을 형성하는 단계는 2개의 소단계로 나누어 진행된다.

먼저 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 투명 기판(112)의 일 표면에 일정한 두께의 유기막(111)을 형성한다.

그리고 나서 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 유기막(111)을 패터닝하여 곡면 형상을 가지는 광학 패턴(111a)을 형성한다. 이때 이 광학 패턴(111a)을 형성하는 단계는 포토리소그래피(photolithography) 공정을 이용할 수 있다. 한편 임프린트(imprint) 공정을 이용하여 광학 패턴을 형성한다. 이 경우에는 열 경화성 또는 자외선 경화성 유기막을 투명 기판 상면에 일정한 두께로 형성한 후, 광학 패턴과 반대되는 형상을 가지는 금형을 이용하여 광학 패턴을 성형한다. 그리고 나서 열 또는 자외선을 이용하여 경화하고 금형을 제거하면 광학 패턴이 투명 기판 상에 형성된다. 이렇게 임프린트 공정을 사용하면, 포토리소그래피 공정을 사용하는 것보다 단순한 공정으로 광학 패턴을 형성할 수 있다.

다음으로는 도 5f에 도시된 바와 같이, 상기 광학 패턴(111a)이 형성된 제1 기판(112)의 표면에 상기 광학 패턴을 따라 투명한 재질의 제2 전극(112)을 형성한다. 즉, 제1 기판(114)에 광학 패턴이 형성된 상태에서 얇은 두께를 가지는 투명 재질의 전극을 증착하면, 상기 제1 기판(114)에 형성되어 있는 광학 패턴을 따라 일정한 광학 패턴을 가지는 전극이 형성되는 것이다.

한편 제1 기판에 광학 패턴을 형성하는 단계 및 제1 전극을 형성하는 단계는 전술한 제1 전극 형성 단계, 격벽 형성 단계 및 영상 표시층 형성 단계와 순서를 바꾸어서 진행하거나 동시에 진행될 수도 있다.

다음으로는 제2 전극(122)이 형성된 제2 기판(120)을 제1 기판(110)과 결합한다. 이때 제1 기판(110)에 형성되어 있는 격벽 삽입홈(116)과 격벽(130) 상단의 위치를 일치시켜 격벽 상단이 격벽 삽입홈(116)에 정확하게 삽입되도록 하는 것이 중요하다. 이렇게 제2 기판(120)과 제1 기판(110)을 결합시키면 도 5g에 도시된 바와 같은 구조의 전기영동 표시장치가 완성된다.

본 발명에 따르면 도 5g에 도시된 바와 같이, 전기영동 표시장치의 측방에서 입사되는 빛도 전기영동 표시장치의 전면 방향으로 반사되므로, 전기영동 표시장치의 전면 방향에 위치하는 사용자가 느끼는 휘도가 향상되는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따르면 다양한 형상의 광학 패턴을 사용하여, 영상 표시층의 절연물질로 기체 또는 액체 등 다양한 물질을 적용할 수 있는 장점이 있다.

Claims

전면 반사율을 향상시키는 전면 반사 광학 패턴이 형성된 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판,

상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판,

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽,

상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함하는 전기영동 표시장치.
볼록 형상의 광학 패턴을 가지는 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판,

상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판,

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽,

상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함하는 전기영동 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 기판은,

그 하면에 상기 볼록 형상의 광학 패턴과 일치하는 오목 형상의 패턴 다수개가 형성되는 투명 기판으로 이루어지고, 상기 제1 전극이 상기 투명 기판의 하면에 상기 오목 형상의 패턴을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 기판에는,

상기 볼록 형상의 광학 패턴의 경계부에 상기 격벽 상단 일부가 삽입되는 격벽 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지는 절연성 물질,

상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전입자,

상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자와 반대 극성의 전하로 대전된 유색 대전입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 절연성 물질은,

기체인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

전자 분류체인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

상기 제1, 2 기판과 격벽 사이의 공간에 배치되는 다수개의 캡슐,

상기 캡슐의 내부에 채워지는 절연성 물질,

상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전입자,

상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자와 반대 극성의 전하로 대전된 유색 대전입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제8항에 있어서,

상기 캡슐 상면은 상기 볼록 형상의 광학 패턴에 삽입되어, 상기 제1 전극의 하면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

상기 제1, 2 기판과 격벽 사이의 공간에 배치되는 다수개의 캡슐,

상기 캡슐의 내부에 채워지는 전자 분류체로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
오목 형상의 광학 패턴을 가지는 투명한 재질의 제1 전극이 형성되는 제1 기판,

상기 제1 기판에 대향된 위치에 배치되며, 제2 전극이 형성되는 제2 기판,

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치되어 상기 제1 기판과 제2 기판 사이의 공간을 구획하는 격벽,

상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지며, 상기 제1, 2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의하여 영상을 표시하는 영상 표시층을 포함하는 전기영동 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 기판은,

그 하면에 상기 오목 형상의 광학 패턴과 일치하는 볼록 형상의 패턴 다수개가 형성되는 투명 기판으로 이루어지고, 상기 제1 전극은 상기 투명 기판의 하면에 상기 볼록 형상의 패턴을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 제1 기판에는,

상기 오목 형상의 광학 패턴의 경계부에 상기 격벽 상단 일부가 삽입되는 격벽 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

상기 제1 기판과 제2 기판 및 격벽에 의하여 형성되는 공간에 채워지는 절연성 물질,

상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전입자,

상기 절연성 물질 내에 분산되어 배치되며, 상기 백색 대전입자와 반대 극성의 전하로 대전된 유색 대전입자로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 절연성 물질은,

기체인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 절연성 물질은,

액체인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제11항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

전자 분류체인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
제1 기판의 일 표면에 곡면 형상을 가지는 광학 패턴을 형성하는 단계;

상기 광학 패턴이 형성된 제1 기판의 표면에 상기 광학 패턴을 따라 투명한 재질의 제1 전극을 형성하는 단계;

제2 기판의 표면에 투명한 재질의 제2 전극을 형성하는 단계;

상기 제2 기판 상에 격벽 패턴을 형성하는 단계;

상기 제2 기판 상에 영상 표시층을 형성하는 단계;

상기 제1 기판과 제2 기판을 결합하는 단계;

를 포함하는 전기영동 표시장치 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 광학 패턴을 형성하는 단계는,

상기 제1 기판의 일 표면에 유기막을 형성하는 단계;

상기 유기막을 포토리소그래피 공정으로 패터닝하여 상기 곡면 형상을 가지는 광학 패턴을 형성하는 단계;의 소단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 광학 패턴을 형성하는 단계는,

임프린트(imprint) 공정을 이용하여 광학 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치 제조방법.
제18항에 있어서, 상기 영상 표시층은,

상기 제1 기판 및 격벽 패턴에 의하여 형성되는 공간에 전자 분류체를 도포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치 제조방법.