KR20120047567A - 전자종이 표시소자의 제조 방법 - Google Patents

전자종이 표시소자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제 1 전극상에 드라이 필름을 라미네이팅 하는 단계; 상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계; 상기 셀에 전자볼을 주입하는 단계; 및 상기 전자볼을 포함한 제 1 전극 상에 제 2 전극을 합착하는 단계;를 포함하는 전자종이 표시소자의 제조 방법을 개시한다.

Description

전자종이 표시소자의 제조 방법{Method of manufacturing electronic paper display device}
본 발명은 전자종이 표시소자의 제조방법에 관한 것으로, 드라이 필름을 이용하여 전자볼의 주입을 위한 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 전자종이 표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
차세대 표시장치로써, 액정 표시 장치(LCD;Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 패널(PDP;Plasma Display Panel), 유기 전계 발광 장치(Elector Luminescence) 및 전자종이 표시소자등이 널리 보급되고 있다.
이들 중 전자종이 표시소자는 유연하게 구부릴 수 있으며, 다른 표시장치에 비해 생산단가가 훨씬 저렴하다.
또한, 전자종이 표시 장치는 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로 구동될 수 있어 에너지 효율이 월등히 우수한 특징을 가진다. 또한, 전자종이 표시소자는 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 순간적으로 차단되어도 표시된 문자나 영상이 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 구비할 수 있기 때문에 책이나 신문 또는 잡지 등의 인쇄매체를 비롯한 접을 수 있는 스크린 및 전자 벽지 등의 광범위한 분야에서 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
한편, 전자종이 표시소자는 두 전극 사이에 개재되어 두 전극 사이에 인가된 전압에 의해 구동하여 영상을 표시하는 트위스트볼을 포함할 수 있다. 여기서, 트위스트볼은 두 전극 사이에 개재되어 격벽에 의해 정의된 셀 내에서 구동될 수 있다.
여기서, 격벽은 필름층을 형성한 후, 필름층에 노광 및 현상공정을 수행하여 형성할 수 있다. 이때, 필름층을 형성하는 과정에서 가해진 열에 의해, 필름층의 색이 투명에서 불투명, 즉 살색의 색상을 가지게 되어, 결국 격벽은 불투명해질 수 있다.
이와 같이, 격벽이 불투명색을 가질 경우, 컬러 발생을 위해 적어도 빨강, 파랑 및 녹색의 혼색할 경우 영향을 미칠 수 있으므로, 전자종이 표시소자의 명도와 채도가 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 전자종이 표시소자가 흑백을 구현할 경우에도 격벽의 색상이 사용자에게 인지될 수 있어, 영상을 감상하는데 불편할 수 있다.
따라서, 본 발명은 전자종이 표시소자의 제조 방법에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 구체적으로 드라이 필름을 이용하여 전자볼의 주입을 위한 셀을 정의하는 격벽을 형성하여, 격벽의 투명성을 유지할 수 있는 전자종이 표시소자의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제 1 해결 수단의 전자종이 표시소자의 제조 방법을 제공한다. 상기 제조 방법은 제 1 전극상에 드라이 필름을 라미네이팅 하는 단계; 상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계; 상기 셀에 전자볼을 주입하는 단계; 및 상기 전자볼을 포함한 제 1 전극 상에 제 2 전극을 합착하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 드라이 필름은 알카리 현상성 바인더 폴리머, 광중합성 화합물 및 광중합 개시제를 포함한 감광성 수지 조성물에 있어서, 광중합 화합물은 폴리에스테계 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계에서, 상기 노광공정은 80mJ 내지 150mJ의 에너지로 수행될 수 있다.
또한, 상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계에서, 상기 현상공정의 횟수는 15회 내지 22회로 수행될 수 있다.
또한, 상기 전자볼은 트위스트볼 또는 마이크로 캡슐일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 투명한 드라이 필름을 통해 격벽을 형성함에 따라, 격벽의 색 변화로 인해 채도 및 명도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 격벽을 형성하기 위한 노광 및 현상 공정의 변경을 통해 하부 전극을 기준으로 수직한 측면을 가지도록 형성함에 따라, 전자볼의 구동이 원활하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 전계 왜곡 현상의 발생을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
본 발명의 실시예들은 전자종이 표시소자의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다.
따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조 공정을 설명하기 위해 도시한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 전자종이 표시소자를 제조하기 위해, 먼저 제 1 전극(110)을 제공한다. 여기서, 제 1 전극(110)은 전자종이 표시소자를 지지하는 역할을 하는 도전성 기판을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서 제 1 전극(110)의 형태를 한정하는 것은 아니며, 제 1 전극(110)은 도전성막으로 기판상에 구비될 수도 있다.
여기서, 제 1 전극(110)은 반사전극 또는 투명전극일 수 있다. 즉, 제 1 전극(110)은 광 반사성 도전물질 또는 광 투과성 도전물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 광 반사성 도전물질의 예로서는, Cu 및 Ag와 같은 금속일 수 있다. 또한, 광 투과성 도전물질의 예로서는 ITO, IZO 및 ITZO등일 수 있다.
이후, 제 1 전극(110)상에 투명 드라이 필름을 라미네이팅하여, 제 1 전극(110)상에 투명 필름층(120a)을 형성한다. 여기서, 투명 드라이 필름은 라미네이팅에서 가해진 열에 의해 변색되지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 이때, 투명 드라이 필름을 형성하는 재질의 예로서는 광중합성 화합물(폴리에스테계 우레탄 아크릴레이트, 2.2-비스[4-(메타크릴옥시 폴리에톡시)페닐]프로판), 중합 억제제(모노메틸에테르 하이드로퀴논, 광중합 개시제인 벤조페논, 4.4'비스디에틸아미노 벤조페논), 착색제(루코 크리스탈 바이올렛, 톨루엔술폰산1수화물), 바인터 폴리머(아크릴산, 메타크릴산 및 메틸메아크릴레이트) 일 수 있다.
여기서, 투명 필름층(120a)은 드라이 필름의 1회의 라미네이팅을 통해 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 투명 필름층(120a)이 기 설정된 두께를 가질 때까지 드라이 필름을 수회 라미네이팅할 수도 있다. 이에 따라, 투명 필름층(120a)의 두께는 수지의 도포공정을 통해 형성할 경우보다 기 설정된 드라이 필름의 적층수에 따라 용이하게 제어할 수 있다.
도 2를 참조하면, 투명 필름층(120a)에 노광 및 현상 공정을 수행하여, 셀(C)을 정의하는 격벽(120)을 형성한다.
여기서, 노광 및 현상 공정의 공정 조건을 조절하여, 격벽(120)은 제 1 전극(110)에 대해 수직한 측면을 가지도록 형성할 수 있다.
이때, 노광 공정은 80mJ 내지 150mJ의 에너지로 수행될 수 있다. 이는, 노광 세기가 80mJ 미만일 경우, 격벽 형성이 어려울 수 있으며, 반면 노광 세기가 150mJ 초과할 경우, 광산란의 발생으로 인해 제 1 전극(110)에 대해 일정한 기울기를 갖는 측면을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 현상공정은 알카리 용액, 즉 탄산 나트륨(Na2CO3)을 물로 희석하여 형성된 용액을 이용할 수 있다. 이때, 현상공정의 횟수 조절에 따라, 격벽의 측면 형상에 영향을 미칠 수 있다. 즉, 드라이 필름 레지스트를 여러번 라미네이션 했을 때 50~120㎛의 두께를 가지고, 현상공정의 횟수는 15회 내지 22회로 수행될 수 있다. 여기서, 현상 공정의 횟수가 15회 미만일 경우, 미현상이 되어 에칭이 덜 되는 경우에 문제가 발생할 수 있으며, 반면 현상 공정의 횟수가 22회를 초과할 경우, 과현상이 되어 격벽이 무너져 내리는 문제가 발생할 수 있다.
이와 같이, 격벽(120)이 제 1 전극(110)에 대해 수직한 측면을 가질 경우, 격벽(120)이 제 1 전극(110)에 비해 일정한 기울기를 가질 경우보다 전자볼(130)의 구동, 즉 회전이 원할하게 발생할 수 있다. 또한, 격벽(120)이 제 1 전극(110)에 대해 수직한 측면을 가짐에 따라, 전자볼(130)을 구동하기 위한 전기장의 왜곡 현상을 방지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 격벽(120)에 의해 정의된 셀(C) 내부에 전자볼(130)을 주입한다.
여기서, 전자볼(130)은 서로 다른 색을 구현하는 제 1 반구체(131)와 제 2 반구체(132)로 이루어진 트위스트볼일 수 있다. 제 1 반구체(131)는 광을 반사하는 광반사물질일 수 있으며, 제 2 반구체(132)을 광을 흡수하는 물질로 이루어질 수 있다. 또는 제 1 반구체(131)는 흰색을 구현하며, 제 2 반구체(132)는 일정한 색상, 예컨대 적색, 청색 및 녹색 중 어느 하나를 구현할 수 있다. 여기서, 다양한 색상을 구현하기 위해, 다수의 셀(C) 중 각각에 색상별로 전자볼(130)을 주입한다. 이때, 색상별 전자볼(130)의 구동을 통한 색의 혼색으로 전자종이 표시소자는 다양한 색상을 구현할 수 있다.
여기서, 제 1 반구체(131)와 제 2 반구체(132)는 서로 상이한 전하로 대전되어 있어, 각 셀(C)의 내부에 인가된 전기장에 의해 회전이 이루어짐에 따라, 사용자에게 제 1 반구체(131)나 제 2 반구체(132)가 선택적으로 보일 수 있다. 이때, 표면상으로 보이는 제 1 및 제 2 반구체(132)에 따라 영상이 표시될 수 있다.
이와 같은, 전자볼(130)을 주입하기 위해, 셀(C)과 대응된 개구부를 갖는 마스크를 배치시킨 후, 마스크 상에 전자볼(130)을 적하한다. 이후, 마스크 상을 스퀴지가 이동함으로써, 마스크를 통해 각 셀(C)에 전자볼(130)이 주입될 수 있다.
도 4를 참조하면, 전자볼(130)을 충진한 후, 전자볼(130)을 포함하는 제 1 전극(110)상에 제 2 전극(140)을 합착한다.
이후, 전자볼(130)을 포함하는 각 셀(C)에 유전액을 충진한다. 유전액의 충진은 합착된 제 1 및 제 2 전극(140)을 유전액에 함침하여 이루어질 수 있다. 이때, 유전액은 제 1 및 제 2 전극(140) 사이의 격벽(120)을 통해 셀 내부로 유전액이 충진될 수 있다.
여기서, 유전액은 액상의 광변환이 가능하고 윤활 성분을 가지는 액상 물질, 예컨대 Dow corning 10, Centistoke 200 등의 액상 물질이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전자볼(130)은 트위스트볼인 것을 한정하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자볼(130)은 마이크로 캐슐일 수 있다. 이때, 전자볼(130)이 마이크로 캡슐일 경우, 유전액을 충진하는 공정은 생략될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서와 같이, 투명한 드라이 필름을 통해 격벽을 형성함에 따라, 격벽의 색 변화로 인해 채도 및 명도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 격벽을 형성하기 위한 노광 및 현상 공정의 변경을 통해 하부 전극을 기준으로 수직한 측면을 가지도록 형성함에 따라, 전자볼의 구동이 원활하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 전기장 왜곡 현상의 발생을 방지할 수 있다.
110 : 제 1 전극
120 : 격벽
130 : 전자볼
140 : 제 2 전극

Claims (5)

  1. 제 1 전극상에 드라이 필름을 라미네이팅 하는 단계;
    상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계;
    상기 셀에 전자볼을 주입하는 단계; 및
    상기 전자볼을 포함한 제 1 전극 상에 제 2 전극을 합착하는 단계;
    를 포함하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이 필름은 투명한 특성을 갖도록 광중합성 화합물(폴리에스터계 우레탄 아크릴레이트, 2.2-비스[4-(메타크릴옥시 폴리에톡시)페닐]프로판), 중합 억제제(모노메틸에테르 하이드로퀴논, 광중합 개시제인 벤조페논, 4.4'비스디에틸아미노 벤조페논), 착색제(루코 크리스탈 바이올렛, 톨루엔술폰산1수화물), 바인터 폴리머(아크릴산, 메타크릴산 및 메틸메아크릴레이트)의 재질로 형성된 전자종이 표시소자의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계에서,
    상기 노광공정은 80mJ 내지 150mJ의 에너지로 수행되는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 드라이 필름에 노광 및 현상 공정을 수행하여 셀을 정의하는 격벽을 형성하는 단계에서,
    상기 현상공정의 횟수는 15회 내지 22회로 수행되는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자볼은 트위스트볼 또는 마이크로 캡슐인 전자종이 표시소자의 제조 방법.
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