KR20130026700A - 계면활성제 및 그것을 이용하여 전기 습윤 표시 장치를 제조하는 방법 - Google Patents

계면활성제 및 그것을 이용하여 전기 습윤 표시 장치를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

전기습윤 표시 장치의 제조에 사용되는 계면활성제는 소수성 작용기, 친수성 작용기, 및 소수성 작용기와 결합하는 제1 결합, 친수성 작용기와 결합하는 제2 결합, 및 분해성 결합을 가지는 링커를 가진다. 소수성 작용기는 전기습윤 표시 장치의 소수성 유체에 녹는 구조를 가지고, 친수성 작용기는 전기습윤 표시 장치의 친수성 유체에 녹는 구조를 가지고, 분해성 결합은 탄소-탄소의 결합 에너지 및 탄소-산소의 결합 에너지보다 낮은 결합 에너지를 갖는다.

Description

계면활성제 및 그것을 이용하여 전기 습윤 표시 장치를 제조하는 방법 {SURFACTANT AND METHOD OF MANUFACTURING ELECTROWETTING DISPLAY DEVICES UISNG THE SAME}
본 발명은 계면활성제에 관한 것으로, 특히 그 계면활성제가 이용된 전기습윤 표시 장치의 제조 방법을 배제하지 않는다.
전기습윤 효과(Electrowetting effect)는, 전도성이고 소수성인 유체가 상기 유체에 가해지는 전압의 변화에 따라, 상기 유체의 아래에 배치된 소수성 막과 접촉하는 각도가 달라지는 효과이다. 구체적으로, 소수성 유체에 가해지는 전압이 작을수록, 소수성 유체가 소수성 막과 이루는 접촉각은 작아진다. 그리고, 상기 접촉각이 작을수록, 소수성 유체가 소수성 막의 위에 분포하는 면적이 넓어진다.
전기습윤 표시 장치(Electrowetting Display Device)는 상기 전기습윤 효과가 이용된 표시 장치이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전기습윤 표시 장치의 한 픽셀의 개략적인 확대된 단면도들이 도시된다. 전기습윤 표시 장치(10)는, 제1 기판(100), 제1 기판(100)의 상에 위치된 소수성 유체(210), 소수성 유체(210)의 위에 위치되고 소수성 유체(210)와 섞이지 않는 친수성 유체(230), 상기 소수성 유체(210)와 친수성 유체(230)를 제1 기판(100)과의 사이에 개재한 제2 기판(190)을 가진다. 제1 기판(100)은 제1 기본 기판(110), 제1 기본 기판(110)의 상에 형성된 픽셀 전극(120) 및, 상기 픽셀 전극(120)의 상에 형성된 소수성 막(130)을 가진다. 소수성 막(130)의 부분의 상에는 소수성 유체(210)의 이동을 제한하는 친수성 뱅크들(banks)(140)이 형성된다.
소수성 유체(210)는 미리 정한 색상을 띄는 염료를 포함하는 유체이고, 픽셀 전극(120)에 전압이 제공되지 않으면, 도 1a에 도시된 바와 같이 소수성 막(130)의 전체에 분포된다. 예를 들어, 소수성 유체(210)가 블랙 염료를 포함하는 경우, 제1 기판(100)의 외부에서 픽셀의 내부쪽으로 입사한 빛은 소수성 유체(210)를 통과하지 못하므로, 픽셀은 검은색으로 관찰된다. 픽셀 전극(120)에 전압이 제공되면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 소수성 유체(210)는 픽셀 전극(120)의 전압 값에 비례하여 친수성 뱅크(140) 쪽으로 이동한다. 이 경우, 흑색 소수성 유체(210)는 픽셀 전극(120)에 제공된 전압의 값의 변화에 따라, 상기 소수성 막(130) 상에 분포되는 면적이 변화된다. 표시 장치(10)의 각 픽셀의 계조 레벨은, 상기의 소수성 막(130)의 분포 면적의 크기에 비례하므로, 표시 장치(10)는 미리 결정된 영상을 표시한다.
상기의 유체들(210, 230)이 제1 기판(100)과 제2 기판(190)의 사이에 위치되도록 하기 위하여, 용기에 담긴 친수성 유체인 전해질의 수위를 높이는 방법이 적용된, 전해질 높이 상승 (Electrolyte Level Rising: ELR) 기술이 제안되었다. ELR 기술은, 용기에 담긴 전해질의 친수성 유체에 소수성 막을 가지는 제1 기판을 경사지게 담가 유체의 표면에 제1 기판이 경사지도록 하는 단계, 친수성 유체의 표면과 기판의 소수성 막이 접하는 영역에 상기 친수성 유체와 섞이지 않는 소수성 유체를 제공하는 단계, 및 용기의 친수성 유체 표면의 높이를 상승시켜 상기 친수성 유체와 소수성 유체가 상기 소수성 막의 전체에 분포되도록 하는 단계를 가진다. 그러나, 상기 ELR 기술은, 그 기술을 적용하기 위한 복잡한 설비를 필요로 하고, 그것의 공정시간을 줄이는 것, 및 유체들이 기판에 고르게 분포되도록 하는 것에 어려움이 있다. 따라서, 기판에 소수성 유체와 친수성 유체가 고르게 그리고 짧은 시간 동안 분포되도록 하는 제조 방법이 요구된다. 또한, 단순한 제조 설비와 낮은 제조 비용으로 제조하는 제조 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은, 단순한 설비를 이용하여, 전기습윤 표시 장치를 제조하는 것이다.
본 발명의 목적은, 낮은 제조 비용으로 전기습윤 표시 장치를 제조하는 것이다.
본 발명의 목적은, 짧은 공정 시간 동안 전기습윤 표시 장치를 제조하는 것이다.
본 발명의 목적은, 소수성 유체가 기판에 고르게 분포되는 전기습윤 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조에 계면활성제가 사용된다. 계면활성제는, 소수성 작용기, 친수성 작용기 및 소수성 작용기와 친수성 작용기의 사이에 배치되어 소수성 작용기 및 친수성 작용기에 연결되고, 분해성 결합을 가지는 링커를 포함한다. 소수성 작용기는, 전기습윤 표시 장치의 소수성 유체 분자들에 녹는 구조를 가지고, 친수성 작용기는 전기습윤 표시 장치의 친수성 유체 분자들에 녹는 구조를 가진다. 분해성 결합은 탄소-탄소 결합 에너지 및 탄소-산소의 결합 에너지보다 낮은 결합 에너지를 가지며, 탄소-탄소 결합 에너지 또는 탄소-산소 결합 에너지와 같거나 높은 에너지를 흡수하는 것에 의해 분해될 수 있다.
분해성 결합의 결합 에너지는 약 600 kJ/mol 이하이다.
분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 가질 수 있다.
소수성 작용기는 탄소수가 10 이상인 탄화수소 작용기이고, 친수성 작용기는 에테르 작용기를 포함하고, 분해성 결합은 황-황 결합일 수 있다.
계면활성제는 2-[(메톡시에톡시)에톡시]에틸 데실 다이설파이드 (2-[(Methoxyethoxy)ethoxy]ethyl decyl disulfide)일 수 있다.
계면활성제는 알코올인 제1 출발물질과, 싸이올인 제2 출발물질로부터 제조된 것 일 수 있다.
계면활성제의 소수성 작용기는 탄소수가 10 이상인 알칸 작용기일 수 있다.
계면활성제의 분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 가질 수 있다.
계면활성제의 친수성 작용기는 에테르 결합을 포함할 수 있다.
계면활성제의 분해성 결합은 계면활성제의 외부에서 제공되는 에너지에 의하여 분해되고, 에너지는 자외선, 열, 및 이것들이 혼합되는 방법에 의하여 제공될 수 있다.
계면활성제의 분해성 결합은 소수성 작용기에 포함된 결합들 및 친수성 작용기에 포함된 결합들보다 낮은 에너지에 의해 분해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시는, 픽셀 전극, 픽셀 전극 상에 형성된 소수성 막을 가지는 제1 기판, 제1 기판의 소수성 막 상에 배치되고 픽셀 전극에 인가된 전압의 세기에 따라 분포된 면적이 달라지는 소수성 유체, 소수성 유체 상에 배치된 친수성 유체, 및 친수성 유체 상에 위치되고, 제1 기판의 소수성 막과 이격되어 배치되는 제2 기판을 가진다. 소수성 유체는 분해성 계면활성제의 소수성 작용기를 포함하는 분자를 포함하고, 친수성 유체는 분해성 계면활성제의 친수성 작용기를 포함하는 분자를 포함한다.
전기습윤 표시 장치의 제조에 사용된 분해성 계면활성제는, 소수성 작용기, 친수성 작용기 및 소수성 작용기와 친수성 작용기를 연결하는 링커를 가진다. 링커는 분해성 결합을 가지고, 소수성 유체 또는 친수성 유체에는 분해성 결합에 참여하는 원소가 포함될 수 있다.
분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 가질 수 있다.
분해성 결합은 황-황 결합이고, 친수성 유체 또는 소수성 유체에는 싸이올 분자가 포함된 것일 수 있다.
소수성 유체는 탄소수가 10 이상인 포화탄화수소를 포함하고, 친수성 유체는 에틸렌 글리콜 및 글리세린을 포함하고, 소수성 작용기는 탄소수가 10 이상인 포화탄화수소를 포함하는 작용기이고, 친수성 작용기는 에테르 결합을 포함하는 작용기 일 수 있다.
계면활성제는 소수성 작용기와 친수성 작용기를 연결하는 링커를 더 포함하고, 링커는 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 분해성 결합을 가질 수 있다.
분해성 결합은 황-황 결합이고, 친수성 유체 또는 소수성 유체에는 싸이올 분자가 포함된 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법은, 제1 기본 기판, 제1 기본 기판의 상에 형성된 복수의 픽셀 전극들, 픽셀 전극들 상에 형성된 소수성 막, 기본 기판의 가장자리에 형성된 실링 부재를 가지는 제1 기판을 마련하는 단계, 소수성 유체, 친수성 유체 및 분해성 계면활성제를 혼합하여 형성된 에멀젼을 제1 기판의 상에 도포하는 단계, 제1 기판에 도포된 에멀젼에 자외선을 조사하여 소수성 유체와 친수성 유체를 분리하는 단계, 및 제2 기판을 제1 기판의 실링 부재의 상에 위치시키는 단계를 포함한다.
픽셀전극 각각의 상에는 실질적으로 같은 양의 소수성 유체가 분포될 수 있다.
픽셀은 에멀젼이 위치해야하는 면적의 가장 넓은 폭을 픽셀의 폭(w(P))로 가지고, 에멀젼은 적하기의 노즐을 통하는 것에 의하여 기판에 적하되고, 노즐에서 토출되고 기판에 떨어지기 전의 에멀젼은 기판과 평행한 방향에서의 에멀젼 방울의 폭(w(E))를 가지고, 픽셀의 폭(w(P))은 에멀젼 방울의 폭(w(E))보다 작을 수 있다.
에멀젼 방울은 기판에 적하되어 적하된 에멀젼이 되고, 적하된 에멀젼의 폭(w(D))는 픽셀의 폭(w(P))보다 클 수 있다.
적하된 에멀젼의 폭(w(D))는 픽셀의 폭(w(P))의 열 배 이하일 수 있다.
에멀젼은 적하기의 노즐을 통하여 형성된 에멀젼 방울이 되는 것에 의하여 기판에 적하되고, 한 적하된 에멀젼은 인접한 적하된 에멀젼과 중첩될 수 있다.
에멀젼은 용기 내에서, 소수성 유체, 친수성 유체 및 분해성 계면활성제가 혼합되고 교반되는 것에 의하여 형성될 수 있다.
분해성 계면활성제는 소수성 작용기, 친수성 작용기 및 상기 소수성 작용기와 친수성 작용기를 연결하고 분해성 결합을 가지는 링크를 가지고, 상기 에멀젼에 조사되는 자외선은 상기 친수성 및 소수성의 작용기들보다 상기 분해성 결합이 먼저 분해되는 세기일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른, 분리될 수 있는 계면활성제를 이용하면, 소수성 유체가 표시 장치 전체에 고르게 분포될 수 있다. 또한, 단순한 제조 설비와 낮은 제조 비용 및 짧은 제조 시간으로 전기습윤 표시 장치를 제조할 수 있다. 그 밖에, 발명의 실시를 위한 구체적인 내용의 설명에 근거된 타의 효과는 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는, 전기습윤 표시 장치의 한 픽셀의 개략적인 확대된 단면도들이고,
도 2는, 소수성 및 친수성 유체들과 계면활성제에 의하여 형성된 한 마이셀의 확대된 개략도이고,
도 3은, 유기화합물에 포함된 주요한 결합들의 결합 에너지가 도시된 표이고,
도 4a 내지 4f는 계면활성제가 친수성 유체 및 소수성 유체와 혼합되어 에멀젼이 형성된 상태를 나타내는 사진들이고,
도 5a 내지 도 5b는, 자외선에 의하여 분해된 계면활성제의 성분을 측정한 가스 크로마토그래피-질량 스펙트로스코피 (Gas Chromatography-Mass Spectroscopy: CG-MS)의 그래프 및 검출된 물질의 정보를 기록한 표이고,
도 6a 내지 도 6f는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 에멀젼이 전기습윤 표시 장치의 내부에 주입되고 친수성 및 소수성 유체로 변환되는 공정의 기판 및 유체 혼합기의 개략적인 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법이 상세히 설명된다. 본 명세서의 도면들과 상세한 설명에서 동일한 참조 번호들은 동일한 부품들 또는 구성요소들이라는 것을 유의하여야 한다. 또한, 본 명세서의 실시예들에 여러 수치들이 개시되고 있지만, 그러한 수치들이 청구범위들에 기재되지 않는 한, 그러한 수치들은 청구범위들을 한정하지 않음을 유의하여야 한다.
본 발명의 특징에 따라, 서로 섞이지 않는 소수성과 친수성의 유체들은 계면활성제(surfactant)에 의하여 서로 섞이고, 에멀젼(emulsion)이 된다. 계면활성제 분자는, 상기 소수성과 친수성 유체들에 잘 섞이는 구조를 가지는 소수성 및 친수성 작용기들(functional groups)(R(Pho), R(Phi))과, 상기 작용기들을 연결해 주고 결합 에너지가 낮은 분해성 결합(cleavable bond)을 가지는 링커(Linker)(L)를 가지는 일반식 R(Pho)-L-R(Phi)로 표시된다. 상기 에멀젼은, 기판의 상에 도포된 후, 에멀젼에 포함된 계면활성제의 분해성 결합이 빛이나 열과 같은 에너지를 흡수하는 것에 의해, 에멀젼에 포함된 분해성 결합이 끊어지고, 계면활성제의 작용기들은 소수성과 친수성의 유체들에 섞인다. 따라서, 서로 섞이지 않는 소수성과 친수성의 유체가 포함된 전기습윤 표시 장치가 제조될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 계면활성제 분자들은, 그것의 소수성 작용기(R(Pho))가 소수성 유체(210) 분자들에 녹고, 친수성 작용기(R(Phi))가 친수성 유체(230) 분자들에 녹으므로, 소수성 및 친수성 유체들(210, 230)의 분자들과 동시에 결합하여 미소 크기의 마이셀(micelle)이 형성되도록 할 수 있다. 도 2는, 본 발명의 한 실시예에 따른 소수성 및 친수성 유체 분자들과 계면활성제 분자들에 의하여 형성된 한 마이셀의 확대된 개략도이다. 도 2를 참조하면, 마이셀(micelle)(370)은 계면활성제(300) 분자들이 소수성 유체(210)의 주변에 밀집하여 형성된 것이다. 각 계면활성제(300)는 소수성 유체(210)의 분자들과 결합하는 소수성 작용기(R(Pho))(310), 친수성 유체(230)의 분자들과 결합하는 친수성 작용기(R(Phi))(320) 및 상기 소수성 작용기(310)와 친수성 작용기(320)의 사이에 위치되고, 상기 작용기들(310, 320)을 연결하는 링커(L)(330)를 가진다.
소수성 작용기(310)는 소수성 구조를 가지고, 예를 들어 무극성인 직선 사슬 알킬 기 (straight chain alkyl group), 가지 사슬 알킬 기 (branched-chain alkyl group), 가지 사슬로 치환된 알킬 기(branched-chain substituted alkyl group), 환형 사슬 치환된 일킬 기(cyclic substituted alkyl goup) 및 이들의 혼합 구조에서 선택된 구조일 수 있다. 상기의 알킬 기들은 포화탄화수소일 수 있다. 달리 취한 방식으로, 상기의 알킬 기들은 다중 결합을 포함하는 탄화수소일 수 있다. 달리 취한 방식으로, 소수성 작용기(310)는 소수성 유체에 포함된 분자구조와 유사한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 소수성 유체에 알칸 분자들이 포함되어 있다면, 소수성 작용기(310)는 알칸 작용기일 수 있다. 구체적으로, 소수성 유체에 데칸 분자들이 포함되어 있다면, 소수성 작용기(310)는 데칸 작용기 또는 탄소수가 10개보다 많은 다른 포화 탄화수소인 작용기일 수 있다. 상기 소수성인 데칸 분자는, 전기습윤 표시 장치에 이용되는 안트라퀴논 계열의 분자로 만들어진 흑색 염료가 잘 용해될 수 있는 구조이고, 친수성 유체 예를 들어, 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 분자들 또는/그리고 글리세린(glycerin) 분자들이 혼합된 유체와 섞이지 않는 성질을 동시에 가지고 있다는 점에 유의하여야 한다.
친수성 작용기(320)는 친수성 구조를 가지고, 예를 들어 극성인 수산기(hydroxyl group), 카르복시기(carboxyl group), 에테르기(ether group), 에스테르기(ester group), 아미노 기(amino group), 탄소와 탄소의 다중 결합 및 이들의 혼합 구조에서 선택된 구조일 수 있다. 달리 취한 방식으로, 친수성 작용기(320)는 친수성 유체(230)에 포함된 분자들의 구조와 유사한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 친수성 유체(230)에 에틸렌 글리콜 분자들이 포함되어 있다면, 친수성 작용기(320)는 에틸렌 글리콜 작용기(ethylene glycol group)일 수 있다. 달리 취한 방식으로, 친수성 유체(230)에 글리세롤 분자들이 포함되어 있다면, 친수성 작용기(320)는 글리세롤 작용기(glycerol group)일 수 있다. 달리 취한 방식으로, 친수성 유체(230)에 글리세롤 분자들과 글리세린 분자들이 혼합되어 있다면, 친수성 작용기(320)는 에테르 작용기(ether)가 다수 포함된 작용기일 수 있다. 상기 친수성인 에틸렌 글리콜 분자들과 글리세린 분자들은 소수성 유체와 그것의 안에 녹거나 분산되어 있는 염료 또는 안료와 서로 결합하지 않는다는 것에 유의하여야 한다.
상술된 소수성 작용기(310)와 소수성 유체(210) 분자들의 구조적 유사성 및 친수성 작용기(320)와 친수성 유체(230) 분자들의 구조적 유사성은, 후술되는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법에 의하여 계면활성제(300) 분자가 친수성과 수소성의 분자들로 분리되는 공정 후, 소수성 및 친수성 작용기들(310, 320) 각각이 소수성과 친수성의 유체들(210, 230)에 혼합되기에 유리하다는 점에 유의하여야 한다.
링커(330)는, 소수성 작용기(310), 친수성 작용기(320)에 공통으로 연결되어, 상기 작용기들이 간접적으로 연결되도록 한다. 그리고, 링커(330)는, 그것의 구조에 분해성 결합(cleavable bond)을 포함한다. 링커는, 열이나 빛과 같은 에너지를 제공받는 것 또는 별도로 첨가된 다른 물질과 화학반응을 하는 것에 의하여, 자신(330)에 포함된 분해성 결합이 끊어진다. 전술한 분해성 결합들이 끊어지는 것에 의하여, 링커(330)에 연결되어 있던 소수성 및 친수성 작용기들(310, 320)이 분리되고, 도 2에 도시된 마이셀(370)은 해체가 될 수 있다. 따라서, 에멀젼은 서로 섞이지 않는 소수성 유체들(210, 310)과 친수성 유체들(230, 320)로 분리될 수 있다. 따라서, 에멀젼은 서로 섞이지 않는 소수성 유체들(210, 310)과 친수성 유체들(230, 320)로 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 계면 활성제(300) 분자는, 상기의 결합 끊어짐(bond cleavage or bond breaking)이 소수성 작용기(310) 또는 친수성 작용기(320)에 적용되기보다, 링커(330)에 선택적으로 또는 우선적으로 적용되도록 설계된다. 전술한 소수성 및 친수성 작용기들(310, 320)에는 탄소-탄소(C-C) 결합이나 탄소-산소(C-O) 결합이 주로 포함되어 있는 것을 고려할 때, 링커(330)는 C-C 결합 에너지 또는 C-O 결합 에너지보다 낮은 결합 에너지를 가지는 결합이 포함된 구조를 갖는 것이 좋다고 발명자들은 생각하였다.
도 3은 유기 화합물에 포함된 주요한 결합들의 결합 에너지가 도시된 표이다. 도 3을 참조하면, 소수성 및 친수성 작용기들(310, 320)에 많이 포함되고, 가능한 끊어지지 않아야 하는 C-C 결합과 C-O 결합의 결합 에너지는 약 600 kJ/mol보다 높다. 따라서, 링커(330)의 구조에 포함된 분해성 결합의 결합 에너지는 약 600 kJ/mol보다 작은 것이 좋다. 예를 들어, 탄소-실리콘(C-Si), 탄소-인(C-P), 질소-실리콘(N-Si), 질소-황(N-S), 산소-산소(O-O), 산소-황(O-S), 황-인(S-P)과 황-황(S-S) 결합들은 그것들의 결합 에너지가 600 kJ/mol보다 낮으므로, 링커(330)의 구조에 포함될 수 있다.
상기의 낮은 결합 에너지를 가지는 결합들 중, S-S 결합은 아래의 반응식들을 통하여 만들어질 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00001
[반응식 2]
Figure pat00002
[반응식 3]
Figure pat00003
반응식 3에 개시된 S-S 결합을 가지는 계면활성제 분자는, 반응식 1에 개시된 제1 출발물질인 알코올 분자와, 반응식 2에 개시된 제2 출발물질인 싸이올 분자로부터 합성된다. 반응식 1을 참조하면, 친수성 그룹(R(Phi))을 포함하고 제1 출발물질인 알코올 분자는, 그것의 수소원자가 아래 화학식 1에 개시된 토실그룹(tosyl group)으로 치환되어 화학식 2에 도시된 알킬 술포네이트(alkyl sulfonate) 분자가 된다. 상기 알킬 술포네이트 분자는 가열 반응에 의하여 싸이올 분자(R(Phi)-SH)가 된다. 반응식 2를 참조하면, 소수성 그룹(R(Pho))을 포함하고 제2 출발물질인 싸이올 분자(R(Pho)-SH)는, 트리에틸아민(trimethyl amine) 분자들과 다이클로로메탄(dichloro methane) 분자들과 혼합되고 2,2'-다이싸이오다이피리딘(2,2'-Dithiodipyridine) 분자와 반응하여 다이설파닐(disulfanyl) 분자가 된다. 반응식 3을 참조하면, 제2 반응식에서 합성된 다이설파닐 분자의 황 원자가 제1 반응식에서 합성된 싸이올 분자의 황 원자에 의하여 치환된다. 결과적으로, 계면 활성제 분자이고, 결합 에너지가 낮은 공유결합을 가지는 링커가 포함된 이황화물(disulfur compound) 분자가 합성된다.
[화학식 1]
Figure pat00004
[화학식 2]
Figure pat00005
본 발명의 일 실시예에 따른 소수성 유체 분자는 10개의 탄소로 구성되고 직선 사슬 구조를 가지는 포화탄화수소인 데칸(decane)이고, 친수성 유체는 에틸렌 글리콜(ethylene glycol) 분자들과 글리세린(glycerin) 분자들이 무게비로 2:1로 혼합된 것이다. 따라서, 계면 활성제 분자의 작용기들이 소수성과 친수성 유체들의 분자들의 구조와 유사해야 서로 잘 녹는 것을 고려할 때, 소수성 유체에 녹는 소수성 작용기는 탄소가 10개 이상 포함된 탄화수소일 수 있고, 친수성 유체에 녹는 친수성 작용기는 세 개 이상의 에테르가 탄소들을 사이에 두고 서로 이어진 구조를 가질 수 있다고 발명자들은 생각하였다. 그리고, 계면활성제의 링커는 600 kJ/mol보다 낮은 결합 에너지를 가지는 것을 고려할 때, 계면 활성제는 하기의 화학식 3에 개시된 2-[(메톡시에톡시)에톡시]에틸 데실 다이설파이드 (2-[(Methoxyethoxy)ethoxy]ethyl decyl disulfide) 일 수 있다고 발명자들은 생각하였다. 여기서, 화학식 3의 물질은 상기 반응식 1 내지 3에 의하여 합성될 수 있음에 유의하여야 한다.
[화학식 3]
Figure pat00006
전술한 소수성 및 친수성 작용기와 링커를 적용한 계면활성제가 친수성 및 소수성 유체들과 혼합되어 마이셀들을 포함하는 에멀젼이 되고, 이 에멀젼이 빛이나 열에 의하여 다시 서로 섞이지 않는 유체들로 전환되는지 여부를 확인하기 위하여, 유체들의 혼합 실험과 계면활성제의 분해 실험이 행해졌다.
도 4a 내지 4f는 계면활성제가 친수성 유체 및 소수성 유체와 혼합되어 에멀젼이 형성된 상태를 나타내는 사진들이다. 이 실험에는, 낮은 결합 에너지를 가지는 S-S 결합이 포함된 화학식 3에 도시된 계면활성제 분자가 이용되었고, 안트라퀴논(anthraquinone) 계열의 흑색 염료 분자들과 데칸 분자들이 혼합된 유체가 소수성 유체로 이용되었고, 에틸렌글리콜 분자들과 글리세린 분자들이 2:1의 무게비로 혼합된 유체가 친수성 유체로 이용되었다. 실험에서, 계면활성제가 각각 다른 비율들로 주입된 용액들이 이용되었다. 각 용액들은 친수성 유체와 소수성 유체가 1:9의 무게비율로 섞인 것들이고, 상기 계면활성제는 상기의 섞인 용액들에 0 %, 10 %, 15 %의 무게비율만큼 주입된 것이었다.
도 4a 내지 4f를 참조하면, 각 도면의 왼쪽에서 오른쪽의 방향으로 계면활성제의 양이 무게비율로 0%, 10%, 15% 로 담긴 용기들이 도시된다. 도 4a에서 도 4f의 순서대로 용기에 담긴 유체들을 섞기 전, 섞은 직후, 5분 후, 10분 후, 30분 후, 60분 후의 각 용기의 상태가 표시되었다. 도면들에서 확인되는 바와 같이, 주입된 계면활성제의 양과 용액이 에멀젼 상태로 지속되는 시간은 서로 비례하므로, 상기의 이황화 물은 친수성과 소수성의 유체들을 서로 섞는 기능이 있음이 확인되었다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 계면활성제 분자의 링커에 포함된 분해성 결합이, 그것의 세기가 계면 활성제의 소수성 및 친수성 작용기들에 포함된 결합들의 세기보다 약하고, 상대적으로 더 잘 끊어진다. 이 성질을 확인하기 위하여, 계면활성제 분자들이 분해되도록 하고, 분해된 부분들의 구조를 확인하였다. 도 5a 내지 도 5b는, 자외선에 의하여 분해된 계면활성제의 성분을 측정한 가스 크로마토그래피-질량 스펙트로스코피 (Gas Chromatography-Mass Spectroscopy: GC-MS)의 그래프 및 검출된 물질의 정보를 기록한 표이다. 실험에 사용된 시료들은 메탄올과 화학식 3에 도시된 2-[(메톡시에톡시)에톡시]에틸 데실 다이설파이드가 99:1의 질량비로 섞인 것들이었다. 그리고, 시료 1 내지 시료 4는, 평균 에너지 1.318 J/cm2인 185 nm와 평균 에너지 8.16 J/cm2인 254 nm의 자외선들이 0분, 3분, 10분, 15분 동안 조사된 것이었다.
도 5a와 도 5b를 참조하면, 각 시료에 포함된 계면활성제의 양은, 시료가 자외선에 노광되는 시간에 비례하여 감소하였다. 대신, 계면활성제 분자들의 링커에 포함된 S-S 결합들이 끊어지면서, 1-데칸싸이올(1-decanethiol) 분자들이 생성되었다. 자외선에 노출된 시간이 길어질수록, 1-데칸싸이올 분자들은 더 분해되어서 데칸(decane) 분자들로 변화한 것도 있었다. 데칸 분자의 구조는 소수성 유체의 구조와 같으므로, 전기습윤 표시 장치의 불순물로 작용하지는 않을 것으로 발명자들은 생각하였다. 자외선 조사로 원하지 않던 다른 물질의 분자들이 만들어졌지만, 이러한 분자들은 계면활성제의 친수성 작용기로부터 유도된 분자들이고, 전기습윤 표시 장치의 친수성 유체와 비슷한 구조들을 가지므로, 전기습윤 표시 장치의 불순물로 작용하지 않을 것으로 발명자들은 생각하였다.
전기습윤 표시 장치의 제조 과정에서, 소수성 유체나 친수성 유체의 전체양에 비하여 계면활성제의 양이 매우 적다면, 계면활성제 분자의 C-C 결합이나 C-O 결합이 끊어진 원치 않은 불순물이 생긴다고 하더라도, 완성된 전기습윤 표시장치에 포함된 유체들의 움직임에 지장을 주지 않을 수 있다고 발명자들은 또한 생각하였다.
도 6a 내지 도 6f는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 에멀젼이 전기습윤 표시 장치의 내부에 주입되고 친수성 및 소수성 유체로 변환되는 공정의 기판 및 유체 혼합기의 개략적인 단면도들이다. 도 6a를 참조하면, 전기습윤 표시 장치의 제1 기판의 개략적인 단면도가 도시된다. 제1 기판(100)은 도 1a 내지 도 1b에서 전술된 바와 같은, 제1 기본 기판(110), 픽셀 전극(120), 소수성 막(130) 및 뱅크(140)를 가진다. 제1 기판(100)은, 그것의 가장자리에 제2 기판(도시되지 않음)과 접합하고 표시 장치 안의 유체들(도시되지 않음)이 표시 장치의 외부로 새는 것을 방지하는 실링부재(150)를 더 가진다.
도 6b를 참조하면, 에멀젼이 만들어지는 단계의 유체 혼합기(510)의 개략적인 단면이 도시된다. 이 단계에서, 소수성 유체와 친수성 유체 및 계면 활성제는 같은 용기(511)에 주입되고, 교반 기구(513)에 의하여 혼합되어 에멀젼(380)이 된다. 전기습윤 표시 장치의 휘도와 표시 균일성을 위하여, 픽셀의 색을 나타내는 염료나 안료가 포함된 소수성 유체는 친수성 유체보다 상대적으로 적은 양이 사용될 수 있다. 예를 들어, 소수성 유체와 친수성 유체는 약 1:9의 무게비를 가질 수 있다. 달리 취한 방식으로, 소수성 유체는 친수성 유체보다 상대적으로 많은 양이 사용될 수도 있다. 계면 활성제는, 소수성 및 친수성 유체들과 동시에 또는 후에 혼합기(510)에 주입될 수 있다. 유체들이 교반되면서, 기포와 같은 원하지 않는 요소들이 용기의 안에 형성될 수 있으므로, 탈포와 같은 추가적인 상세 단계가 에멀젼 형성 단계에 포함될 수 있음에 유의하여야 한다.
도 6c를 참조하면, 도 6b에 도시된 에멀젼이 도 6a에 도시된 제1 기판의 상에 적하(dispensing)되는 단계의 제1 기판의 개략적인 단면도가 도시된다. 제1 기판(100)의 상에는, 미리 만들어진 에멀젼(380)을 제1 기판(100)의 상에 적하시키는 적하기(520)가 배치된다. 적하기(520)는, 그것의 노즐(521)이 기판의 한 쪽 끝에서 다른 쪽 끝 방향(FW)으로 이동하면서 에멀젼(380)을 기판에 적하할 수 있다. 달리 취한 방식으로, 적하기(520)는 기판(100)의 전면에 걸쳐 배치되는 복수의 노즐을 가지고, 기판(100)의 전면에 에멸전(380)을 동시에 적하 할 수 있다.
전기습윤 표시 장치의 각 픽셀에는 같은 양의 소수성 유체들이 위치해야 한다. 표시 장치가 흑백 영상을 표시하기 위한 것이라면, 표시 장치의 모든 픽셀들에 같은 색의 염료나 안료를 가지는 소수성 유체들이 위치한다. 상기 적하기(520)에 충진된 에멸전(380)은 소수성 유체가 친수성 유체에 고르게 분산된 유체이므로, 에멀젼(380)이 기판(100)의 상에 적하 될 때, 적하기(520)가 기판(100)의 픽셀들(170)의 위치와 정렬되지 않더라도, 기판(100)의 각 픽셀(170)에는 같은 양의 소수성 유체와 친수성 유체가 위치될 수 있고, 따라서, 표시 장치에 표시되는 이미지가 균일할 수 있다.
또한, 상기 무정렬 방식에 따라, 공정시간이 짧아질 수 있다. 공정을 빠르게 하기 위하여, 기판에 적하되는 에멀젼의 방울(381)의 폭(w(E)) 또는 기판에 적하된 에멀젼(383)의 폭(w(D))는 픽셀(170)의 폭(w(P))보다 클 수 있다. 에멀젼 방울(381)의 폭(w(E))은, 노즐(521)에서 토출되고 기판에 떨어지기 전인 에멀젼의 기판(100)과 평행한 방향에서의 폭이다. 기판에 적하된 에멀젼(383)의 폭(w(D))는, 기판(100)에 떨어진 에멀젼의 기판과 평행한 방향에서의 폭이다. 픽셀의 폭(w(P))은 에멀젼(380)이 위치해야 하는 면적(예를 들어, 픽셀 전극의 면적)에서 찾을 수 있는 가장 넓은 폭 일 수 있다. 예를 들어, 상기 픽셀의 폭(w(P))은 500 ㎛ 내지 700 ㎛ 일 수 있고, 에멀젼(380)의 방울(381)의 폭 또는 적하된 에멀젼(383)의 폭은 700 ㎛보다 클 수 있다. 에멀젼 방울(381)이 과도하게 크면, 에멀젼의 과도한 무게로 인하여 소수성 막(130)이 물리적인 손상을 입을 수 있으로, 에멀젼 방울이 폭은 픽셀의 폭(w(P))의 열 배 이하인 것이 좋다.
제2 기판(도시되지 않음)은, 에멀젼(380)이 제1 기판(100)에 적하되고 소수성과 친수성의 유체로 분리된 후에, 제1 기판(100)과 합착된다. 이러한 단계를 고려할 때, 제1 기판(100)에 적하되고, 인접하는 에멀젼들(383)은 서로 이격되지 않는 것이 좋다. 도 6c를 참조하면, 에멀젼(380)이 기판(100)의 상에 골고루 분포되기 위하여, 한 적하된 에멀젼(383)의 부분은, 인접하는 적하된 에멀젼의 부분과 접하거나 중첩될 수 있다. 기판에 적하된 에멀젼(383)의 크기가 작으면, 기판의 단위면적에 적하된 에멀젼(383)의 개수가 많아지고, 도 6c에 도시된 에멀젼 적하 단계에 소요되는 시간이 길어질 수 있다. 적하된 에멀젼(383)의 폭은, 픽셀의 폭(w(P))의 세 배 이상일 수 있다.
달리 취한 방식으로, 도시되지는 않았지만 에멀젼의 방울의 폭은 한 픽셀의 폭보다 작을 수 있다. 예를 들어, 수 ㎛의 에멀젼 방울들(미소 에멀젼 방울들)이 한 픽셀에 모이도록 에멀젼이 기판에 적하될 수 있다. 이 때, 미소 에멀젼 방울의 폭은 단위 픽셀의 폭보다 좁을 수 있다. 여기서, 단위 픽셀의 폭은 에멀젼이 위치해야 하는 면적에서 찾을 수 있는 가장 좁은 폭 일 수 있다. 예를 들어, 미소 에멀젼 방울들은 약 1.5㎛ 내지 100㎛의 크기를 가질 수 있고, 수 개의 미소 에멀젼 방울들이 잉크젯 설비에 의하여 한 픽셀의 내에 적하될 수 있다. 상기의 미소 에멀젼 방울은 인접하는 화소들에 각각 다른 색의 염료나 안료가 포함된 소수성 유체가 적하되어야 하는 경우(예, 칼라 표시 장치)에 사용될 수 있다. 그러나, 상기의 미소 에멀젼 방울은 인접하는 화소들이 같은 색을 표시하는 전기습윤 표시 장치(예, 흑백 표시 장치)의 제조에도 사용될 수 있다.
도 6d를 참조하면, 도 6c에 도시된 에멀젼 적하 단계가 완료된, 기판의 개략적인 단면도가 도시된다. 에멀젼(380)은, 기판의 양쪽 끝에 위치된 실링 부재들(150)의 사이에 충진되고, 에멀젼(380)과 이격되어 배치된 자외선 광원(530)으로부터 자외선(531)에 의해 조사받는다.
전술한 바와 같이, 에멀젼(380)에 포함된 계면활성제 분자는, 그것에 포함된 링커의 결합 에너지가 소수성 작용기 또는 친수성 작용기에 포함된 결합들의 결합 에너지보다 낮다. 따라서, 에멀젼(380)은, 자외선(531)에 조사되는 것에 의하여 계면활성제 분자의 링커에 포함된 결합이 끊어지고, 에멀젼(380)에 포함된 마이셀의 양이 감소하고, 서로 섞이지 않는 친수성과 소수성의 유체로 변화할 수 있다. 여기서, 자외선의 세기나 조사되는 시간이 과도하면, 링커의 결합 외에도 친수성이나 소수성의 작용기의 결합이 끊어질 수 있으므로, 자외선의 세기와 조사되는 시간이 조절되는 것이 필요하다. 상기에서는 자외선(530)이 에멀젼(380)에 조사되는 것을 설명하였지만, 달리 취한 방식으로, 계면활성제 분자의 링커를 분해하기 위하여, 에멀젼이 담긴 기판에 열이 가해질 수도 있다. 또는, 에멀젼에 상기의 자외선 에너지와 열 에너지가 동시에 제공되거나, 초음파와 같은 음파 에너지가 제공될 수 있다.
비록 도 6d에서, 자외선은 제2 기판(도시되지 않음)을 제1 기판과 결합시키지 않은 채로 조사된 것이 도시되었지만, 달리 취한 방식으로, 자외선은 제1 기판과 제2 기판이 합착된 후 합착된 기판들의 외부에서 기판들 쪽으로 조사될 수도 있다. 구체적으로, 자외선은, 에멀젼이 적하된 제1 기판이 제2 기판과 결합된 후에, 제2 기판의 상에서 조사될 수도 있다. 달리 취한 방식으로, 자외선은 제1 기판과 제2 기판이 합착된 후, 에멀젼이 합착된 기판의 모퉁이를 통해 기판들의 사이의 공간에 진공 주입과 같은 방법에 의하여 주입된 후에, 제2 기판의 상에서 조사될 수도 있다.
도 6e를 참조하면, 도 6d에 도시된 자외선 조사 단계에 의하여 에멀젼이 소수성 유체(213)와 친수성 유체(233)로 분리된 제1 기판(100)의 개략적인 단면도가 도시된다. 분리된 소수성 유체(213)의 부분은 계면활성제 분자들의 소수성 작용기들이 원 소수성 유체 분자들에 섞인 것이고, 분리된 친수성 유체(233)의 부분은 계면활성제 분자들의 친수성 작용기들이 원 친수성 유체 분자들에 섞인 것이다. 계면 활성제 분자의 링커가 S-S 결합을 가지는 경우, 계면활성제 분자의 친수성 및 소수성 작용기는 싸이올 분자로 변화될 수 있고, 따라서 도 6e에 도시된 분리된 소수성 유체(213)와 분리된 친수성 유체(233)의 최소 하나에서는 싸이올 분자가 존재할 수 있다. 달리 취한 방식으로, 계면 활성제 분자의 링커가 C-C 또는 C-O의 결합 에너지보다 낮은 결합 에너지를 가지는 결합을 가지고, 이 결합이 자외선이나 열 또는 촉매에 의하여 끊어지는 Si-C, C-P, N-Si, N-S, O-S, 또는 S-P 등의 결합일 수 있고, 이 경우, 분리된 친수성 또는 분리된 소수성의 유체에는 상기 끊어지는 결합에 포함된 원소가 포함될 수 있다.
도 6f를 참조하면, 도 6e에 도시된 제1 기판(100)에 제2 기판(190)이 합착된 것을 나타내는 전기습윤 표시 장치(10)의 단면도가 도시된다. 제2 기판(190)은, 제1 기판(100)의 가장자리에 배치된 실링 부재(150)에 부착되고, 분리된 소수성 및 분리된 친수성 유체들(213, 233)이 표시 장치(10)의 외부로 빠져나가는 것을 방지한다.

Claims (31)

  1. 전기습윤 표시 장치의 제조에 사용되는 계면활성제에 있어서,
    소수성 작용기,
    친수성 작용기, 및
    상기 소수성 작용기와 상기 친수성 작용기의 사이에 배치되어 상기 소수성 작용기 및 상기 친수성 작용기에 연결되고, 분해성 결합을 가지는 링커를 포함하는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 소수성 작용기는 상기 전기습윤 표시 장치의 소수성 유체 분자들에 녹는 구조를 가지고, 상기 친수성 작용기는 상기 전기습윤 표시 장치의 친수성 유체 분자들에 녹는 구조를 가지고, 상기 분해성 결합은 탄소-탄소 결합 에너지 및 탄소-산소 결합 에너지보다 낮은 결합 에너지를 가지며, 상기 분해성 결합은 상기 탄소-탄소 결합 에너지 또는 상기 탄소-산소 결합 에너지와 같거나 높은 에너지를 흡수하는 것에 의해 분해될 수 있는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 분해성 결합의 결합 에너지는 약 600 kJ/mol 이하인 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 소수성 작용기는 탄소수가 10 이상인 탄화수소 작용기이고, 상기 친수성 작용기는 에테르 작용기를 포함하고, 상기 분해성 결합은 황-황 결합인 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 계면활성제는 2-[(메톡시에톡시)에톡시]에틸 데실 다이설파이드인 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 소수성 작용기는 탄소수가 10 이상인 알칸 작용기인 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 계면활성제의 상기 분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  9. 제 2항에 있어서, 상기 친수성 작용기는 에테르 결합을 포함하는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 계면활성제의 상기 분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 분해성 결합은 상기 계면활성제의 외부에서 제공되는 에너지에 의하여 분해되고, 상기 에너지는 자외선, 열, 및 이것들이 혼합되는 방법에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 분해성 결합은 상기 소수성 작용기에 포함된 결합들 및 상기 친수성 작용기에 포함된 결합들보다 낮은 에너지에 의해 분해되는 것을 특징으로 하는 계면활성제.
  13. 전기습윤 표시 장치에 있어서,
    픽셀 전극,
    상기 픽셀 전극 상에 형성된 소수성 막을 가지는 제1 기판,
    상기 제1 기판의 상기 소수성 막 상에 배치되고, 상기 픽셀 전극에 인가된 전압의 세기에 따라 분포된 면적이 달라지는 소수성 유체,
    상기 소수성 유체 상에 배치된 친수성 유체, 및
    상기 친수성 유체 상에 위치되고, 상기 제1 기판의 상기 소수성 막과 이격되어 배치되는 제2 기판을 포함하며,
    상기 소수성 유체는 분해성 계면활성제의 소수성 작용기를 포함하는 분자를 포함하고, 상기 친수성 유체는 상기 분해성 계면활성제의 친수성 작용기를 포함하는 분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 분해성 계면활성제는 상기 소수성 작용기, 상기 친수성 작용기 및 상기 소수성 작용기와 상기 친수성 작용기를 연결하는 링커를 가지고, 상기 링커는 분해성 결합을 가지고, 상기 소수성 유체 또는 상기 친수성 유체에는 상기 분해성 결합에 참여하는 원소가 포함된 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 분해성 결합은 황-황 결합이고, 상기 친수성 유체 또는 소수성 유체에는 싸이올 분자가 포함된 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 소수성 유체는 탄소수가 10 이상인 포화탄화수소를 포함하고, 상기 친수성 유체는 에틸렌 글리콜 및 글리세린을 포함하고, 상기 소수성 작용기는 탄소수가 10 이상인 포화탄화수소를 포함하는 작용기이고, 상기 친수성 작용기는 에테르 결합을 포함하는 작용기 인 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 분해성 계면활성제는 상기 소수성 작용기와 상기 친수성 작용기를 연결하는 링커를 더 포함하고, 링커는 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황인 결합 및 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 분해성 결합을 가지는 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시장치.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 분해성 결합은 황-황 결합이고, 상기 친수성 유체 또는 소수성 유체에는 싸이올 분자가 포함된 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치.
  20. 전기습윤 표시 장치의 제조 방법에 있어서,
    제1 기본 기판, 상기 제1 기본 기판의 상에 형성된 복수의 픽셀 전극들, 상기 픽셀 전극들 상에 형성된 소수성 막, 상기 기본 기판의 가장자리에 형성된 실링 부재를 가지는 제1 기판을 마련하는 단계,
    소수성 유체, 친수성 유체 및 분해성 계면활성제가 혼합되는 것에 의하여 형성된 에멀젼을 상기 제1 기판의 상에 도포하는 단계,
    상기 제1 기판에 도포된 상기 에멀젼에 자외선을 조사하여 상기 소수성 유체와 상기 친수성 유체를 분리하는 단계, 및
    제2 기판을 상기 제1 기판의 상기 실링 부재의 상에 위치시키는 단계를 포함하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 픽셀전극 각각의 상에는 실질적으로 같은 양의 소수성 유체가 분포되는 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 픽셀은 에멀젼이 위치해야하는 면적의 가장 넓은 폭을 픽셀의 폭(w(P))로 가지고, 상기 에멀젼은 적하기의 노즐을 통하는 것에 의하여 상기 제1 기판에 적하되고, 상기 노즐에서 토출되고 기판에 떨어지기 전의 에멀젼은 상기 제1 기판과 평행한 방향에서의 에멀젼 방울의 폭(w(E))를 가지고, 상기 픽셀의 폭(w(P))은 상기 에멀젼 방울의 폭(w(E))보다 작은 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 에멀젼 방울은 상기 제1 기판에 적하되어 적하된 에멀젼이 되고, 상기 적하된 에멀젼의 폭(w(D))는 상기 픽셀의 폭(w(P))보다 큰 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 적하된 에멀젼의 폭(w(D))는 상기 픽셀의 폭(w(P))의 열 배 이하인 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제 20항에 있어서, 상기 에멀젼은 상기 적하기의 상기 노즐을 통하여 형성된 에멀젼 방울이 되는 것에 의하여 상기 제1 기판에 적하되고, 상기 에멀젼 방울은 상기 제1 기판에 적하되어 적하된 에멀젼이 되고, 상기 한 적하된 에멀젼은 인접한 적하된 에멀젼과 중첩되는 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제 20항에 있어서, 상기 에멀젼은 용기 내에서, 상기 소수성 유체, 상기 친수성 유체 및 상기 분해성 계면활성제가 혼합되고 교반되는 것에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  27. 제 20항에 있어서, 상기 분해성 계면활성제는 소수성 작용기, 친수성 작용기 및 상기 소수성 작용기와 친수성 작용기를 연결하고 분해성 결합을 가지는 링크를 가지고, 상기 에멀젼에 조사되는 자외선은 상기 친수성 및 소수성의 작용기들보다 상기 분해성 결합이 먼저 분해되는 세기인 것을 특징으로 하는 전기습윤 표시 장치의 제조 방법.
  28. 전기습윤 표시 장치의 제조에 사용되는 에멀젼에 있어서,
    소수성 유체,
    친수성 유체,
    상기 소수성 유체에 녹는 소수성 작용기, 상기 친수성 유체에 녹는 친수성 작용기 및 상기 소수성 작용기와 상기 친수성 작용기의 사이에 배치되어 상기 소수성 작용기 및 상기 친수성 작용기에 연결되고, 분해성 결합을 가지는 링커로 구성된 계면활성제를 포함하고,
    상기 소수성 유체, 상기 친수성 유체 및 상기 계면활성제가 혼합되는 것에 의하여 마이셀이 형성되는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 분해성 결합은 탄소-탄소 결합 에너지 및 탄소-산소 결합 에너지보다 낮은 결합 에너지를 가지며, 상기 분해성 결합은 상기 탄소-탄소 결합 에너지 또는 상기 탄소-산소 결합 에너지와 같거나 높은 에너지를 흡수하는 것에 의해 분해될 수 있는 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 분해성 결합의 결합 에너지는 약 600 kJ/mol 이하인 것을 특징으로 하는 에멀젼.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 분해성 결합은 탄소-실리콘, 탄소-인, 질소-실리콘, 질소-황, 산소-산소, 산소-황, 황-인, 또는 황-황 결합 및 이 결합들의 혼합 결합에서 선택된 어느 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 에멀젼.

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