KR20110074014A - 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치 제조방법은 다수의 격벽과 상기 다수의 격벽에 의하여 정의된 다수의 화소 영역을 갖는 기판을 마련하는 단계, 상기 다수의 화소 영역에 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 회전체를 배치하는 단계, 상기 회전체를 덮도록 상기 기판 상에 표시측 전극을 형성하는 단계 및 상기 표시측 전극과 마주하도록 상기 기판 상에 배면 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 2종 이상의 회전체 중 동일한 색을 나타내는 동종의 회전체는 열감응성 캐리어에 의해 서로 다른 화소 영역에서 각각 서로 대응하는 위치에 배치된다.

본 발명에 따르면, 롤투롤 임프린트 공정을 통해 형성한 격벽 구조 또는 화소 영역에 열감응성 캐리어를 이용하여 회전체를 균일하게 배치할 수 있어 화면 대조비가 향상된 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치를 제공할 수 있다.

격벽, 셀 공간, 회전체, 전자종이

Description

전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치{Manufacturing method of electronic paper display device and electronic paper display device using the smae}

본 발명은 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화상의 안정성 및 균일성이 우수하고, 화면의 대조비를 향상시킬 수 있는 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치에 관한 것이다.

오늘날 새로운 패러다임이 요구되는 정보 사회에 상응하여 정보 전달 및 공유 방식에 있어서 대변환이 요구된다. 이것을 충족시키기 위하여 유연한 디스플레이로서, 구부릴 수 있는 장점을 가진 전자종이의 기술 개발이 가속화되고 있으며 전자종이 기술 개발은 상업적 개발 단계에 접어들고 있다.

전자종이는 기존의 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산단가가 저렴하고, 정화면처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어서 에너지 효율도 월등히 앞선다. 또한, 전자종이는 매우 선명 하고, 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있다. 이러한 장점으로 인해 전자종이는 종이와 같은 면과 움직이는 일러스트레이션을 갖는 전자서적, 자체 갱신성 신문, 이동 전화를 위한 재사용 가능한 종이디스플레이, 폐기 가능한 TV 스크린 및 전자 벽지 등 실로 광대한 분야에 응용될 수 있으며, 거대한 잠재시장을 가지고 있다.

전자종이 구현을 위한 기술적 접근 방식은 크게 4가지로 나눌 수 있는데, 서로 반대되는 전하와 서로 다른 색상을 갖는 상하 반구로 구성된 구형 입자를 전계를 이용하여 회전시키는 트위스트 볼 방식, 오일에 혼합된 유색 대전입자를 마이크로 캡슐 또는 마이크로 컵 안에 가두거나, 대전입자 그대로를 전기장의 인가에 응답하게 하는 전기 영동 방식, 대전된 분류체를 이용하는 QR-LPD(Quick Response-Liquid Power Display) 방식, 콜레스테릭 액정 분자의 선택적 반사 특성을 이용하는 콜레스테릭 액정 디스플레이 방식 등이 있다. 그 중에서 트위스트 볼을 사용한 방식은 반구씩 백색과 흑색으로 분류된 형태의 트위스트 볼이 일래스토머(elastomer)와 같은 재료로 만들어지는 두 개의 평행한 투광성 시트(이하, 일래스토머 매트릭스(elastomer matrix)라고 함) 사이에 다수 배열되어 있는 구성이 일반적이다.

트위스트 볼은 광학적, 전기적 이방성을 가진다. 즉, 백색 반구 부분에는 부전하가 대전되고, 흑색 반구 부분에는 정전하가 대전되어 있고, 이것에 의해 영구 쌍극자가 형성된다. 또한, 트위스트 볼은 일래스토머 매트릭스에서 회전이 가능하게 액체로 코팅되어 있다. 즉, 트위스트 볼을 사용한 전자종이는 일래스토머 매트릭스에 전기장을 가하여 선택적으로 트위스트 볼을 회전시킴으로써 원하는 화상을 표시할 수 있다.

이러한 트위스트 볼을 사용한 전자종이는 화면의 선명도를 위해서 트위스트 볼을 일래스토머 매트릭스 내에 균일하게 배열하는 것이 중요하다. 그러나, 일반적인 트위스트 볼을 이용한 전자종이는 트위스트 볼을 일래스토머 매트릭스에 부착하는 과정에서 발생하는 트위스트 볼의 불균일성에 의해 화면 대조비가 좋지 못하다. 뿐만 아니라, 회전을 위해 트위스트 볼 각각에 액체를 코팅해야 하므로 공정 과정이 복잡하다는 문제점이 있다.

본 발명은 화상의 안정성 및 균일성이 우수하고, 화면의 대조비를 향상시킬 수 있는 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시형태는,

다수의 격벽과 상기 다수의 격벽에 의하여 정의된 다수의 화소 영역을 갖는 기판을 마련하는 단계, 상기 다수의 화소 영역에 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 회전체를 배치하는 단계, 상기 회전체를 덮도록 상기 기판 상에 표시측 전극을 형성하는 단계 및 상기 표시측 전극과 마주하도록 상기 기판 상에 배면 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 2종 이상의 회전체 중 동일한 색을 나타내는 동종의 회전체는 열감응성 캐리어에 의해 서로 다른 화소 영역에서 각각 서로 대응하는 위치에 배치되는 전자종이 표시장치의 제조방법을 제공한다.

상기 기판을 마련하는 단계는, 상기 다수의 화소 영역에 상기 2종 이상의 회전체를 각각 수용하는 색 분할벽을 더 포함할 수 있다.

상기 열감응성 캐리어는 상온에서는 상기 회전체를 부착하며, 소정 온도에 노출되면 상기 회전체와 분리되는 열박리 테이프로 이루어질 수 있다.

상기 회전체는 각각 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색을 나타내는 4종의 회전체로 이루어질 수 있다.

상기 2종 이상의 회전체를 배치하는 단계는, 분리홈이 구비된 캐리어 기판을 마련하는 단계, 상기 분리홈에 상기 동종의 회전체를 배치하는 단계 및 상기 열감응성 캐리어를 이용하여 상기 동종의 회전체를 상기 기판 중 상기 화소 영역의 소정 영역에 배치하는 단계로 이루어질 수 있다.

상기 동종의 회전체를 상기 화소 영역의 소정 영역에 배치하는 단계는, 상기 열감응성 캐리어와 상기 동종의 회전체를 접합하는 단계, 상기 열감응성 캐리어를 이용하여 상기 동종의 회전체를 이송하는 단계, 상기 동종의 회전체를 상기 기판 중 상기 화소 영역의 소정 영역에 대응하도록 배치하는 단계 및 상기 기판에 열을 가하여 상기 열감응성 캐리어와 상기 동종의 회전체를 분리하는 단계로 이루어질 수 있다.

상기 격벽, 색 분할벽 및 분리홈 중에서 적어도 어느 하나는 임프린트, 레이저 패터닝, 포토리소그래피 또는 에칭 공정에 의하여 형성될 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시형태는,

투명한 물질로 이루어진 표시측 전극, 상기 표시측 전극과 마주하도록 배치된 배면 전극, 상기 표시측 전극 및 상기 배면 전극 사이에서, 상기 표시측 전극과 배면 전극 사이의 공간을 분할하는 다수의 격벽과 상기 격벽에 의하여 정의된 다수의 화소 영역을 포함하는 기판 및 상기 다수의 화소 영역에 배치되며, 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 회전체를 포함하며, 상기 2종 이상의 회전체 중 동일한 색을 나타내는 동종의 회전체는 열감응성 캐리어에 의해 서로 다른 화소 영역에서 각각 서로 대응하는 위치에 배치되는 전자종이 표시장치를 제공한다.

상기 화소 영역은 상기 2종 이상의 회전체를 각각 수용하는 색 분할벽을 더 구비할 수 있다.

상기 열감응성 캐리어는 상온에서는 상기 회전체를 부착하며, 소정 온도에 노출되면 상기 회전체와 분리되는 열박리 테이프일 수 있다.

상기 회전체는 각각 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색을 나타내는 4종의 회전체일 수 있다.

상기 회전체는 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색으로 착색된 제1 표시 영역 및 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색으로 착색된 제2 표시영역을 포함하고, 상기 제1 및 제2 표시 영역은 서로 다른 대전 특성을 나타낼 수 있다.

상기 제1 표시 영역이 백색으로 착색된 경우 상기 제2 표시영역은 흑색으로 착색되며, 상기 제1 표시 영역이 흑색으로 착색된 경우 상기 제2 표시영역은 백색으로 착색된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 롤투롤 임프린트 공정을 통해 형성한 격벽 구조 또는 화소 영역에 열감응성 캐리어를 이용하여 회전체를 균일하게 배치할 수 있어 화면 대조비가 향상된 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 각각의 회전체에 액체를 코팅하는 공정이 셀 공간 또는 화소 영역에 액체 주입 공정으로 대체됨에 따라 제조 공정을 단순화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치 제조방법은 롤투롤 공정을 이용함으로써 격벽 형성 공정, 회전체 및 액체 주입 공정 및 기판의 압착 공정 등을 일괄 공정으로 단순화할 수 있어 제조비용의 절감과 대량생산이 가능해지는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 다만, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

이하에서는 도 1a 내지 도 2b 및 도 3c를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치 제조방법에 의해 제조된 전자종이 표시장치에 대하여 설명한다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자종이 표시장치 제조방법에 의해 제조된 전자종이를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 화소 영역을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이며, 도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자종이 표시장치 제조방법에 의해 제조된 전자종이를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 화소 영역을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.

도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 전자종이 표시장치(1, 2)는 표시측에 배치된 투명한 물질로 이루어진 표시측 전극(150, 150'), 상기 표시측 전극(150, 150')과 마주하도록 배치된 배면 전극(140, 140'), 상기 표시측 전극(150, 150')과 배면 전극(140, 140') 사이에 배치되는 기판(110, 110')을 포함한다.

상기 표시측 전극(150, 150') 및 배면 전극(140, 140')은 본 발명의 기술분야에서 통상적으로 사용되는 전극재료를 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리티오핀 또는 폴리아닐린과 같은 도전성 폴리머, 은이나 니켈과 같은 금속입자, 상기 금속 입자를 포함하는 폴리머 필름, 인듐 틴 옥사이드(ITO: Indium-Tin-Oxide) 등을 사용할 수 있다.

또한, 배면 전극(140, 140')은 회전체가 독립적으로 구동 가능하게 하는 전계 인가부 또는 매트릭스 어드레스 전극으로 구성될 수 있다. 또한, 상기 배면 전 극(140, 140')에는 각 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S')에 배치된 회전체(120, 120')를 독립적으로 구동 가능하게 하는 구동 소자가 형성될 수 있다.

상기 기판(110, 110')은 유연성이 있는 수지로 이루어질 수 있고, 이에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르술폰(PES), 고리형 올레핀 고분자(COC), 폴리디메틸실록산(PDMS, polydimethylsiloxane) 또는 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA, poly urethane acrylate) 등이 있으며, 이들을 1종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 기판(110, 110')은 상기 표시측 전극(150, 150')과 배면 전극(140, 140') 사이에 배치되어 표시측 전극(150, 150')과 배면 전극(140, 140') 사이의 공간을 분할하는 공간을 분할하는 다수의 격벽(111, 111')과 상기 격벽(111, 111')에 의하여 정의된 다수의 화소 영역(S, S')을 포함한다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화소 영역(S)은 회전체(120: 121, 122, 123, 124)를 각각 수용하는 셀 분할벽(113)을 더 구비하여 셀 공간(h)을 정의할 수 있다. 이에 비하여, 도 2a 및 도 2b에 도시된 본 발명의 제2 실시예의 화소 영역(S')과 같이 상기 화소 영역(S')을 분리하는 격벽(111') 만을 구비할 수도 있다.

상기 다수의 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S')에는 회전체(120)가 배치된다. 또한, 상기 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S')에는 상기 회전체(120, 120')가 용이하게 회전할 수 있도록 유전액(dielectric liquid)이 충진될 수 있다.

회전체(120, 120')는 서로 다른 색으로 착색되고, 서로 다른 대전 특성을 나타내는 2개의 표시영역(120a, 120b, 120a', 120b')을 각각 가진다.

2개의 표시영역 중 제1 표시영역(120a, 120a')은 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색으로 착색되고, 제2 표시영역(120b, 120b')은 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색으로 착색되며, 제1 표시영역(120a, 120a')이 양전하로 대전되는 경우 제2 표시영역(120b, 120b')은 음전하로 대전된다. 또한, 상기 제1 표시 영역(120a, 120a')이 백색으로 착색된 경우 상기 제2 표시영역(120b, 120b')은 흑색으로 착색되며, 상기 제1 표시 영역(120a, 120a')이 흑색으로 착색된 경우 상기 제2 표시영역(120b, 120b')은 백색으로 착색된다.

회전체(120, 120')에 표시측 전극(150, 150') 및 배면 전극(140, 140')에 의하여 전압이 인가되면 전압의 크기 및 방향에 따라 회전하게 되고, 2개의 제1 표시영역(120a, 120a') 및 제2 표시영역(120b, 120b')에 착색된 색상에 따라 색을 표시하게 된다.

본 발명에 따른 전자종이 표시장치(1, 2)는 서로 다른 색을 나타내는 2종 이 상의 회전체(120, 120')를 포함한다. 그리고, 동종의 회전체(120, 120')란 제2 표시영역(120b, 120b')에 착색된 색이 같은 것으로, 백색(또는 흑색) 이외에 적색, 녹색 및 청색 중 동일한 색을 나타내는 것을 의미한다.

본 실시형태에는 제1 내지 제4의 회전체(121, 121', 122, 122', 123, 123', 124, 124')를 포함한다.

제1 회전체(121, 121')는 예를 들면 적색을 나타내고, 제2 종의 회전체(122, 122')는 예를 들면 녹색을 나타내며, 제3 회전체(123, 123')는 예를 들면 청색을 나타내고, 마지막으로 제4 회전체(124, 124')는 예를 들면 백색 또는 흑색을 나타내는 것일 수 있다.

제1 내지 제4 회전체(121, 121', 122, 122', 123, 123', 124, 124')는 서로 인접한 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S')에 배치되는 것으로, 규칙적인 배열을 갖는다면 그 배열은 특별히 제한되지 않는다. 여기서, 규칙적인 배열을 갖는다는 의미는 서로 다른 화소 영역(S, S')에 배치되더라도 동종의 회전체(120, 120')는 각각 대응하는 위치에 배열된다는 의미이다. 여기서, 제2 실시예에서와 같이, 화소 영역(S')을 분리하는 격벽(111') 만을 구비한 경우에도 상기와 같은 규칙적인 배열이 적용된다.

제1 내지 제4 회전체(121, 121', 122, 122', 123, 123', 124, 124')는 도 3c에 도시된 열감응성 캐리어(T)에 의해 상기와 같이 규칙적인 배열이 가능하다. 여기서, 열감응성 캐리어(T)로는 상온에서는 상기 회전체(120, 120')를 부착하며, 소정 온도에 노출되면 상기 회전체(120, 120')와 분리되는 열박리 테이프를 이용할 수 있다. 열박리 테이프의 상기와 같은 열감응성을 이용하여 회전체(120, 120')를 규칙적으로 배열할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치(1, 2)는 롤투롤 임프린트 공정으로 형성된 격벽(111, 111')에 의하여 정의되는 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S')에 회전체(120, 120')를 규칙적으로 배열할 수 있다. 이에 따라 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S')에 주입되는 회전체(120, 120')의 간격과 배열이 각 셀 공간(h) 또는 화소 영역(S') 마다 균일할 수 있어 화면의 대조비가 향상된다.

이하에서는 도 3a 내지 도 3g를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자종이 제조방법에 대하여 설명한다.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 전자종이 표시장치의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 여기서는 롤투롤 공정을 이용하기 위해서, 기판(110), 캐리어 기판(210), 배면 전극(140) 및 표시측 전극(150)은 유연성이 있는 재료로 이루어지는 것으로 한정하여 설명하도록 한다. 또한, 설명의 중 복을 피하기 위하여, 회전체(120) 중 제1 회전체(121)를 예로 하여 설명한다.

우선, 캐리어 기판(210)에 롤투롤 임프린트 공정으로 분리홈(211)을 형성하는 방법을 설명한다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시예 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 표시장치(1) 제조방법에 있어서, 캐리어 기판(210)에 격벽(211)을 형성하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 캐리어 기판(210) 상에 형성하고자 하는 셀 공간(h')에 해당하는 양각 및 음각 패턴이 형성된 롤 스탬프(roll stamp)(B)로 캐리어 기판(210)에 압력을 가하여 분리홈(211)을 형성한다. 이 경우, 롤 스탬프(B)의 양각 및 음각 패턴에 상응하는 패턴이 캐리어 기판(210)에 형성된다. 즉, 롤 스탬프(B)의 양각 패턴에 상응하는 캐리어 기판(210)은 압착되고, 롤 스탬프(B)의 음각 패턴에 상응하는 캐리어 기판(210)은 다수의 분리홈(211)을 형성하게 되며, 이에 따라 분리홈(211)에 의해 정의되는 셀 공간(h')이 형성된다.

셀 공간(h')의 너비는 제1 회전체(121)의 입경보다 다소 크게 형성될 수 있으며, 분리홈(211)의 높이는 제1 회전체(121)의 입경보다 다소 작게 형성될 수 있다. 여기서, 분리홈(211)은 제1 회전체(121)의 입경의 1/3 내지 3/4 정도의 높이 를 갖도록 형성될 수 있으나, 분리홈(211)의 높이가 이에 한정되는 것은 아니다.

이때, 롤 스탬프(B)에는 SAM(self-assembled monolayer) 코팅을 수행할 수 있다. 롤 스탬프(B)에 SAM 코팅을 수행하면, 롤 스탬프(B)를 캐리어 기판(210)에 압착했을 때, 서로 압착된 롤 스탬프(B)와 캐리어 기판(210)이 수월하게 분리될 수 있다. 그리고, 캐리어 기판(210)은 상술한 바와 같이 유연성이 있는 재료이면 특별히 제한되지 않으며, 열경화성 수지 또는 UV 경화 수지이면 가능하다.

한편, 캐리어 기판(210)으로 열경화성 에폭시 재료를 이용하는 경우, 분리홈(211)을 보다 더 효율적으로 형성할 수 있도록 하기 위하여, 임프린트 공정을 이원화할 수 있다. 즉, 캐리어 기판(210)의 점도가 최저가 되는 온도 범위 내(예를 들면 약 100℃)에서 롤 스탬프(B)와 캐리어 기판(210)을 30분 동안 열 압착하고, 압착상태를 유지한 상태에서 캐리어 기판(210)이 경화될 수 있는 온도 범위(예를 들면 약 180℃)까지 온도를 상승시켜 캐리어 기판(210)을 경화시킨 후, 롤 스탬프(B)와 캐리어 기판(210)을 분리하는 방법을 이용할 수 있는 것이다. 이러한 방법을 이용하게 되면, 롤 스탬프(B)에 형성된 패턴이 캐리어 기판(210)에 보다 효율적으로 전사될 수 있으며, 분리시 또는 분리 이후에 캐리어 기판(210)에 전사된 패턴의 형상, 즉 분리홈(211)이 효율적으로 유지될 수 있다. 상기와 같이, 롤 스탬프(B)를 이용한 임프린트 공정에 의해 분리홈(211)을 제조하기 때문에, 다양한 셀 공간(h')의 형태 및 크기를 조절할 수 있다. 즉, 롤 스탬프(B)의 패턴을 다양하게 제조함에 따라 셀 공간(h')의 형태 및 크기도 달라진다.

다음으로, 캐리어 기판(210)에 형성된 셀 공간(h')에 제1 회전체(121)를 배치하는 방법을 설명한다. 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 표시장치(1) 제조방법에 있어서, 셀 공간(h')에 제1 회전체(121)을 주입하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 다수개의 제1 회전체(121)를 노즐(N)을 통해 분리홈(211)이 형성된 캐리어 기판(210)에 분사하고, 스퀴즈(D)를 이용하여 분사된 제1 회전체(121)들을 원하는 위치의 셀 공간(h')에 주입한다. 이때, 사용자의 전자종이 표시장치(1)의 설계에 따라서 원하는 위치에 제1 회전체(121)가 배치되도록 조절하는 것이 가능하다.

다음으로, 캐리어 기판(210)에 배열된 셀 공간(h')에 제1 회전체(121)와 열감응성 캐리어(T)를 접합하는 방법을 설명한다. 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 표시장치(1) 제조방법에 있어서, 셀 공간(h')에 배열된 제1 회전체(121)와 열감응성 캐리어(T)를 접합하는 공정을 나타낸 단면도이다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 롤(E)에 감겨 있는 열감응성 캐리어(T)는 롤(E) 을 일정 방향으로 회전시킴에 따라서, 이전 공정에서 배열된 제1 회전체(121)와 접합된다. 여기서, 롤(E)에 감겨 있는 열감응성 캐리어(T)가 다층인 경우에는, 다층의 열감응성 캐리어(T) 사이에 각각 열감응성 캐리어(T)가 서로 붙지 않도록 하는 이형 필름(도시하지 않음)이 더 구비될 수 있다. 이와 같은 경우에는, 롤(E)을 일정 방향으로 회전시키면, 동시에 이형 필름이 열감응성 캐리어(T)로부터 박리될 것이다.

이어서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제1 회전체(121)와 접합된 열감응성 캐리어(T)를 지그(G)와 같은 이송 수단에 부착시켜 제1 회전체(121)를 이송한다.

다음, 도 3e에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 형성하고자 하는 셀 공간(h)에 해당하는 양각 및 음각 패턴이 형성된 롤 스탬프(C)로 기판(110)에 압력을 가하여 격벽(111)을 형성한다. 이 경우, 롤 스탬프(C)의 양각 및 음각 패턴에 상응하는 패턴이 기판(110)에 형성된다. 즉, 롤 스탬프(C)의 양각 패턴에 상응하는 기판(110)은 압착되고, 롤 스탬프(C)의 음각 패턴에 상응하는 기판(110)은 다수의 격벽(111)을 형성하게 되며, 이에 따라 격벽(111)에 의해 정의되는 셀 공간(h)이 형성된다.

셀 공간(h)의 너비는 제1 회전체(121)의 입경보다 다소 크게 형성될 수 있으며, 격벽(111)의 높이는 제1 회전체(121)의 입경보다 다소 크게 형성될 수 있다.

이밖의 기판(110)의 재질, SAM 코팅 및 이원화된 임프린트 공정을 이용한 격벽(111)의 형성 방법 등은 캐리어 기판(210)에 분리홈(211)을 형성하는 도 3a의 공정과 동일하므로 생략한다. 그리고, 상기 기판(110) 상에 격벽(111)을 형성하는 공정은 캐리어 기판(210) 상에 분리홈(211)을 형성하는 공정과 동시에 실시하거나 또는 연속하여 실시할 수 있다.

다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 제1 회전체(121)가 배열될 기판(110) 상에 지그(G)를 배치한다. 이때, 지그(G)는 제1 회전체(121)가 기판(110) 상의 원하는 셀 공간(h)에 제1 회전체(121)가 대응되도록 배치한 후 기판(110)에 열을 가한다.

이에 따라서, 도 3g에 도시된 바와 같이, 기판(110)에 열을 가하여 열감응성 캐리어(T)로부터 제1 회전체(121)가 분리된다. 여기서, 열감응성 캐리어(T)는 상온에서는 제1 회전체(121)를 부착하며, 소정 온도에 노출되면 제1 회전체(121)와 분리되는 열박리 테이프를 이용할 수 있다. 열박리 테이프의 상기와 같은 열감응성을 이용하여 제1 회전체(121)를 원하는 셀 공간(h)에 규칙적으로 배열할 수 있다.

제2 내지 제4 회전체(122, 123, 124)에 대하여 상기와 같은 도 3b 내지 도 3f의 공정을 반복하여 실시하면, 제2 내지 제4 회전체(122, 123, 124) 또한 열감응 성 캐리어(T)에 의해 상기 제1 회전체(121)와 같이 원하는 셀 공간(h)에 규칙적으로 배열할 수 있다. 이와 같은 공정을 통하여, 도 1a에 도시된 반복적으로 배열된 다수의 화소 영역(S)을 완성할 수 있다.

다음으로, 셀 공간(h)에 회전체(120)가 주입된 기판(110)에 액상의 유전체(130)를 주입하는 방법을 설명한다. 도 3g는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 표시장치(1) 제조방법에 있어서, 회전체(120)가 주입된 셀 공간(h) 내부에 액상의 유전체(130)를 주입하는 공정을 나타낸 공정 단면도이다.

도 3f에 도시된 바와 같이, 액상의 유전체(130)를 노즐(N)을 통해 회전체(120)가 주입된 기판(110) 상에 도포한다. 도포된 액상의 유전체(130)를 스퀴즈(D)를 이용하여 셀 공간(h) 내부, 즉, 격벽(111)과 회전체(120) 사이에 충전되도록 밀어넣는다.

다음으로, 기판(110) 상에 배면 전극(140)을 부착하는 방법을 설명한다. 도 3h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤투롤 공정을 이용한 전자종이 표시장치(1) 제조방법에 있어서, 회전체(120) 및 액상의 유전체(130)가 주입된 기판(110)에 롤투롤 공정으로 배면 전극(140) 및 표시측 전극(150)을 부착하는 공정을 나타낸 공정 단면도이다.

도 3h에 도시된 바와 같이, 배면 전극(140) 및 을 기판(110) 상에 적층한 후, 롤투롤 공정으로 기판(110)의 격벽(111) 상면과 표시측 전극(150) 그리고 기판(110)의 하부면과 배면 전극(140)을 부착한다. 구체적으로, 상, 하부 롤러(F, F')는 회전을 통해서, 상, 하부 롤러(F, F') 사이로 배면 전극(140), 기판(110) 및 표시측 전극(150)을 이동시키면서 압착하는 것에 의해 배면 전극(140) 및 표시측 전극(150)의 부착을 수행한다. 즉, 상, 하부 롤러(F, F')의 압착을 통해 기판(110)의 격벽(111) 상면과 표시측 전극(150)이 부착되고, 기판(110)의 하부면과 배면 전극(140)이 부착된다. 여기서, 배면 전극(140) 및 표시측 전극(150)에는 격벽(111) 및 기판(110)의 하부면과 부착되도록 접착층이 형성된다. 이 접착층은 UV 경화성 물질로, 10㎛ 내외의 두께, 바람직하게는 5㎛이내의 두께로 박형의 접착층(도시하지 않음)이다. 이와 같이, 박형의 접착층을 배면 전극(140) 및 표시측 전극(150)에 형성한 후, 표시측 전극(150)의 박형의 접착층이 격벽의 상면 및 기판(110)의 하부면과 각각 접착되도록 배치하고, 상, 하부 롤러(F, F')를 통해 압착한다. 그런 다음 UV를 조사해 주면, 배면 전극(140) 및 표시측 전극(150)이 기판(110)에 부착된다.

따라서, 도 3a 내지 도 3h에 도시한 공정 과정이 롤투롤 공정으로 연속적으로 수행된다. 상기 전 공정에 대하여, 격벽, 색 분할벽 및 분리홈은 롤투롤 공정을 이용한 임프린트 이외에도 통상의 임프린트, 레이저 패터닝, 포토리소그래피 또 는 에칭 공정에 의해 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 롤투롤 임프린트 공정을 통해 형성한 격벽 구조 또는 화소 영역에 열감응성 캐리어를 이용하여 회전체를 균일하게 배치할 수 있어 화면 대조비가 향상된 전자종이 표시장치 제조방법 및 이를 이용하여 제작한 전자종이 표시장치를 제공할 수 있다.

또한, 각각의 회전체에 액체를 코팅하는 공정이 셀 공간 또는 화소 영역에 액체 주입 공정으로 대체됨에 따라 제조 공정을 단순화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치 제조방법은 롤투롤 공정을 이용함으로써 격벽 형성 공정, 회전체 및 액체 주입 공정 및 기판의 압착 공정 등을 일괄 공정으로 단순화할 수 있어 제조비용의 절감과 대량생산이 가능해지는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자종이 표시장치 제조방법에 의해 제조된 전자종이를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.

도 1b는 도 1a의 화소 영역을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.

도 2a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자종이 표시장치 제조방법에 의해 제조된 전자종이를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.

도 2b는 도 2a의 화소 영역을 개략적으로 나타내는 상부 평면도이다.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자종이 표시장치 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 2: 전자종이 표시장치 110, 110': 기판

111, 111': 격벽 113: 셀 분할벽

120, 120': 회전체 140, 140': 배면 전극

150, 150': 표시측 전극 210: 캐리어 기판

211: 분리홈

Claims (13)

1. 다수의 격벽과 상기 다수의 격벽에 의하여 정의된 다수의 화소 영역을 갖는 기판을 마련하는 단계;

   상기 다수의 화소 영역에 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 회전체를 배치하는 단계;

   상기 회전체를 덮도록 상기 기판 상에 표시측 전극을 형성하는 단계; 및

   상기 표시측 전극과 마주하도록 상기 기판 상에 배면 전극을 형성하는 단계

   를 포함하며,

   상기 2종 이상의 회전체 중 동일한 색을 나타내는 동종의 회전체는 열감응성 캐리어에 의해 서로 다른 화소 영역에서 각각 서로 대응하는 위치에 배치되는 전자종이 표시장치의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기판을 마련하는 단계는, 상기 다수의 화소 영역에 상기 2종 이상의 회전체를 각각 수용하는 색 분할벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치의 제조방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 열감응성 캐리어는 상온에서는 상기 회전체를 부착하며, 소정 온도에 노출되면 상기 회전체와 분리되는 열박리 테이프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치의 제조방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 회전체는 각각 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색을 나타내는 4종의 회전체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치의 제조방법.
5. 제2항에 있어서,

   상기 2종 이상의 회전체를 배치하는 단계는,

   분리홈이 구비된 캐리어 기판을 마련하는 단계;

   상기 분리홈에 상기 동종의 회전체를 배치하는 단계; 및

   상기 열감응성 캐리어를 이용하여 상기 동종의 회전체를 상기 기판 중 상기 화소 영역의 소정 영역에 배치하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 동종의 회전체를 상기 화소 영역의 소정 영역에 배치하는 단계는,

   상기 열감응성 캐리어와 상기 동종의 회전체를 접합하는 단계;

   상기 열감응성 캐리어를 이용하여 상기 동종의 회전체를 이송하는 단계;

   상기 동종의 회전체를 상기 기판 중 상기 화소 영역의 소정 영역에 대응하도록 배치하는 단계; 및

   상기 기판에 열을 가하여 상기 열감응성 캐리어와 상기 동종의 회전체를 분리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치의 제조방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 격벽, 색 분할벽 및 분리홈 중에서 적어도 어느 하나는 임프린트, 레이저 패터닝, 포토리소그래피 또는 에칭 공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치의 제조방법.
8. 투명한 물질로 이루어진 표시측 전극;

   상기 표시측 전극과 마주하도록 배치된 배면 전극;

   상기 표시측 전극 및 상기 배면 전극 사이에서, 상기 표시측 전극과 배면 전 극 사이의 공간을 분할하는 다수의 격벽과 상기 격벽에 의하여 정의된 다수의 화소 영역을 포함하는 기판; 및

   상기 다수의 화소 영역에 배치되며, 서로 다른 색을 나타내는 2종 이상의 회전체를 포함하며,

   상기 2종 이상의 회전체 중 동일한 색을 나타내는 동종의 회전체는 열감응성 캐리어에 의해 서로 다른 화소 영역에서 각각 서로 대응하는 위치에 배치되는 전자종이 표시장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 화소 영역은 상기 2종 이상의 회전체를 각각 수용하는 색 분할벽을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 열감응성 캐리어는 상온에서는 상기 회전체를 부착하며, 소정 온도에 노출되면 상기 회전체와 분리되는 열박리 테이프인 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 회전체는 각각 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색을 나타내는 4종의 회전체인 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치.
12. 제9항에 있어서,

    상기 회전체는 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색으로 착색된 제1 표시 영역 및 적색, 녹색, 청색과 백색 및 흑색 중 어느 하나의 색으로 착색된 제2 표시영역을 포함하고, 상기 제1 및 제2 표시 영역은 서로 다른 대전 특성을 나타내는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치.
13. 제9항에 있어서,

    상기 제1 표시 영역이 백색으로 착색된 경우 상기 제2 표시영역은 흑색으로 착색되며, 상기 제1 표시 영역이 흑색으로 착색된 경우 상기 제2 표시영역은 백색으로 착색되는 것을 특징으로 하는 전자종이 표시장치.

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