KR20120065496A

KR20120065496A - 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20120065496A
Application number: KR1020100126656A
Authority: KR
Inventors: 이환수; 오용수
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2012-06-21
Also published as: JP2013225149A; JP5587277B2; US20120147455A1; JP2012128406A; US8611001B2; JP5580456B2

Abstract

본 발명은 전자종이 표시장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치는 제1 회전볼들을 갖는 하부 구조물, 하부 구조물의 상부에 배치되며, 제1 회전볼들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 회전볼들을 갖는 상부 구조물, 그리고 하부 구조물과 상부 구조물 사이 공간을 채우는 절연성 오일을 포함하되, 제1 회전볼들은 상기 제2 회전볼들의 사이 영역에 대향되도록 배치된다.

Description

전자종이 표시장치 및 그 제조 방법{electronic paper display device and method for manufacturing the same}

본 발명은 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색 재현률, 선명도, 그리고 반사율을 향상시킨 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

차세대 표시장치들 중 전자종이 표시장치는 다른 표시장치에 비해 큰 가용성(availability) 및 가요성(flexibility)을 가지며, 저전력으로 구동될 수 있는 특징이 있다. 이에 따라, 전자종이 표시장치는 서적과 같은 종이 인쇄 매체를 대체할 수 있고, 기타 다양한 종류의 스크린 및 전자벽지 등의 분야에 적용될 수 있는 장점이 있다.

현재, 대표적인 전자종이 표시장치로 서로 상이한 색상의 반구들로 이루어진 회전볼(rotating ball)을 이용하는 트위스트 볼 타입의 전자종이 표시장치가 있다. 상기 트위스트 볼 타입의 전자종이 표시장치는 복수의 회전볼들, 상기 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체, 상기 회전볼들을 회전시키는 전극 구조체, 그리고 상기 회전볼들에 윤활성을 부여하기 위한 투명한 절연성 오일 등을 구비한다. 이와 같은 구조의 전자종이 표시장치는 전극 구조체가 상기 회전볼들에 전압을 인가시켜, 상기 회전볼들을 회전시킴으로써, 외부에 색을 표현한다.

그러나, 상기와 같은 구조의 전자종이 표시장치는 회전볼들 각각이 구(sphere) 형상을 가지므로, 상기 회전볼들 사이의 공간은 색이 표현되지 않는 색 표현의 사각 영역이 된다. 이러한 사각 영역은 전자종이 표시장치의 색 재현률, 선명도, 그리고 반사율 등을 향상시키는데 제약을 준다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 회전볼들 사이에 색의 표현이 이루어지지 않는 사각 영역을 감소시켜, 색 재현률, 선명도, 그리고 반사율을 향상시킨 구조를 갖는 전자종이 표시장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 회전볼들 사이에 색의 표현이 이루어지지 않는 사각 영역을 감소시켜, 색 재현률, 선명도, 그리고 반사율을 향상시킨 구조를 갖는 전자종이 표시장치를 제조하는 것에 있다.

본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 동일 평면 상에 배치되어 외부로 색을 표현하는 회전볼들 및 상기 회전볼들 사이의 공간을 통해, 외부로 색을 표현하는 보조 색 표현체를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보조 색 표현체는 상기 회전볼들에 비해 작은 크기를 갖는 회전볼들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보조 색 표현체는 상기 회전볼들 사이 영역에 대향되도록 배치된 회전볼들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회전볼들을 측방향으로 구획시키는 격벽 구조체를 포함하되, 상기 격벽 구조체는 광 투과성을 갖는 투명 재질로 이루어지고, 상기 보조 색 표현체는 상기 격벽 구조체를 통해, 외부로 색을 표현할 수 있다.

본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 제1 회전볼들을 갖는 하부 구조물, 상기 하부 구조물의 상부에 배치되며, 상기 제1 회전볼들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 회전볼들을 갖는 상부 구조물, 그리고 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물의 사이 공간을 채우는 절연성 오일을 포함하되, 상기 제1 회전볼들은 상기 제2 회전볼들의 사이 영역에 대향되도록 배치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부 구조물은 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트 상에 형성되며, 상기 제1 회전볼들이 위치되는 제1 캐비티들을 갖는 제1 격벽 구조체를 포함하고, 상기 상부 구조물은 상기 제2 플레이트 및 상기 제2 플레이트 상에 형성되는, 그리고 상기 제2 회전볼들이 위치되며 상기 제1 캐비티들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 캐비티들을 갖는 제2 격벽 구조체를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 제1 회전볼들 및 상기 제2 회전볼들에 전압을 인가시키기 위한 전극으로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 격벽 구조체는 상기 제1 회전볼들에 대향되는 영역이 함몰된 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 회전볼들 각각은 제1 반구 및 상기 제1 반구에 비해 상이한 전하값을 갖는 제2 반구로 이루어지고, 상기 제2 회전볼들 각각은 제3 반구 및 상기 제3 반구에 비해 상이한 전하값을 갖는 제4 반구로 이루어지되, 상기 제1 반구는 흑색(black)을 가지고, 상기 제2 반구는 백색(white)을 가지고, 상기 제3 반구는 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 어느 하나이고, 상기 제4 반구는 흑색(black), 백색(white), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 다른 하나일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 회전볼들은 평면적으로 지그 재그 형태를 이루도록 배치되고, 상기 제1 회전볼들은 상기 제1 회전볼들의 중심과 인접하는 세 개의 상기 회전볼들의 중심과 일치하도록, 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물 사이에 배치되어, 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시키는 스페이서를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 제1 회전볼들을 갖는 하부 구조물을 제조하는 단계, 상기 제1 회전볼들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 회전볼들을 갖는 상부 구조물을 제조하는 단계, 상기 제2 회전볼의 사이 영역에 상기 제1 회전볼들이 대향되도록, 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물을 결합하는 단계, 그리고 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물의 사이 공간에 절연성 오일을 채우는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부 구조물을 제조하는 단계는 제1 플레이트를 준비하는 단계, 상기 제1 플레이트에 제1 절연막을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 절연막의 일부를 제거하여, 상기 제1 회전볼들이 위치되는 제1 캐비티들을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 상부 구조물을 제조하는 단계는 제2 플레이트를 준비하는 단계, 상기 제2 플레이트에 제2 절연막을 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 절연막의 일부를 제거하여, 상기 제2 회전볼들이 위치되며 상기 제1 캐비티들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 캐비티들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 제1 및 제2 회전볼들에 전압을 인가시키는 전극으로 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물을 결합하는 단계는 상기 하부 구조물에 스페이서를 형성하는 단계 및 상기 스페이서를 스토퍼(stopper)로 사용하여, 상기 하부 구조물에 상기 상부 구조물을 밀착시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상부 구조물을 제조하는 단계는 상기 제2 회전볼들을 측방향으로 구획하는 제2 격벽 구조체를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 스페이서(spacer)를 형성하는 단계는 상기 전자종이 표시장치의 화소 영역 이외의 영역에 상기 제2 격벽 구조체에 비해 두꺼운 두께를 갖는 절연체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 상부 구조물을 제조하는 단계는 제2 플레이트를 준비하는 단계, 상기 제2 플레이트 상에 상기 제2 회전볼들을 측방향으로 구획시키는 제2 격벽 구조체를 형성하는 단계, 상기 제2 캐비티들에 접착제를 형성하는 단계, 그리고 상기 접착제를 이용하여 상기 제2 회전볼들을 상기 제2 캐비티들 내에 접착시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 접착제로는 상기 절연성 오일이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 어느 하나의 평면 상에 배치되는 회전볼들의 색 표현의 사각 영역을 다른 평면 상에 배치되는 회전볼들이 색을 표현하도록 하여, 색 재현율, 대조비, 그리고 반사율을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 어느 하나의 평면 상에 배치되는 회전볼들의 색 표현의 사각 영역을 다른 평면 상에 배치되는 회전볼들이 색을 표현하도록 하여, 색 재현율, 대조비, 그리고 반사율을 향상시킨 구조를 갖는 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 개략적인 볼 배치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4a 내지 도 4d은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 변형예를 보여주는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 개략적인 볼 배치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치(100)는 하부 구조물(110), 상부 구조물(120), 스페이서(130), 그리고 절연성 오일(144)을 포함할 수 있다.

상기 하부 구조물(110)은 제1 플레이트(112), 제1 격벽 구조체(114), 그리고 보조 색 표현수단(이하, 제1 회전볼들:116)을 포함할 수 있다. 상기 제1 플레이트(112)는 상기 제1 격벽 구조체(114) 및 상기 제1 회전볼들(116)의 지지를 위한 베이스 기판일 수 있다. 상기 제1 플레이트(112)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 플레이트(112)는 상기 제1 회전볼들(116)을 회전시키기 위한 전극으로 사용될 수 있다.

상기 제1 격벽 구조체(114)는 상기 제1 플레이트(112) 상에서 상기 제1 회전볼들(116)을 지지 및 구획시킬 수 있다. 상기 제1 격벽 구조체(114)는 상기 제1 플레이트(112)를 덮는 절연 패턴일 수 있으며, 상기 절연 패턴은 상기 제1 회전볼들(116)이 위치되는 제1 캐비티들(114a)을 가질 수 있다. 상기 제1 캐비티들(114a)은 상기 하부 구조물(110)의 상부를 향해 개방된 기둥 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 회전볼들(116) 각각은 제1 반구(116a) 및 제2 반구(116b)로 이루어진 구(sphere) 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 반구(116a) 및 상기 제2 반구(116b)는 서로 상이한 색상을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 반구(116a)는 흑색(black), 백색(white), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 어느 하나이고, 상기 제2 반구(116b)는 흑색(black), 흰색(white), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 다른 하나일 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 반구(116a)의 전하값과 상기 제2 반구(116b)의 전하값은 상이하도록 제공될 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 반구(116a) 및 상기 제2 반구(116b)는 서로 상이한 전하로 대전(electrification)될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 반구(116a) 및 제2 반구(116b) 중 어느 하나만이 선택적으로 대전되어, 상기 제1 반구(116a)와 상기 제2 반구(116b)의 전하값이 상이하도록 할 수 있다.

상기 상부 구조물(120)은 제2 플레이트(122), 제2 격벽 구조체(124), 그리고 메인 색 표현수단(126)을 포함할 수 있다. 상기 제2 플레이트(122)는 상기 제2 격벽 구조체(124) 및 상기 메인 색 표현수단(126)을 지지하기 위한 베이스 기판일 수 있다. 상기 제2 플레이트(122)는 금속 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 제2 플레이트(122)는 상기 메인 색 표현수단(126)을 회전시키기 위한 전극으로 사용될 수 있다. 한편, 상기 제2 플레이트(122)는 광 투과성이 높은 재질로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 회전볼들(116) 및 상기 메인 색 표현수단(126)의 색상은 상기 상부 구조물(120)을 통해 외부로 표시될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 플레이트(122)는 상기 제1 회전볼들(116) 및 상기 메인 색 표현수단(126)의 색상 표현 효율이 저하되지 않도록, 광 투과성이 높은 투명 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 플레이트(122)는 유리 기판이 사용될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 플레이트(112)와 함께, 상기 제1 회전볼들(116) 및 상기 메인 색 표현수단(126)에 전압을 인가시키기 위한 전극은 상기 제2 플레이트(122) 상에 별도로 구비될 수 있다.

상기 제2 격벽 구조체(124)는 상기 제2 플레이트(122) 상에서 상기 메인 색 표현수단(126)을 지지 및 구획시킬 수 있다. 상기 제2 격벽 구조체(126)는 상기 제2 플레이트(122)를 덮는 절연 패턴일 수 있으며, 상기 절연 패턴은 상기 보조 색 표현수단(126)이 위치되는 제2 캐비티들(124a)을 가질 수 있다. 상기 제2 캐비티들(124a)은 상기 하부 구조물(110)의 상부를 향해 개방된 기둥 형상을 가질 수 있다.

상기 메인 색 표현수단(126)은 상기 제2 플레이트(122)를 통해 외부로 색을 표현하기 위한 구성일 수 있다. 예컨대, 상기 메인 색 표현수단(126)은 상기 제1 회전볼들에 비해 큰 크기를 갖는 회전볼들이 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 메인 색 표현수단(이하, 제2 회전볼들:126) 각각은 제3 반구(126a) 및 제4 반구(126b)로 이루어진 구(sphere) 형상을 가질 수 있다. 상기 제3 반구(126a) 및 상기 제4 반구(126b)는 서로 상이한 색상을 가질 수 있다. 이에 더하여, 상기 제3 반구(126a)의 전하값과 상기 제4 반구(126b)의 전하값은 상이하도록 제공될 수 있다. 상기 제3 반구(126a) 및 상기 제4 반구(126b)의 색상 선택 및 전하값 조절 방식은 앞서 살펴본 상기 제1 및 제2 반구들(116a, 116b)의 색상 선택 및 전하값 조절 방식과 대체로 동일할 수 있다.

한편, 상기 제1 회전볼들(116)은 상기 제2 회전볼들(126) 사이의 공간을 통해, 외부로 색을 표현할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 회전볼들(126)은 상기 전자종이 표시장치(100)의 색상이 표현되는 색 표현 면적의 대부분을 차지하도록, 평면적으로 배치될 수 있다. 이를 위해, 상기 제2 회전볼들(126)은 지그재그 배치를 갖도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 회전볼들(126)은 색을 표현하기 위한 메인 회전볼로서, 외부 색상을 표현할 수 있다. 그러나, 상기 제2 회전볼들(126)은 구 형상을 가지므로, 상기 제2 회전볼들(126)을 밀착시켜 배치시킨다 하여도, 상기 제2 회전볼들(126) 간에는 빈 공간이 발생되며, 이러한 빈 공간은 상기 제2 회전볼들(126)에 의해 색이 표현되지 않는 색 표현의 사각 영역이 된다. 따라서, 상기 제1 회전볼들(116)은 상기 색 표현의 사각 영역을 통해, 외부로 색을 표현하도록, 상기 제2 회전볼들(126)의 사이 공간에 배치될 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 회전볼들(116)의 중심은 인접하는 세 개의 상기 제2 회전볼들(126)의 중심점들을 연결하는 삼각형(10)의 중심과 일치하도록, 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 회전볼들(116)은 상기 제2 격벽 구조체(124)와 마주보도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 회전볼들(116)은 상기 제2 회전볼들(126)에 비해, 작은 직경을 갖도록 그 크기가 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 회전볼들(116)의 크기가 커질수록, 상기 색 사각 영역의 더 많은 영역으로 색을 표현할 수 있어, 상기 전자종이 표시장이(100)의 색 선명도를 향상시킬 수 있다. 그러나, 상기 제1 회전볼들(116)의 크기가 상기 제2 회전볼들(126)의 크기보다 같거나 커지는 경우, 상기 제1 회전볼들(116)에 의한 색 재현률이 향상되는 효율이 오히려 감소될 수 있다. 또한, 다른 측면에서 판단컨대, 상기 제1 회전볼들(116)의 크기가 상기 제2 회전볼들(126)의 크기보다 같거나 커지는 경우, 인접하는 상기 제1 회전볼들(116) 간의 충돌이 발생되거나, 상기 제1 격벽 구조체(114)의 두께를 극도로 얇게 하여야 하므로, 상기 제1 회전볼들(116)의 배치 및 상기 제1 격벽 구조체(114)의 제조 등에 제약이 커질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 회전볼들(116)의 크기가 상기 제2 회전볼들(126)의 크기보다 작게 하여, 상기 제1 회전볼들(116)의 배치 및 상기 제1 격벽 구조체(114)의 제조 효율에 유리할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 회전볼들(116)의 직경은 상기 제2 회전볼들(126)의 직경에 비해 대략 1/4 내지 1/2로 조절될 수 있다. 상기 제1 회전볼들(116)의 직경이 상기 제2 회전볼들(126)의 직경에 비해 1/4보다 작은 경우, 상기 제1 회전볼들(116)의 보조 색 표현수단으로서의 기능이 저하될 수 있다. 이에 반해, 상기 제1 회전볼들(116)의 직경이 상기 제2 회전볼들(126)의 직경에 비해 1/2에 비해 큰 경우, 상기 제1 회전볼들(116)의 배치 공간 확보가 어려워질 수 있다.

상기 스페이서(130)는 상기 하부 구조물(110)과 상기 상부 구조물(120) 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 스페이서(130)의 높이는 상기 하부 구조물(110)과 상기 상부 구조물(120)의 기설정된 간격과 동일할 수 있다. 또한, 상기 스페이서(130)는 복수개가 상기 하부 구조물(110)과 상기 상부 구조물(120) 사이에 배치되어, 상기 하부 구조물(110)과 상기 상부 구조물(120) 간의 간격이 영역별로 벌어지거나 좁아지지 않도록 할 수 있다.

상기 절연성 오일(144)은 상기 제1 및 제2 회전볼들(116, 126)의 원활한 회전을 위해, 상기 제1 및 제2 회전볼들(116, 126)에 윤활성을 제공하기 위한 액체일 수 있다. 이를 위해, 상기 절연성 오일(144)은 상기 하부 구조물(110) 및 상기 상부 구조물(120) 사이 공간을 채울 수 있다. 즉, 상기 절연성 오일(144)은 상기 제1 및 제2 캐비티들(114a, 124a) 내부를 채울 수 있다. 상기 절연성 오일(144)은 상기 제1 및 제2 회전볼들(116, 126)의 색 재현율이 저하되는 것을 방지하기 위해, 광 투과성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기와 같은 전자종이 표시장치(100)는 다음과 같이 동작될 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 회전볼들(116)의 제1 반구(116a)는 흑색(black)을 가지고, 제2 반구(116b)는 백색(white)을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제2 회전볼들(126)의 제3 반구(126a)는 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 어느 하나이고, 제4 반구(126b)는 흑색(black) 및 백색(white) 중 어느 하나일 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 플레이트들(112, 122)는 상기 제2 회전볼들(126)에 전압을 인가하여, 상기 제3 반구(126a) 상기 제2 플레이트(122)를 향하도록 하여, 외부에 소정의 색을 표현할 수 있다. 이때, 상기 제1 및 제2 플레이트들(112, 122)는 상기 제1 회전볼들(116)에 전압을 인가하여, 상기 제1 반구(116a) 또는 상기 제2 반구(116b)가 선택적으로 상기 제2 플레이트(122)를 향하도록 하여, 상기 제2 회전볼들(126)이 표현하는 조합색의 명도 및 채도를 조절하도록 할 수 있다. 이에 따라, 상기 전자종이 표시장치(100)는 제1 회전볼들(116)을 선택적으로 회전시켜, 상기 제2 회전볼들(126)이 표현하는 색상의 채도 및 명도를 조절할 수 있으므로, 대조비 및 반사율이 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치(100)는 색 표시면에 인접하게 배치되는 상기 제2 회전볼들(126)의 색 사각 영역을 통해, 상대적으로 상기 색 표시면에 멀리 배치되는 상기 제1 회전볼들(116)이 외부로 색을 표현하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 어느 하나의 평면 상에 배치되는 회전볼들의 색 표현의 사각 영역을 다른 평면 상에 배치되는 회전볼들이 색을 표현하도록 하여, 색 재현율, 대조비, 그리고 반사율을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.

계속해서, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 살펴본 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이고, 도 4a 내지 도 4d은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

도 3 및 도 4a를 참조하면, 제1 회전볼들(116)을 갖는 하부 구조물(110)을 제조할 수 있다(S110). 상기 하부 구조물(110)을 제조하는 단계는 제1 플레이트(112)를 준비하는 단계 및 상기 제1 플레이트(112) 상에 제1 캐비티들(114a)을 갖는 제1 격벽 구조체(114a)를 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 회전볼들(116)을 상기 제1 캐비티들(122) 내에 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제1 플레이트(112)를 준비하는 단계는 도전성을 갖는 플레이트를 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 플레이트(112)로는 금속판이 사용될 수 있다. 상기와 같은 제1 플레이트(112)는 상기 제1 회전볼들(116)을 회전시키기 위한 전극으로 사용될 수 있다.

상기 제1 격벽 구조체(114)를 형성하는 단계는 상기 제1 플레이트(112) 상에 제1 절연막을 형성하는 단계 및 상기 제1 절연막에 제1 함몰부들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 절연막으로는 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist:DFR)와 같은 광반응성 절연 필름이 사용될 수 있다. 상기 제1 절연막이 드라이 필름 레지스트인 경우, 상기 격벽 형성을 형성하는 단계는 상기 제1 플레이트(112)의 전면에 드라이 필름 레지스트를 라미네이션(lamination)하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 함몰부들을 형성하는 단계는 상기 드라이 필름 레지스트의 일부 영역을 선택적으로 제거하는 포토 리소그래피 공정을 수행하여 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 포토 리소그래피 공정을 이용하여 상기 제1 격벽 구조체(114)를 형성하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 상기 제1 격벽 구조체(114)를 형성하는 방법은 다양할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 격벽 구조체(114)를 형성하는 방법으로는 임프린트 공정 또는 소정의 식각 공정 등을 이용하여 형성될 수도 있다.

도 3 및 도 4b를 참조하면, 제2 회전볼들(126)을 갖는 상부 구조물(120)을 제조할 수 있다(S120). 상기 상부 구조물(120)을 제조하는 단계는 제2 플레이트(122)를 준비하는 단계, 상기 제2 플레이트(122) 상에 제2 캐비티들(124a)을 갖는 제2 격벽 구조체(124)를 형성하는 단계, 그리고 상기 제2 캐비티들(124a) 내에 상기 제2 회전볼들(126)을 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 플레이트(122)를 준비하는 단계는 도전성을 가지며, 광 투과성을 갖는 플레이트를 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 제2 플레이트(122)로는 ITO와 같은 투명 전극이 사용될 수 있다.

상기 제2 격벽 구조체(124)를 형성하는 단계는 상기 제2 플레이트(122) 상에 격벽 형성용 제2 절연막을 형성하는 단계 및 상기 제2 절연막에 상기 제2 회전볼들(126)이 위치되기 위한 제2 함몰부들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제2 절연막으로는 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist:DFR)와 같은 광반응성 절연 필름이 사용될 수 있다. 상기 제1 절연막이 드라이 필름 레지스트인 경우, 상기 제2 절연막을 형성하는 단계는 상기 제2 플레이트(122)의 전면에 드라이 필름 레지스트를 라미네이션(lamination)하여 이루어질 수 있다. 상기 제2 함몰부들을 형성하는 단계는 상기 드라이 필름 레지스트의 일부 영역을 선택적으로 제거하는 포토 리소그래피 공정을 수행하여 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 포토 리소그래피 공정을 이용하여 상기 제2 격벽 구조체(124)를 형성하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 상기 제2 격벽 구조체(124)를 형성하는 방법은 다양할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 격벽 구조체(124)를 형성하는 방법으로는 임프린트 공정 또는 소정의 식각 공정 등을 이용하여 형성될 수도 있다.

도 3 및 도 4c를 참조하면, 제1 회전볼들(116)이 제2 회전볼들(126) 사이의 영역에 대향되도록 하면서, 하부 구조물(110) 및 상부 구조물(120)을 결합시킬 수 있다(S130). 예컨대, 상기 하부 구조물(110) 및 상기 상부 구조물(120) 중 적어도 어느 하나에 스페이서(130)를 형성할 수 있다. 상기 스페이서(130)를 형성하는 단계는 전자종이 표시장치의 화소 영역을 이외의 영역에 절연체를 형성하여 이루어질 수 있다.

상기 하부 구조물(110)의 상부에 상기 상부 구조물(120)을 위치시킬 수 있다. 예컨대, 제1 격벽 구조체(114)와 제2 격벽 구조체(124)가 서로 마주보도록, 상기 상부 구조물(120)을 상기 하부 구조물(110)의 상부에 배치시킬 수 있다. 이때, 상기 상부 구조물(120)은 상기 제2 회전볼들(126) 사이의 영역에 상기 제1 회전볼들(116)이 위치되도록, 상기 하부 구조물(110) 상에 정렬될 수 있다. 이를 위해, 상기 상부 구조물(120)을 반전(turn-over)시키는 단계가 부가될 수 있다.

한편, 상기 상부 구조물(120)을 반전시키는 과정에서, 상기 제2 회전볼들(126)이 상기 제2 캐비티들(124a)로부터 이탈될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 앞서 상기 제2 회전볼들(126)을 상기 제2 캐비티들(124a) 내에 위치시키는 과정에서, 상기 제2 캐비티들(124a) 내에 접착제(142)를 형성하는 단계가 부가될 수 있다. 상기 접착제(142)는 상기 상부 구조물(120)을 반전시켰을 때, 상기 제2 회전볼들(126)이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것일 수 있다. 이에 더하여, 상기 접착제(142)는 상기 제2 회전볼들(126)의 회전 효율의 저하를 방지할 수 있고, 광 투과성이 높은 재질을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 상기 접착제(142)로는 상기 제1 및 제2 회전볼들(116, 126)의 회전 윤활성을 위한 절연성 오일이 사용될 수 있다.

그리고, 상기 스페이서(130)를 스토퍼(stopper)로 이용하여, 상기 상부 구조물(120)을 상기 하부 구조물(110)을 향해 밀착시킬 수 있다. 이에 따라, 하부 구조물(110)과 상기 상부 구조물(120)은 상기 스페이서(130)에 의해, 기설정된 간격을 유지하면서 서로 밀착되어, 결합될 수 있다.

도 3 및 도 4d를 참조하면, 하부 구조물(110) 및 상부 구조물(120) 사이에 절연성 오일(144)을 공급할 수 있다(S140). 예컨대, 상기 하부 및 상부 구조물들(110, 120) 사이에 소정의 주입 통로(미도시됨)를 형성한 후, 상기 주입 통로를 통해, 상기 제1 및 제2 캐비티들(114a, 124a)이 채워지도록, 상기 절연성 오일(144)을 공급할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 제1 회전볼들(116)을 갖는 하부 구조물(110)을 제조하고, 제2 회전볼들(126)을 갖는 상부 구조물(120)을 제조한 후, 상기 제2 회전볼들(126) 사이 영역에 상기 제1 회전볼들(116)이 대향되도록 상기 하부 구조물(110)과 상기 상부 구조물(120)을 결합시켜, 상기 제2 회전볼들(126)의 사이 영역으로 색을 표현하도록 제1 회전볼들(116)이 배치된 구조의 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 어느 하나의 평면 상에 배치되는 회전볼들의 색 표현의 사각 영역을 다른 평면 상에 배치되는 회전볼들이 색을 표현하도록 하여, 색 재현율, 대조비, 그리고 반사율을 향상시킨 구조의 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 변형예에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 앞서 도 1 내지 도 4d를 참조하여 설명한 전자종이 표시장치에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.

도 5는 본 발명의 변형예에 따른 전자종이 표시장치를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 전자종이 표시장치(101)는 제1 회전볼들(116)을 갖는 하부 구조물(110a), 제2 회전볼들(126)을 갖는 상부 구조물(120), 스페이서(130), 그리고 절연성 오일(140)을 구비하되, 상기 하부 구조물(110a)은 상기 제2 회전볼들(126)에 대향되는 부분이 함몰된 부분을 갖는 제1 격벽 구조체(114')를 가질 수 있다.

예컨대, 상기 제1 격벽 구조체(114')는 제1 플레이트(112) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 격벽 구조체(114')는 상기 제1 플레이트(112) 상에서 상기 제1 회전볼들(116)을 측방향으로 구획시키도록, 제1 캐비티들(114a')을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 격벽 구조체(114')는 상기 제2 회전볼들(126)과 대향되는 영역에 함몰된 부분(이하, 제3 캐비티들:114b)를 가질 수 있다. 상기 제3 캐비티들(114b)은 상기 제2 회전볼들(126)과 마주보도록 제공되어, 상기 제2 회전볼들(126)을 향해 개방된 구조를 가질 수 있다.

여기서, 상기 제3 캐비티들(114b)은 상기 제2 회전볼들(126)의 회전 특성을 향상시키기 위해 제공될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제2 회전볼들(126)의 회전시에는 상기 제2 회전볼들(126)의 회전 동작과 더불어, 상기 제2 회전볼들(126)의 상하 동작이 함께 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 회전볼들(126)의 효율적인 회전을 위해서는 상기 제2 회전볼들(126)의 상하 이동을 위한 충분한 상하 높이를 확보하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 상기 제3 캐비티들(114b)은 상기 제2 회전볼들(126)의 상하 이동을 위한 공간을 확보하기 위해 제공될 수 있다.

한편, 상기 제3 캐비티들(114b)의 충분한 확보를 위해서는 상기 제2 회전볼들(126)과 마주보는 영역이 대체로 개방되는 구조를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 이를 위해, 상기 제1 회전볼들(116)의 크기는 상기 제3 캐비티들(114b)의 공간 확보를 위해, 상대적으로 작아지는 것이 바람직할 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 회전볼들(116)의 직경은 상기 제2 회전볼들(126)에 비해 1/3이하로 조절될 수 있다. 상기 제1 회전볼들(116)의 직경이 상기 제2 회전볼들(126)에 비해 1/3에 비해 큰 경우, 상기 제3 캐비티들(114b)의 크기가 상대적으로 증가하여, 상기 제2 회전볼들(126)의 상하 동작 효율을 저하시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 변형예에 따른 전자종이 표시장치(101)는 제2 회전볼들(126)의 색 사각 영역을 통해, 상기 제1 회전볼들(116)이 외부로 색을 표현하도록 구성되되, 상기 제1 회전볼들(116)을 측방향으로 구획하는 제1 격벽 구조체(114)는 상기 제2 회전볼들(126)과 마주보는 영역에 상기 제2 회전볼들(126)을 향해 개방된 제3 캐비티들(114b)를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 메인 색 표현수단인 회전볼들의 회전 동작시 발생되는 상하 이동을 위한 공간을 보조 색 표현수단의 구획을 위한 격벽 구조체에 캐비티를 형성하여 확보함으로써, 회전볼들의 회전 특성을 향상시킨 구조를 가질 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 전자종이 표시장치
110 : 하부 구조물
112 : 제1 플레이트
114 : 제1 격벽 구조체
114a : 제1 캐비티들
116 : 제1 회전볼들
120 : 상부 구조물
122 : 제2 플레이트
124 : 제2 격벽 구조체
124a : 제2 캐비티들
126 : 제2 회전볼들
130 : 스페이서
144 : 절연성 오일

Claims

동일 평면 상에 배치되어 외부로 색을 표현하는 회전볼들; 및
상기 회전볼들 사이의 공간을 통해, 외부로 색을 표현하는 보조 색 표현체를 포함하는 전자종이 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보조 색 표현체는 상기 회전볼들에 비해 작은 크기를 갖는 회전볼들을 포함하는 전자종이 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보조 색 표현체는 상기 회전볼들 사이 영역에 대향되도록 배치된 회전볼들을 포함하는 전자종이 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전볼들을 측방향으로 구획시키는 격벽 구조체를 포함하되,
상기 격벽 구조체는 광 투과성을 갖는 투명 재질로 이루어지고,
상기 보조 색 표현체는 상기 격벽 구조체를 통해, 외부로 색을 표현하는 전자종이 표시장치.
제1 회전볼들을 갖는 하부 구조물;
상기 하부 구조물의 상부에 배치되며, 상기 제1 회전볼들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 회전볼들을 갖는 상부 구조물; 및
상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물의 사이 공간을 채우는 절연성 오일을 포함하되,
상기 제1 회전볼들은 상기 제2 회전볼들의 사이 영역에 대향되도록 배치된 전자종이 표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 하부 구조물은:
제1 플레이트; 및
상기 제1 플레이트 상에 형성되며, 상기 제1 회전볼들이 위치되는 제1 캐비티들을 갖는 제1 격벽 구조체를 포함하고,
상기 상부 구조물은:
상기 제2 플레이트; 및
상기 제2 플레이트 상에 형성되는, 그리고 상기 제2 회전볼들이 위치되며 상기 제1 캐비티들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 캐비티들을 갖는 제2 격벽 구조체를 포함하는 전자종이 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 제1 회전볼들 및 상기 제2 회전볼들에 전압을 인가시키기 위한 전극으로 사용되는 전자종이 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제2 격벽 구조체는 상기 제1 회전볼들에 대향되는 영역이 함몰된 구조를 갖는 전자종이 표시장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1 회전볼들 각각은 제1 반구 및 상기 제1 반구에 비해 상이한 전하값을 갖는 제2 반구로 이루어지고,
상기 제2 회전볼들 각각은 제3 반구 및 상기 제3 반구에 비해 상이한 전하값을 갖는 제4 반구로 이루어지되,
상기 제1 반구는 흑색(black)을 가지고,
상기 제2 반구는 백색(white)을 가지고,
상기 제3 반구는 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 어느 하나이고,
상기 제4 반구는 흑색(black), 백색(white), 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 그리고 황색(yellow) 중 다른 하나인 전자종이 표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제2 회전볼들은 평면적으로 지그 재그 형태를 이루도록 배치되고,
상기 제1 회전볼들은 상기 제1 회전볼들의 중심과 인접하는 세 개의 상기 회전볼들의 중심과 일치하도록, 배치되는 전자종이 표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물 사이에 배치되어, 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물 간의 간격을 기설정된 간격으로 유지시키는 스페이서를 더 포함하는 전자종이 표시장치.
제1 회전볼들을 갖는 하부 구조물을 제조하는 단계;
상기 제1 회전볼들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 회전볼들을 갖는 상부 구조물을 제조하는 단계;
상기 제2 회전볼의 사이 영역에 상기 제1 회전볼들이 대향되도록, 상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물을 결합하는 단계; 및
상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물의 사이 공간에 절연성 오일을 채우는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 하부 구조물을 제조하는 단계는:
제1 플레이트를 준비하는 단계;
상기 제1 플레이트에 제1 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 제1 절연막의 일부를 제거하여, 상기 제1 회전볼들이 위치되는 제1 캐비티들을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 상부 구조물을 제조하는 단계는:
제2 플레이트를 준비하는 단계;
상기 제2 플레이트에 제2 절연막을 형성하는 단계; 및
상기 제2 절연막의 일부를 제거하여, 상기 제2 회전볼들이 위치되며 상기 제1 캐비티들에 비해 큰 크기를 갖는 제2 캐비티들을 형성하는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
제 13 항에 있어서,
상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트는 상기 제1 및 제2 회전볼들에 전압을 인가시키는 전극으로 사용되는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 하부 구조물과 상기 상부 구조물을 결합하는 단계는:
상기 하부 구조물에 스페이서(spacer)를 형성하는 단계; 및
상기 스페이서를 스토퍼(stopper)로 사용하여, 상기 하부 구조물에 상기 상부 구조물을 밀착시키는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 상부 구조물을 제조하는 단계는 상기 제2 회전볼들을 측방향으로 구획하는 제2 격벽 구조체를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 스페이서를 형성하는 단계는 상기 전자종이 표시장치의 화소 영역 이외의 영역에 상기 제2 격벽 구조체에 비해 두꺼운 두께를 갖는 절연체를 형성하는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 상부 구조물을 제조하는 단계는:
제2 플레이트를 준비하는 단계;
상기 제2 플레이트 상에 상기 제2 회전볼들을 측방향으로 구획시키는 제2 격벽 구조체를 형성하는 단계;
상기 제2 캐비티들에 접착제를 형성하는 단계; 및
상기 접착제를 이용하여 상기 제2 회전볼들을 상기 제2 캐비티들 내에 접착시키는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 접착제로는 상기 절연성 오일이 사용되는 전자종이 표시장치의 제조 방법.