KR20080085263A - 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의제조방법 - Google Patents

정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토너입자를 기판에 도포하는 방법에 있어서, 정전도장법을 사용하고, 토너입자가 도포되는 기판에 (+)극을 주기 위해 접지를 형성하되, 각 라인에 프로브로 하나씩 연결하는 것은 생산성 저하를 가져오므로, 이를 개선하기 위해 각각의 전극을 전극 군으로 형성하여 접지를 위한 프로브의 갯수를 현저히 줄일 수 있고, 전극 군이 다음 패널의 봉지영역에 위치하도록 함으로써 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 상부 및 하부기판과, 상기 상부 및 하부기판 상에 소자의 구동전압을 인가하는 상부 및 하부 전극과, 상기 상부 및 하부기판의 간격을 일정하게 유지하고, 셀과 셀을 분리시키는 격벽 및 상기 두 전극 사이에 형성된 (+,-)의 토너입자로 구성된 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 있어서,
정전도장을 이용하여 토너입자를 기판에 도포하는 경우에 다수의 전극을 전극군으로 연결하여, 접지형성시 상기 전극군 단위로 프로브를 연결하는 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법을 제공한다.
토너, 정정도장, 접지, 전극, 프로브, 전자종이

Description

정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법{Manufacturing method for toner type of Electronic Paper display using the electrostatic painting}
도 1은 종래의 토너형 전자종이 표시 소자의 셀 구조를 나타내는 단면도이고,
도 2는 종래의 토너형 전자종이 표시 소자의 패널 배치도 및 전극 배치도이고,
도 3은 종래의 토너형 전자종이 표시 소자를 상세하게 나타내는 패널 배치도 및 전극 배치도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토너형 전자종이 건식 표시장치를 나타내는 패널 배치도 및 전극 배치도이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 토너형 전자종이 건식 표시장치를 상세하게 나타내는 패널 배치도 및 전극 배치도이며,
도 6은 도 5의 전극군 끼리 연결한 토너형 전자종이 건식 표시장치를 나타내는 패널 배치도 및 전극 배치도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 전극 11 : 연결용 전극
12 : 전극군 13 : 절단선
14 : 봉지영역
본 발명은 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토너입자를 기판에 도포하는 방법에 있어서, 정전도장법을 사용하고, 토너입자가 도포되는 기판에 (+)극을 주기 위해 접지를 형성하되, 각 라인에 프로브로 하나씩 연결하는 것은 생산성 저하를 가져오므로, 이를 개선하기 위해 각각의 전극을 전극 군으로 형성하여 접지를 위한 프로브의 갯수를 현저히 줄일 수 있고, 전극 군이 다음 패널의 봉지영역에 위치하도록 함으로써 생산성 향상을 도모할 수 있도록 한 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
오늘날, 새로운 패러다임이 요구되는 정보 사회에 상응하는 정보 전달 및 공유 방식으로의 대변환의 필요성으로 인해, 유연한 디스플레이로서 구부릴 수 있다는 장점을 갖는 전자종이의 기술 개발이 가속화되고 있으며 상업적 개발 단계에 접어들고 있다.
전자종이(Electronic Paper)는 기존의 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산 단가가 훨씬 저렴하며 정화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로, 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어서 에너지 효율도 월등히 앞선다.
아울러, 전자종이는 매우 선명하고, 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있다.
이러한 큰 장점으로 인해 전자종이는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계발광(Electro Luminescence)소자를 뒤이을 차세대 표시소자로서, 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가능한 종이 디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지등 실로 광대한 분야에 응용될 수 있으며 거대한 잠재 시장을 가지고 있다.
전자종이 표시소자(건식 표시장치라고도 함)는 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, 도 1은 종래의 토너형 전자종이 표시소자에 대한 셀 구조를 도시한 단면도이다.
상기 토너형 전자종이 표시소자는 플라스틱 또는 유리로 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)의 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.
이와 같이 구성된 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, 흑색토너 입자(3)는 하부 전극(2)으로 이동되어 백색을 띄게 된다.
반대로 상부 전극(5)에 (-) 전압, 하부 전극(2)에 (+) 전압이 걸리게 되면, 흑색 토너입자(3)가 상부전극(5)으로, 백색 토너 입자(4)가 하부전극(2)으로 이동되어 검은색을 띄게 된다.
하지만 토너형 전자 종이 표시소자의 제조 방법이 일반적으로 확립되어있지 않고 있다.
또한, 상기 토너형 전자 종이 표시소자의 제조 방법 중에 가장 중요한 것은 토너 입자들을 등간격으로 균일하게 기판에 도포하는 것이다.
위 조건을 만족하지 않을 경우에는 화상의 응답 속도가 불규칙 및 구동전압의 상승 등의 원인 및 화질 저하를 초래하게 될 수 있다.
최근 토너 입자를 기판에 도포하는 방법으로는 다양한 방법이 연구 되어 지고 있는데, 그 중에 롤러 코터 도포법이나 입자 침지법 등이 있다.
이 중 롤러 코터 도포법은 입자가 기판에 부착되기 어려워서 충전량(도포량)의 부족 및 농도의 치우침이 발생하기 쉽다.
또한 에어 블로우(Air Blow) 등에 의하여 공기 중에 부유시키고, 그 안에 기판을 통과시키는 것에 따라 입자를 기판상에 도포하는 입자 침지법의 경우에도 입자가 기판에 부착되기 어렵고, 다른 공정에 의해 입자 분포가 변화하는 등의 이유로 인하여 좀더 연구가 필요하다.
따라서, 기판에 입자 부착성을 증가시키고 균일한 도포를 위하여 정전 도장법을 추가로 적용하게 된다.
일반적으로 플라스틱등을 견포에 마찰시키면 플라스틱에 전기가 생긴다. 이렇게 발생한 전기를 정전기라 하며, 정전기는 (+) 전기와 (-) 전기가 서로 끌어 당기는 힘을 갖고 있다.
그런데 상기 (+)전기 및 (-)전기의 전기력을 이용하여 무화된 도료입자에 마이너스(-) 전기를, 도장할 피도물에 플러스(+) 전기를 부여해 주면 도료입자가 피도물쪽으로 향하게 되어 부착하게 된다.
이러한 원리를 이용하여 정전도장기의 방전극(-)에서 피도물(+)극을 향해 방전전압을 높이면, 코로나방전이 발생하여 정전극원의 공기는 이온화하여 피도물로 향해 진행한다. 이것을 이온전류라 하며, 이 이온전류를 정전계라고 부른다.
이와같이 도장기와 피도물에 일정한 거리를 가지면 정전계 내에 무화된 도료 입자가 부유하여 피도물에 흡착되는 것이 정전도장의 원리이다.
상기 방법을 사용할 경우 피도물 즉 기판에 (+)극을 주기 위해 도체에 접지를 가할 경우 (+) 극이 형성된다.
하지만, 일반적인 기판의 경우 전자종이 표시 장치의 해상도에 따라 그 선의 수가 많아져서 일일이 선을 연결하는 것이 어려워지며, 이때 접촉 저항에 의해 편차가 발생하여 균일한 도포를 할 수 없게 된다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 정전도장을 이용하여 토너입자를 기판에 도포하는 방법에 있어서, 각 전극 간의 전극군을 형성하고, 전극군을 다음 패널의 봉지영역에 형성하며, 각 전극군끼리 연결하여 한 마더 글래스(mother glass)에서 하나 또는 두세개로 연결하여 접지함으로써, 접지를 위한 프로브의 개수를 현저히 줄일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 표시소자의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부 및 하부기판과, 상기 상부 및 하부기판 상에 소자의 구동전압을 인가하는 상부 및 하부 전극과, 상기 상부 및 하부기판의 간격을 일정하게 유지하고, 셀과 셀을 분리시키는 격벽 및 상기 두 전극 사이에 형성된 (+,-)의 토너입자로 구성된 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조 방법에 있어서,
정전도장을 이용하여 토너입자를 기판에 도포하는 경우에 다수의 전극을 전극군으로 연결하여, 접지형성시 상기 전극군 단위로 프로브를 연결하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 구현예로서, 상기 전극군의 크기를 최소화하여 수율 감소를 최소화하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 구현예로서, 상기 전극군을 형성하기 위해 전극의 일측 끝단에는 연결용 전극이 세로방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결용 전극은 다음 패널의 봉지영역에 위치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 연결용 전극을 연결하여 전극군을 마더 글래스 내에서 한개 내지 세개 중 선택된 어느하나로 묶는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부전극 및 하부전극을 전극군으로 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전극군에 -1000~1000V로 전원을 인가하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.
전술한 바와 같이 토너형 전자종이 디스플레이의 제조 방법에서 토너 입자를 기판에 균일하고 균등하게 도포하는 것이 가장 중요하다.
본 발명은 토너입자를 균일하고 균등하게 도포하기 위한 방법으로 정전도장법을 채용한다.
상기 정전 도장의 원리는 (+),(-)전기의 정전기력을 이용하여 토너 입자에 마이너스(-), 도장할 피도물인 기판에 플러스(+)를 부여해 주면 토너입자가 기판쪽으로 향하게 되어 부착하게 되는 원리이다.
즉, 정전도장기의 방전극(-)에서 피도물(+)극을 향해 방전전압을 높이면 코로나방전이 발생하여 정전극원의 공기는 이온화하여 피도물로 향해 진행하는 이온전류가 발생하고, 일정한 거리를 갖는 도장기와 기판(피도물)에 이온전류가 발생하면 토너입자가 부유하여 기판에 흡착되게 된다.
이와 같은 방법을 사용할 경우 피도물 즉 기판에 (+)극을 부여하기 위해 도체에 접지를 가할 경우 (+)극이 형성된다.
그러나, 일반적인 기판의 경우 전자종이 표시장치의 해상도에 따라 접지를 위한 라인의 수가 많아져서 프로브로 하나씩 선을 연결하는 것이 어렵고, 이때 접촉 저항에 의해 편차가 발생하여 균일한 도포를 수행할 수 없게 된다.
여기서, 본 발명은 각각의 전극(10)을 전극군(12)으로 묶어서 형성하고, 전극군의 크기를 최소화하여 전극군(12) 단위로 프로브를 연결하게 되면 접지를 위한 프로브의 개수를 현저히 줄일 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 10개 전극(10)을 1개의 전극군(12)으로 묶는다면 접지를 위한 프로브의 개수는 1/10로 줄게 되고, 도 6에 도시한 바와 같이 10개의 전극(10)을 1개의 전극군(12)으로 묶고, 9개의 전극군(12)을 1개로 연결하게 되면 접지를 위한 프로브의 개수는 1/190로 줄게 되는 것이다.
또한 상기 다수의 전극(10)을 1개의 전극군(12)으로 연결하기 위해 다음 봉 지영역(14) 쪽의 전극(10) 끝단에 세로방향으로 연결용 전극(11)을 형성하고, 다수의 전극군(12)을 마더 글래스(15)에서 하나 또는 두세개로 묶기위해 다수의 연결용 전극(11)을 서로 연결한다.
이때, 각 전극군에 전원을 인가함에 있어서, -1000V 미만 또는 1000V를 초과하여 전원을 인가하는 경우에는 패널의 절연층 파괴현상이 발생할 수 있으므로, 안전을 위하여 -1000~1000V로 전원을 인가하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 -300~300V로 전원을 인가한다.
이와 같이 다수의 전극(10)을 적어도 하나 이상의 전극군(12)으로 형성하고, 다수의 전극군(12)을 마더 글래스(15)에서 하나 또는 두세개로 연결함으로써, 각 전극군(12) 단위로 프로브를 연결하여 접지를 위한 프로브의 개수를 현저히 줄일 수 있고, 전극군(12)을 다음 패널의 봉지영역(14)에 형성하여 전극군(12)으로 인한 생산량 저하를 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 의하면, 정전도장을 이용하여 토너입자를 기판에 도포하는 방법에 있어서, 각 전극 간의 전극군을 형성하고, 전극군을 다음 패널의 봉지영역에 형성하며, 각 전극군끼리 연결하여 한 마더 글래스에서 하나 또는 두세개로 연결하여 접지함으로써, 접지를 위한 프로브의 개수를 현저히 줄일 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 상부 및 하부기판과, 상기 상부 및 하부기판 상에 소자의 구동전압을 인가하는 상부 및 하부 전극과, 상기 상부 및 하부기판의 간격을 일정하게 유지하고, 셀과 셀을 분리시키는 격벽 및 상기 두 전극 사이에 형성된 (+,-)의 토너입자로 구성된 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법에 있어서,
    정전도장을 이용하여 토너입자를 기판에 도포하는 경우에 다수의 전극(10)을 전극군(12)으로 연결하여, 접지형성시 상기 전극군 단위로 프로브를 연결하는 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전극군의 크기를 최소화하여 수율 감소를 최소화하는 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전극군을 형성하기 위해 전극의 일측 끝단에는 연결용 전극(11)이 세로방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 연결용 전극은 다음 패널의 봉지영역(14)에 위치한 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 다수의 연결용 전극을 연결하여 전극군을 마더 글래스(15) 내에서 한개 내지 세개 중 선택된 어느하나로 묶는 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부전극 및 하부전극을 전극군으로 연결하는 것을 특징으로 하는 정전도장을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극군에 -1000~1000V로 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 정전도장 을 이용한 토너형 전자종이 건식 표시장치의 제조방법.
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