KR20090061869A - 전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법 - Google Patents

전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법 Download PDF

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Abstract

전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법이 제공된다. 상기 형성 방법은 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 기판 상에, 상기 제 1 전극 상에 입자 영역들을 정의하는 격벽이 형성된다. 상기 입자 영역들에 대전 입자들을 포함하는 분산액이 제공된다. 상기 입자 영역들 상에 제 2 전극이 형성된다. 상기 대전 입자들은 복수의 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 포함할 수 있다.
전기영동, 대전 입자, 컬러 입자

Description

전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법{ELECTROPHORESIS DISPLAY AND METHOD OF FORMING THE SAME}
본 발명은 디스플레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-070-03, 과제명:플렉셔블 디스플레이(Flexible Display].
전기영동(전기이동, electrophoresis) 현상은 대전된 입자들(charged particles)이 제공되는 전기장에 의해 정전기적으로 이동하는 현상을 의미한다. 전기영동 현상을 이용한 전기영동 디스플레이는 전원이 차단되어도 영상 정보가 유지되고, 구동 전력이 적고, 박형의 플렉셔블 플라스틱 기판을 포함하여 다양한 기판 상에 구현될 수 있는 장점을 갖는다. 이러한 전기영동 디스플레이는 전자신문(e-newspaper), 전자잡지(e-magazine), 전자책(e-book), 핸드폰, PDA(personal digital assistant) 등의 다양한 정보표시 매체 등에 응용할 수 있다.
전기영동 디스플레이는 화소들에 대응하는 소정 영역들 내에 분산되어 있는 대전 입자들이 상기 영역들에 제공된 전기장에 의해 이동하여 영상을 구현하기 때문에, 상기 영역들에 대전 입자들을 균일하게 배치하는 것이 중요하다. 특히, 천연색 컬러 영상을 구현하기 위해서는 서로 다른 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 상기 영역들 각각에 균일하게 배치하여야 하는데 공정상 어려운 점들이 많이 존재한다.
본 발명의 실시예들은 복수의 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 포함하는 전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 상기 컬러 입자들이 화소들 각각에 균일하게 배치되어 양질의 천연색 컬러 영상을 구현할 수 있는 전기영동 디스플레이 및 그 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 간단한 공정으로 천연색 컬러 영상을 구현할 수 있는 전기영동 디스플레이를 형성할 수 있는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이 형성 방법은: 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상에, 상기 제 1 전극 상에 입자 영역들을 정의하는 격벽을 형성하는 단계; 상기 입자 영역들에 대전 입자들을 포함하는 분산액을 제공하는 단계; 및 상기 입자 영역들 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 대전 입자들은 복수의 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산액을 제공하는 단계는 상기 입자 영역들 상에 상기 분산액을 포함하는 복수의 분사기들을 배치하는 단계, 및 상기 분사기들을 일정한 방향으로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 분사기들 각각은 서로 다른 컬러를 표시하는 컬러 입자들을 포함할 수 있고, 상기 이동 중에 상기 분사기들로부 터 상기 입자 영역들에 상기 분산액이 주입될 수 있다. 상기 분사기들은 서로 연결되어 동일한 속도 및 방향으로 이동될 수 있다. 상기 분사기들은 상기 입자 영역들에 균일한 양의 상기 분산액을 주입시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 분산액을 제공한 후에 상기 분산액을 구성하는 분산매를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 분산매는 휘발성이 높은 무극성 용매일 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 방법은 상기 제 1 전극의 상부면 상에 제 1 보호막을 형성하는 단계 및 상기 제 2 전극의 하부면 상에 제 2 보호막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 제 1 전극을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 도전막 및 보호막을 차례로 형성하는 단계 및 상기 도전막 및 상기 보호막을 패터닝하여 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 배열되는 도전 패턴 및 보호 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이는: 기판 상의 제 1 전극; 상기 기판 상에 배치되어 상기 제 1 전극 상에 입자 영역들을 정의하는 격벽; 상기 입자 영역들 내에 실질적으로 균일한 양으로 주입된 대전 입자들; 및 상기 입자 영역들 상의 제 2 전극을 포함할 수 있다. 상기 대전 입자들은 복수의 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 입자 영역들은 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 배열될 수 있다. 상기 제 1 방향으로 배열되는 입자 영역들에 동일한 컬러를 나타내는 컬러 입자들이 배치될 수 있고, 상기 제 2 방향으로 배열되는 입자 영역들에 서로 다른 컬러를 나타내는 컬러 입자들이 교대로 배치될 수 있다. 상기 제 1 전극은 상기 입자 영역들에 대응하여 배열되고, 각각 독립된 신호 전압이 제공되는 도전 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 격벽은 상기 도전 패턴들 사이의 영역에 대응하도록 배치될 수 있다. 상기 격벽의 하부는 상기 도전 패턴들 사이의 상기 영역을 채울 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 디스플레이는 상기 제 1 전극과 상기 입자 영역들 사이에 개재된 제 1 보호막 및 상기 제 2 전극과 상기 입자 영역들 사이에 개재된 제 2 보호막을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 분산매를 이용한 액체 분사 방식에 의해 화소들에 서로 다른 컬러를 나타내는 컬러 입자들 및 배경 입자들이 균일하게 배치될 수 있다. 이에 의해, 간단한 공정으로 양질의 천연색 컬러 영상을 표시할 수 있는 전기영동 디스플레이가 구현될 수 있다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 첨부된 도면과 관련된 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또, 어떤 막이 다른 막 또는 기판 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 막 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 막이 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 도면들에서, 막 또는 영역들의 두께 등은 명확성을 기하기 위하여 과장되게 표현될 수 있다. 도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어 본 명세서에서 어떤 요소의 형태를 기술하는데 사용된 '실질적으로' 또는 '대략'과 같은 용어는 어떤 요소가 공정상의 허용되는 변형을 포함하는 형태를 가리키는 것으로 이해되어야 한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이의 평면도들이다.
도 1a를 참조하면, 전기영동 디스플레이(10)는 제 1 방향(DA) 및 제 2 방향(DB)으로 배열되는 주화소(50)를 포함한다. 주화소(50)는 서로 다른 컬러를 나타 내는 부화소들(51,52,53)을 포함할 수 있다. 부화소들(51,52,53)은 예를 들어, 적색(red) 화소, 녹색(green) 화소 및 청색(blue) 화소로 구성되거나, 황색(yellow) 화소, 시안(cyan) 화소 및 마젠타(magenta) 화소로 구성될 수 있다. 이외에도 부화소들(51,52,53)은 서로 다른 컬러를 나타내는 서로 다른 세 가지 화소들의 다양한 조합들을 포함할 수 있다.
부화소들(51,52,53)은 제 1 방향(DA) 및 제 2 방향(DB)으로 배열될 수 있다. 제 1 방향(DA)으로는 서로 다른 컬러를 나타내는 부화소들(51,52,53)이 교대로 배열될 수 있고, 제 2 방향(DB)으로는 동일한 컬러를 나타내는 부화소들(51,52,53)이 배열될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 전기영동 디스플레이(10)의 주화소(50)는 서로 다른 컬러를 나타내는 부화소들(51,52,53,54)을 포함할 수 있다. 부화소들(51,52,53,54)은 예를 들어, 황색 화소, 시안 화소, 마젠타 화소 및 청색 화소로 구성될 수 있다. 이외에도 부화소들(51,52,53,54)은 서로 다른 컬러를 나타내는 서로 다른 네 가지 화소들의 다양한 조합들을 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이가 설명된다. 전기영동 디스플레이(10)는 제 1 기판(110)을 포함할 수 있다. 제 1 기판(110)은 예를 들어, 플라스틱 기판 또는 유리 기판일 수 있다. 또, 제 1 기판(110)은 박막형 플렉셔블 기판 및/또는 투명한 기판일 수 있다.
제 1 기판(110) 상에 제 1 전극(120)이 위치한다. 제 1 전극(125)은 제 1 방향(DA) 및 제 2 방향(DB)으로 배열되는 복수의 전극들(121,122,123)을 포함할 수 있다. 복수의 전극들(121,122,123) 각각은 복수의 부화소들(151,152,153) 각각에 일대일로 대응할 수 있다. 전극들(121,122,123) 각각에 독립된 신호전압이 제공될 수 있다. 제 1 전극(120)은 예를 들어, 금속 또는 금속 산화물과 같은 도전물을 포함할 수 있다. 또, 제 1 전극(120)은 투명 전극일 수 있다.
제 1 전극(120) 상에 보호 패턴(135)이 위치한다. 보호 패턴(135)은 절연물을 포함할 수 있다. 보호 패턴(135)은 제 1 전극(120)의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 가질 수 있다. 보호 패턴(135)은 제 1 전극(120)을 보호하고, 대전 입자들(151,152,153,155)이 제 1 전극(120)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
제 1 및 제 2 방향(DA,DB) 배열되는 전극들(121,122,123) 사이의 기판(110) 상에 격벽(140)이 위치한다. 격벽(140)의 하부는 전극들(121,122,123) 사이의 영역을 채우고, 격벽(140)의 상부는 보호 패턴(135) 위로 돌출한다. 격벽(140)은 전극들(121,122,123) 사이의 영역에 정렬될 수 있다. 격벽(140)의 상부면은 보호 패턴(135)의 상부면보다 높다. 격벽(140)에 의해 보호 패턴(135) 상에 입자 영역들(145)이 정의된다.
입자 영역들(145)에 대전 입자들(151,152,153,155)이 배치된다. 대전 입자들(151,152,153,155)은 예를 들어, 무기물 산화 입자 또는 폴리머 입자 등을 포함할 수 있다. 대전 입자들(151,152,153,155)은 정전하로 대전된 입자들(151,152,153)과 부전하로 대전된 입자들(155)을 포함할 수 있다. 또, 대전 입자들은 컬러 입자들(151,152,153)과 배경 입자들(155)을 포함할 수 있다. 컬러 입자들(151,152,153)은 서로 다른 컬러를 표시할 수 있다. 컬러 입자들(151,152,153)은 예를 들어, 적색 입자, 녹색 입자 및 청색 입자로 구성되거나, 황색 입자, 시안 입자 및 마젠타 입자로 구성될 수 있다. 배경 입자들(155)은 예를 들어, 백색 입자로 구성될 수 있다. 본 실시예에서 컬러 입자들(151,152,153)은 정전하로 대전되고, 배경 입자들(155)은 부전하로 대전되지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 컬러 입자들(151,152,153)이 부전하로 대전되고, 배경 입자들(155)이 정전하로 대전될 수 있다.
컬러 입자들(151,152,153)은 각각 부화소들(51,52,53)에 대응하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 컬러 입자들(151)은 부화소(51)에 배치되고, 컬러 입자들(152)은 부화소(52)에 배치되며, 컬러 입자들(153)은 부화소(53)에 배치될 수 있다. 배경 입자들(155)은 부화소들(51,52,53)의 구분에 관계없이 모든 부화소들(51,52,53)에 배치될 수 있다. 부화소들(51,52,53) 각각에는 실질적으로 균일한 양의 컬러 입자들(151,152,153) 및 배경 입자들(155)이 배치될 수 있다. 컬러 입자들(151,152,153) 및 배경 입자들(155)이 배치되는 입자 영역들(145)은 진공 상태로 유지될 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이 주화소가 네 개의 부화소들을 포함하는 경우에 컬러 입자들은 서로 다른 네 가지 색을 표시하는 입자들, 예를 들어, 황색 입자, 시안 입자, 마젠타 입자 및 청색 입자로 구성될 수 있다.
격벽(140) 및 입자 영역들(145) 상에 보호막(160)이 위치하고, 보호막(160) 상에 제 2 전극(170)이 위치한다. 보호막(160) 및 제 2 전극(170)은 주화소(50)를 포함하는 디스플레이 전 영역을 덮을 수 있다. 즉, 제 2 전극(170)은 부화소 들(151,152,153)에 동일한 신호 전압을 제공하는 공통 전극으로 기능할 수 있다. 제 2 전극(170)은 예를 들어, 금속 또는 금속 산화물과 같은 도전물을 포함할 수 있다. 또, 제 2 전극(170)은 투명 전극일 수 있다. 보호막(160)은 절연물을 포함할 수 있다. 보호막(160)은 제 2 전극(170)을 보호하고, 대전 입자들(151,152,153,155)이 제 2 전극(170)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
제 2 전극(170) 상에 제 2 기판(180)이 위치한다. 제 2 기판(180)은 예를 들어, 플라스틱 기판 또는 유리 기판일 수 있다. 또, 제 2 기판(180)은 박막형 플렉셔블 기판 및/또는 투명한 기판일 수 있다.
입자 영역들(145)은 격벽(140), 보호 패턴(135), 보호막(160)에 의해 정의되는 영역들에 대응할 수 있다.
전기영동 디스플레이(50)는 영상이 표시되는 방향의 전극, 보호막, 기판 등은 투명 물질로 구성될 수 있지만, 영상이 구현되지 않는 방향의 전극, 보호막, 기판 등은 투명하지 않은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실시예에 따른 전기영동 디스플레이(50)에서 제 2 기판(180) 쪽으로 영상이 표시되는 경우, 보호막(160), 제 2 전극(170), 제 2 기판(180)은 투명한 물질로 구성되지만, 보호 패턴(135), 제 1 전극(120), 제 1 기판(110)은 투명하지 않은 물질을 포함할 수 있다. 한편, 제 1 기판(110) 쪽으로 영상이 표시되는 경우, 보호 패턴(135), 제 1 전극(120), 제 1 기판(110)은 투명한 물질로 구성되지만, 보호막(160), 제 2 전극(170), 제 2 기판(180)은 투명하지 않은 물질을 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기영동 디스플 레이가 설명된다. 설명의 간략화를 위해 전술한 실시예와 중복되는 부분의 설명은 생략될 수 있다.
본 실시예에서, 보호막(130)은 그 상부의 보호막(160)처럼 주화소(50)를 포함하는 디스플레이 전 영역을 덮을 수 있다. 즉, 보호막(130)은 제 1 전극(120)을 덮을 수 있다. 또, 보호막(130)은 평탄한 상부면을 가질 수 있다. 전술한 실시예에서는 전극들(121,122,123) 사이에 격벽(140)이 배치되지만, 본 실시예에서는 전극들(121,122,123) 사이에 보호막(130)이 배치된다. 격벽(140)은 보호막(130) 상에 배치되어 전극들(121,122,123) 상에 입자 영역들(145)을 정의한다. 또, 격벽(140)은 전극들(121,122,123) 사이의 영역에 대응할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이의 동작이 설명된다. 여기서 설명되는 전기 영동 디스플레이(10)는 제 2 기판(180) 쪽으로 영상을 표시한다. 제 1 전극(120)에 제 1 신호 전압이 제공되고, 제 2 전극(170)에 제 2 신호 전압이 제공될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 신호 전압의 제공에 의해 제 1 전극(120)과 제 2 전극(170) 사이에 전기장이 형성되고, 입자 영역들(145) 내의 대전 입자들(151,152,153,155)은 상기 전기장에 의해 제 1 전극(120) 또는 제 2 전극(170)으로 이동하여 천연색 컬러 영상이 구현될 수 있다.
상기 제 1 신호 전압은 전극들(121,122,123) 각각에 제공되는 다양한 신호 전압들을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 신호 전압은 상기 제 2 신호 전압보다 크거나 작은 전압 또는 상기 제 2 신호 전압과 같은 전압을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(120)의 전극들(121,122,123)에는 각각 양의 전압, 음의 전압 또는 접지 전압이 독립적으로 제공될 수 있고, 제 2 전극(170)에는 접지 전압이 제공될 수 있다. 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 도 4a를 참조하면, 전극들(122,123) 및 제 2 전극(170)에는 접지 전압이 제공되고, 전극(121)에는 상기 접지 전압보다 큰 양의 전압이 제공된다. 이에 의해 부화소(51)에는 전기장이 형성되고, 다른 부화소들(52,53)에는 전기장이 형성되지 않는다. 부화소(51)에 배치된 컬러 입자들(151) 및 배경 입자들(155)은 상기 전기장에 의해 이동하여 각각 제 2 전극(170) 및 제 1 전극(120)에 인접하게 배치된다. 정전하로 대전된 컬러 입자들(151)은 제 2 전극(170)에 인접하게 배치되고, 부전하로 대전된 배경 입자들(155)은 전극(121)에 인접하게 배치된다. 부화소(51)는 제 2 전극(170)에 인접하게 배치된 컬러 입자들(151)에 의해, 상기 컬러 입자들(151)이 갖는 컬러를 표시할 수 있다. 또, 부화소(51)를 포함하는 주화소(50)도 상기 컬러를 표시할 수 있다. 이에 의해, 전기영동 디스플레이(10)는 상기 컬러를 영상으로 구현할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제 2 전극(170)에 접지 전압이 제공되고, 전극들(121,122,123) 각각에 상기 접지 전압보다 큰 양의 전압이 제공된다. 이에 의해 부화소들(51,52,53) 각각에 전기장이 형성된다. 부화소들(51,52,53)에 배치된 컬러 입자들(151,152,153) 및 배경 입자들(155)은 상기 전기장에 의해 이동하여 각각 제 2 전극(170) 및 제 1 전극(120)에 인접하게 배치된다. 정전하로 대전된 컬러 입자들(151,152,153)은 제 2 전극(170)에 인접하게 배치되고, 부전하로 대전된 배경 입자들(155)은 전극(121)에 인접하게 배치된다. 부화소들(51,52,53)은 각각 제 2 전 극(170)에 인접하게 배치된 컬러 입자들(151,152,153)에 의해, 상기 컬러 입자들(151,152,153)이 갖는 컬러들을 표시할 수 있다. 또, 부화소들(51,52,53)을 포함하는 주화소(50)도 상기 컬러들을 표시할 수 있다. 이에 의해, 전기영동 디스플레이(10)는 상기 컬러들을 영상으로 구현할 수 있다.
도 4c를 참조하면, 제 2 전극(170)에 접지 전압이 제공되고, 전극들(121,123) 각각에 상기 접지 전압보다 큰 양의 전압이 제공되며, 전극(122)에 상기 접지 전압보다 작은 음의 전압이 제공된다. 이에 의해 부화소들(51,52,53) 각각에 전기장이 형성된다. 단, 부화소들(51,53)에 형성된 자기장의 방향과 부화소(52)에 형성된 자기장의 방향은 서로 반대가 된다. 상기 전기장에 의해 부화소들(51,53)에 배치된 컬러 입자들(151,153)은 제 2 전극(170)에 인접하게 배치되고, 배경 입자들(155)은 전극들(121,123)에 인접하게 배치된다. 또, 상기 전기장에 의해 부화소(52)에 배치된 컬러 입자들(152)은 전극(122)에 인접하게 배치되고, 배경입자들(155)은 제 2 전극(152)에 인접하게 배치된다. 부화소들(51,53)은 각각 제 2 전극(170)에 인접하게 배치된 컬러 입자들(151,153)에 의해, 상기 컬러 입자들(151,153)이 갖는 컬러들을 표시할 수 있다. 또, 부화소들(51,53)을 포함하는 주화소(50)도 상기 컬러들을 표시할 수 있다. 이에 의해, 전기영동 디스플레이(10)는 상기 컬러들을 영상으로 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이(10)에서는 부화소들(51,52,53) 각각에 컬러 입자들(151,152,153) 및 대전 입자들(155)이 실질적으로 균일한 양이 포함될 수 있다. 따라서 컬러 입자들(151,152,153) 및 대전 입자 들(155)에 의해 양질의 천연색 컬러 영상이 구현될 수 있고, 천연색 컬러 조절이 용이하게 이루어질 수 있다.
도 1a 및 도 5 내지 도 10을 참조하여, 도 2에 도시된 전기영동 디스플레이의 형성 방법이 설명된다.
도 1a 및 도 5를 참조하면, 기판(110) 상에 제 1 전극(120) 및 보호 패턴(135)이 형성된다. 제 1 기판(110)으로 플라스틱 기판 또는 유리 기판 등이 사용될 수 있다. 제 1 전극(120) 및 보호 패턴(135)은 제 1 기판(110) 상에 도전막 및 보호막을 차례로 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 상기 패터닝에 의해 제 1 전극(120) 및 보호 패턴(135)은 실질적으로 동시에 형성될 수 있다. 제 1 전극(120) 및 보호 패턴(135)은 제 1 방향(DA) 및 제 2 방향(DB)으로 배열되는 섬형(island type)으로 형성될 수 있다. 제 1 전극(120)은 독립된 신호 전압이 제공되는 전극들(121,122,123)을 포함할 수 있다. 전극들(121,122,123) 각각은 부화소들(51,52,53) 각각에 대응할 수 있다. 제 1 전극(120)은 예를 들어, 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 도전물로 형성될 수 있고, 보호 패턴(135)은 절연물로 형성될 수 있다.
도 1a 및 도 6을 참조하면, 전극들(121,122,123) 사이의 기판(110) 상에 격벽(140)이 형성된다. 격벽(145)은 보호 패턴(135) 위로 돌출하여 격벽(145)의 상부면은 보호 패턴(135)의 상부면보다 높다. 격벽(140)은 예를 들어, 포토리소그래피 방법 또는 라미네이팅 방법을 사용하여 포토레지스트와 같은 감광성 폴리머 또는 무기물로 형성될 수 있다.
격벽(140)에 의해 보호 패턴(135) 상에 입자 영역들(145)이 정의된다. 입자 영역들(145)은 전극들(121,122,123)과 일대일로 대응할 수 있다.
도 1a 및 도 7을 참조하면, 입자 영역(145)이 정의된 기판(110) 상에 분사기(200)가 배치된다. 분사기(200)는 복수의 토출기들(210,220,230)을 포함할 수 있다. 토출기들(210,220,230)의 수는 하나의 주화소(50)에 포함된 부화소들(51,52,53)의 종류의 수(즉, 부화소들이 표시하는 컬러들의 수)에 대응할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서 부화소들(51,52,53)의 종류의 수는 세 개이므로 대전입자 주입가(200)는 세 개의 토출기(210,220,230)를 포함할 수 있다. 세 개의 토출기(210,220,230)는 연결 부재(240)에 의해 서로 연결되어 동시에 동일한 속도 및 방향으로 이동할 수 있다. 토출기들(210,220,230)은 대전 입자들(151,152,153,155)이 분산된 분산액(150)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 토출기(210)는 컬러 입자들(151)과 배경 입자들(155)이 분산된 분산액(150)을 포함하고, 토출기(220)는 컬러 입자들(152)과 배경 입자들(155)이 분산된 분산액(150)을 포함하며, 토출기(230)는 컬러 입자들(153)과 배경 입자들(155)이 분산된 분산액(150)을 포함할 수 있다. 분산액(150)을 구성하는 분산매로 휘발성이 높고, 입자의 표면 에너지를 변화시키지 않는 무극성 용매, 예를 들어 톨루엔이 사용될 수 있다. 또, 대전 입자들(151,152,153,155)로 예를 들어, 무기물 산화 입자 또는 폴리머 입자 등이 사용될 수 있다. 본 실시예에 따른 분사기(200)에서는 분산액(150)을 주입하기 위해 토출기가 사용되지만, 다른 실시예에서는 잉크젯 프린팅 분사기 등 액체 분사 방식에 적용될 수 있는 다양한 분사기가 사용될 수 있다.
토출기들(210,220,230)에 의해 균일한 양의 분산액(150)이 입자 영역들(145)에 주입될 수 있다. 이에 의해, 컬러 입자들(151,152,153) 및 배경 입자들(155)이 입자 영역들(145)에 실질적으로 균일하게 주입될 수 있다. 또, 서로 다른 부화소들(51,52,53)에 배치되는 서로 다른 컬러를 나타내는 컬러 입자들(151,152,153)이 입자 영역들(145)에 동시에 주입될 수 있다. 또, 토출기들(210,220,230)은 제 2 방향(DB)으로 이동하면서 제 2 방향(DA)으로 배열된 입자 영역들(145)에 동일한 컬러 입자들(151,152,153)을 포함하는 분산액(150)을 주입할 수 있다. 즉, 제 1 방향(DA)으로 배열된 입자 영역들(145)에는 서로 다른 컬러를 나타내는 컬러 입자들(151,152,153)이 교대로 주입되고, 제 2 방향(DB)으로 배열된 입자 영역들(145)에는 동일한 컬러를 나타내는 컬러 입자들(151,152,153)이 주입될 수 있다.
도 1a, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제 2 방향(DB)으로 배열된 입자 영역들(145)에 분산액(150)의 주입이 완료되면, 분사기(200)는 제 1 방향(DA)으로 이동하여 분산액(150)이 주입되지 않은 입자 영역들(145) 상에 배치된다. 이어서 분사기(200)는 다시 제 2 방향(DB)으로 이동하면서 입자 영역들(145)에 분산액(150)을 주입한다. 도 14는 분사기(200)의 이동 경로를 나타낸다. 도 14에 도시된 바와 같이 분사기(200)는 최단 경로를 따라 이동할 수 있으며, 이에 의해 공정 시간이 단축될 수 있다.
도 1a 및 도 10을 참조하면, 분산액(150)을 구성하는 분산매는 제거될 수 있고 있고, 이에 의해 입자 영역들(145) 내에는 컬러 입자들(151,152,153) 및 배경 입자들(155)만이 잔존할 수 있다. 입자 영역들(145)은 진공 상태로 유지될 수 있 다. 상기 분산매는 상온에서 자연히 증발되는 것에 의해 제거될 수 있다.
상기 분산매가 제거된 제 1 기판(110) 상에 제 2 전극(170) 및 보호막(160)이 차례로 형성된 제 2 기판(180)이 배치된다. 제 2 기판(180)으로 플라스틱 기판 또는 유리 기판 등이 사용될 수 있다. 제 2 전극(120)은 예를 들어, 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 도전물로 형성될 수 있고, 보호막(160)은 절연물로 형성될 수 있다.
이어서, 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(180)을 합착하는 것에 의해 도 2에 도시된 전기영동 디스플레이가 형성될 수 있다.
도 1a 및 도 11 내지 도 13을 참조하여, 도 3에 도시된 전기영동 디스플레이의 형성 방법이 설명된다. 설명의 간략화를 위해 전술한 실시예와 중복되는 부분의 설명은 생략될 수 있다.
도 1a 및 도 11을 참조하면, 기판(110) 상에 제 1 전극(120)이 형성된다. 제 1 전극(120))은 제 1 기판(110) 상에 도전막을 형성한 후 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 제 1 전극(120)은 제 1 방향(DA) 및 제 2 방향(DB)으로 배열되는 섬형(island type)으로 형성될 수 있다. 제 1 전극(120)은 독립된 신호 전압이 제공되는 전극들(121,122,123)을 포함할 수 있다. 전극들(121,122,123) 각각은 부화소들(51,52,53) 각각에 대응할 수 있다. 제 1 전극(120)은 예를 들어, 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 도전물로 형성될 수 있다.
제 1 기판(110) 상에 제 1 전극(120)을 덮는 보호막(130)이 형성된다. 보호막(130)은 절연물로 형성될 수 있고, 평탄화 공정을 수행하는 것에 의해 평탄한 상 부면을 가질 수 있다.
도 1a 및 도 12를 참조하면, 전극들(121,122,123) 사이의 보호막(130) 상에 격벽(140)이 형성된다. 격벽(140)은 예를 들어, 포토리소그래피 방법 또는 라미네이팅 방법을 사용하여 포토레지스트와 같은 감광성 폴리머 또는 무기물로 형성될 수 있다.
격벽(140)에 의해 보호막(135) 상에 입자 영역들(145)이 정의된다. 입자 영역들(145)은 전극들(121,122,123)과 일대일로 대응할 수 있다.
도 1a 및 도 13을 참조하면, 전술한 실시예와 동일한 방법으로 입자 영역들(145)에 컬러 입자들(151,152,153)과 배경 입자들(155)을 포함하는 대전입자들이 주입된다. 대전입자들(151,152,153,155)이 주입된 제 1 기판(110) 상에 제 2 전극(170) 및 보호막(160)이 형성된 제 2 기판(180)이 배치된다. 이어서 제 1 기판(110) 및 제 2 기판(180)의 합착에 의해 도 3에 도시된 전기영동 디스플레이가 형성될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이의 평면도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이를 설명하기 위해 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기영동 디스플레이를 설명하기 위해 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 취해진 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이의 동작을 설명하기 위해 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 취해진 단면도들이다.
도 5 내지 도 10은 도 2에 도시된 전기영동 디스플레이의 형성 방법을 설명하기 위해 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 취해진 단면도들이다.
도 11 내지 도 13은 도 3에 도시된 전기영동 디스플레이의 형성 방법을 설명하기 위해 도 1a의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 취해진 단면도들이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이의 형성 방법을 설명하기 위한 평면도이다.

Claims (14)

  1. 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에, 상기 제 1 전극 상에 입자 영역들을 정의하는 격벽을 형성하는 단계;
    상기 입자 영역들에 대전 입자들을 포함하는 분산액을 제공하는 단계; 및
    상기 입자 영역들 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 대전 입자들은 복수의 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 포함하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분산액을 제공하는 단계는;
    상기 입자 영역들 상에 상기 분산액을 포함하는 복수의 분사기들을 배치하는 단계; 및
    상기 분사기들을 일정한 방향으로 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 분사기들 각각은 서로 다른 컬러를 표시하는 컬러 입자들을 포함하고,
    상기 이동 중에 상기 분사기들로부터 상기 입자 영역들에 상기 분산액이 주입되는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분사기들은 서로 연결되어 동일한 속도 및 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 분사기들은 상기 입자 영역들에 균일한 양의 상기 분산액을 주입시키는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분산액을 제공한 후에 상기 분산액을 구성하는 분산매를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분산매는 휘발성이 높은 무극성 용매인 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극의 상부면 상에 제 1 보호막을 형성하는 단계; 및
    상기 제 2 전극의 하부면 상에 제 2 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극을 형성하는 단계는:
    상기 기판 상에 도전막 및 보호막을 차례로 형성하는 단계; 및
    상기 도전막 및 상기 보호막을 패터닝하여 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 배열되는 도전 패턴 및 보호 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이 형성 방법.
  9. 기판 상의 제 1 전극;
    상기 기판 상에 배치되어 상기 제 1 전극 상에 입자 영역들을 정의하는 격벽;
    상기 입자 영역들 내에 실질적으로 균일한 양으로 주입된 대전 입자들; 및
    상기 입자 영역들 상의 제 2 전극을 포함하고,
    상기 대전 입자들은 복수의 컬러를 나타내는 컬러 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입자 영역들은 서로 교차하는 제 1 방향 및 제 2 방향으로 배열되고,
    상기 제 1 방향으로 배열되는 입자 영역들에 동일한 컬러를 나타내는 컬러 입자들이 배치되고,
    상기 제 2 방향으로 배열되는 입자 영역들에 서로 다른 컬러를 나타내는 컬 러 입자들이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 전극은 상기 입자 영역들에 대응하여 배열되고, 각각 독립된 신호 전압이 제공되는 도전 패턴들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 도전 패턴들 사이의 영역에 대응하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전기영동 디스플레이.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 격벽의 하부는 상기 도전 패턴들 사이의 상기 영역을 채우는 것을 특징으로 하는 진기영동 디스플레이.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 입자 영역들 사이에 개재된 제 1 보호막; 및
    상기 제 2 전극과 상기 입자 영역들 사이에 개재된 제 2 보호막을 더 포함하는 전기영동 디스플레이.
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