KR20170112127A - 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170112127A
KR20170112127A KR1020160038754A KR20160038754A KR20170112127A KR 20170112127 A KR20170112127 A KR 20170112127A KR 1020160038754 A KR1020160038754 A KR 1020160038754A KR 20160038754 A KR20160038754 A KR 20160038754A KR 20170112127 A KR20170112127 A KR 20170112127A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cell
layer
electrode layer
display
light
Prior art date
Application number
KR1020160038754A
Other languages
English (en)
Inventor
이동진
송진석
임우진
주재현
Original Assignee
주식회사 나노브릭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 나노브릭 filed Critical 주식회사 나노브릭
Priority to KR1020160038754A priority Critical patent/KR20170112127A/ko
Publication of KR20170112127A publication Critical patent/KR20170112127A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1677—Structural association of cells with optical devices, e.g. reflectors or illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1676—Electrodes
    • G02F1/16766—Electrodes for active matrices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F2001/1678—Constructional details characterised by the composition or particle type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/28—Adhesive materials or arrangements

Abstract

본 발명은 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치는, 한 쌍의 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판의 일 면에 배치된 제1 전극층; 상기 제1 전극층을 향하는 상기 제2 기판의 일 면에 배치된 제2 전극층; 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에, 복수의 대전입자를 포함하는 복수의 디스플레이 셀들이 상호 이격된 셀층; 및 상기 제2 기판의 타 면에 배치되고, 상기 셀층으로 광을 전달하는 백라이트 유닛;을 포함하고, 상기 셀층이 상기 디스플레이 셀이 위치하는 제1 영역 및 상기 백라이트로부터의 광이 투과하고 상기 디스플레이 셀들 간의 이격 공간인 제2 영역을 포함한다.

Description

전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법{Electrophoretic Display Device and Method thereof}
본 발명의 실시예들은 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
대전된 입자를 유체에 분산시킨 상태에서 전기영동의 원리를 이용하여 대전된 입자의 위치를 조절함으로써 정보를 표시하는 전기영동 디스플레이 장치(EPD: Electrophoretic Display Device)가 있다. 전기영동 디스플레이(EPD) 장치는 대전입자를 이용하여 외부 광을 반사시킴으로 영상을 표시하는 반사형 방식과, 광원의 광을 차단 및 투과시켜 영상을 표시하는 투과형 방식이 있다.
한국공개특허 제2011-0075186호(2011.07.06)
본 발명의 실시예들은 저조도 환경에서 이미지 시인성을 높일 수 있는 전기영동 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치는, 한 쌍의 제1 기판 및 제2 기판; 상기 제1 기판의 일 면에 배치된 제1 전극층; 상기 제1 전극층을 향하는 상기 제2 기판의 일 면에 배치된 제2 전극층; 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에, 복수의 대전입자를 포함하는 복수의 디스플레이 셀들이 상호 이격된 셀층; 및 상기 제2 기판의 타 면에 배치되고, 상기 셀층으로 광을 전달하는 백라이트 유닛;을 포함하고, 상기 셀층이 상기 디스플레이 셀이 위치하는 제1 영역 및 상기 백라이트로부터의 광이 투과하고 상기 디스플레이 셀들 간의 이격 공간인 제2 영역을 포함한다.
상기 디스플레이 셀의 외 표면은 특정 극성을 가질 수 있다.
상기 셀층은, 상기 제2 영역에 배치된 투명 바인더를 더 포함할 수 있다.
상기 셀층은, 상기 제2 영역에 배치된 적어도 하나의 투명 셀을 더 포함할 수 있다.
상기 투명 셀은 형광 물질, 변색 물질 및 야광 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 셀과 상기 투명 셀의 캡슐 형태를 가질 수 있다.
상기 전기영동 디스플레이 장치는, 외부 광을 감지하는 센서; 및 상기 외부 광의 세기가 기준값보다 높으면 상기 백라이트 유닛을 오프 상태로 유지하고 상기 셀층이 이미지를 표시하는 제1 모드를 선택하고, 상기 외부 광의 세기가 상기 기준값보다 낮으면 상기 백라이트 유닛을 온 상태로 유지하고 상기 셀층이 이미지를 표시하는 제2 모드를 선택하는 컨트롤러;를 더 포함할 수 있다.
상기 백라이트 유닛은, 광원; 및 상기 광원으로부터의 광을 내부 전반사에 의해 가이드하는 도광판;을 포함할 수 있다.
상기 전기영동 디스플레이 장치는, 상기 제2 전극층과 상기 셀층 사이의 점착층;을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 전극층은 투명 전극층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치 제조 방법은, 제1 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극층 상에 복수의 대전입자를 포함하는 복수의 디스플레이 셀들이 상호 이격된 셀층을 형성하는 단계; 제2 기판 상에 제2 전극층을 형성하는 단계; 상기 셀층이 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 배치되도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 단계; 및 상기 제2기판의 외측에 백라이트 유닛을 결합하는 단계;를 포함하고, 상기 셀층이 상기 디스플레이 셀이 위치하는 제1 영역 및 상기 백라이트로부터의 광이 투과하고 상기 디스플레이 셀들 간의 이격 공간인 제2 영역을 포함한다.
상기 셀층 형성 단계는, 상기 디스플레이 셀들의 외 표면에 특정 극성을 부여하는 단계; 및 상기 디스플레이 셀들이 혼합된 바인더를 상기 제1 전극층 상에 코팅하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 셀층 형성 단계는, 상기 복수의 디스플레이 셀들과 복수의 투명 셀들이 혼합된 바인더를 상기 제1 전극층 상에 코팅하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 투명 셀은 형광 물질, 변색 물질 및 야광 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 셀과 상기 투명 셀의 비율은 1:1 내지 1:2일 수 있다.
상기 전기영동 디스플레이 장치 제조 방법은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 결합 단계 이전에, 상기 셀층 상에 점착층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 광을 반사하여 이미지를 표시하는 디스플레이 셀들 사이에 충분한 투과 영역을 확보함으로써 저조도 환경에서 이미지 시인성을 높일 수 있는 전기영동 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 셀층을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 전기영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 셀층을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8 내지 도 10은 도 6의 전기영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구현 예를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2는 도 1의 셀층을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치(10A)는 상부기판(110), 하부기판(410), 상부기판(110)과 하부기판(410) 사이의 셀층(200), 및 백라이트 유닛(500)을 포함할 수 있다.
상부기판(110)은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 상부기판(110)은 광투과율이 우수한 투명고분자필름으로서, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
하부기판(410)을 마주하는 상부기판(110)의 일 면에는 제1 전극층(120)이 구비될 수 있다. 제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(230)들에 대해 동일한 전압을 인가할 수 있다. 제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(230)들에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극을 포함할 수 있다. 제1 전극층(120)은 시인측에 마련될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO, 및 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
셀층(200)에는 복수의 디스플레이 셀(230)들이 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 복수의 디스플레이 셀(230)들은 단일 층 또는 복수 층으로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 단일 층의 디스플레이 셀(230)을 도시하고 있다. 디스플레이 셀(230)은 적어도 하나의 입자(210) 및 유체(220)를 캡슐화한 마이크로캡슐일 수 있다.
입자(210)는 (+) 극성 또는 (-) 극성으로 대전될 수 있으며, 다양한 색상을 가질 수 있다. 입자(210)는 유기 또는 무기 화합물일 수 있으며, 광을 흡수하거나 또는 광을 반사(또는 산란)시킬 수 있다. 입자(210)는 금속 입자와 같은 반사 물질일 수 있다. 입자(210)는 컬러 입자일 수 있다. 도 1의 실시예에서는 하나의 극성으로 대전된 입자만을 포함하고 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 입자(210)는 서로 다른 극성을 갖는 두 가지 종류의 입자를 포함할 수 있다. 두 종류의 입자의 컬러는 상이할 수 있다.
유체(220)는 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일 트리에칠헥사노인, 디메치콘, 세틸오타노에이트, 디카프릴레이트, 이소프로필미리스테이트, 토코페놀아세테이트 등의 물질을 포함할 수 있다. 유체(220)는 형광물질, 인광물질, 또는 발광물질 등을 포함하거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)을 포함할 수 있다.
디스플레이 셀(230)은 바인더(250) 내에 소정 간격으로 고정되어, 디스플레이 셀(230)들 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다. 이격 공간에 의해, 각 디스플레이 셀(230)은 이웃하는 디스플레이 셀(230)들과 직접 접촉하지 않는다. 각 디스플레이 셀(230)의 외표면은 바인더(250)에 의해 둘러싸인다. 셀층(200)은 디스플레이 셀(230)이 위치하는 제1 영역(A) 및 제1 영역(A) 외의 나머지 영역인 제2 영역(B)을 포함할 수 있다. 제2 영역(B)은 디스플레이 셀(300)들 사이의 이격 공간일 수 있다. 셀층(200)에는 복수의 제1 영역(A)들이 일정 패턴으로 배열될 수 있다. 제2 영역(B)에서는 백라이트 유닛(500)으로부터의 광이 투과할 수 있다. 제2 영역(B)의 전체 면적은 제1 영역(A)의 전체 면적의 1 내지 2배일 수 있다. 디스플레이 셀(230)의 외 표면은 특정 극성의 전하를 가질 수 있다. 도 1은 디스플레이 셀(230)의 외 표면이 (+) 극성을 갖는 예를 도시한다.
셀층(200)의 이격 공간에는 바인더(250)가 채워질 수 있다. 바인더(250)는 380nm 내지 750nm의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 바인더(250)는 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한 바인더(250)는 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바인더(250)는 경화된 상태일 수 있다.
바인더(250)가 투명한 물질인 경우, 백라이트 유닛(500)으로부터의 광이 투과하여 제2 영역(B)은 화이트를 표시할 수 있다. 바인더(250)가 형광물질, 인광물질, 발광물질, 색변물질을 포함하는 경우, 백라이트 유닛(500)으로부터의 광에 의해 제2 영역(B)은 특정 컬러를 표시할 수 있다.
제1 영역(A)에서 디스플레이 셀(230)에 의해 산란 또는 반사된 광에 의한 컬러와, 제2 영역(B)에서 투과된 광에 의한 화이트 또는 제2 영역(B)에서 추출되는 광에 의한 특정 컬러에 의해 시인측(즉, 상부기판 측)에 이미지가 표시될 수 있다.
셀층(200)은 점착층(300)을 통해 하부기판(410)과 결합할 수 있다. 점착층(300)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다. 감압 점착제는 구성 부재의 광학적 특성 변화를 방지하고, 접착 처리시의 경화나 건조시의 고온 프로세스를 요하지 않는 소재가 사용 가능하다. 예를 들어, 점착층(300)은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르나 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다. 점착층(300)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있거나 또는 비경화될 수도 있다. 점착층(300)은 하부기판(410) 및 픽셀 전극(420)과 접촉할 수 있다.
하부기판(410)은 플라스틱, 금속 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 예를 들어, 하부기판(410)은 절연성 유기물일 수 있는데, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예로서, 하부기판(410)은 은, 알루미늄 등의 금속을 포함하는 금속 포일, 또는 배면이 금속층으로 코팅된 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
하부기판(410)은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 재질의 기판일 수 있으며, 이 경우, 하부기판(410)은 연성(flexile) 인쇄 회로 기판일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 하부기판(410)은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성수지로 이루어질 수 있으며, 이때 하부기판(410)은 경성(rigid) 인쇄 회로 기판일 수 있다.
하부기판(410)의 일 면에는 복수의 픽셀전극(420)들이 배치된 제2 전극층이 구비될 수 있다. 픽셀 전극(420)은 복수의 디스플레이 셀(230)들에 동일 또는 상이한 전압을 인가할 수 있다. 픽셀 전극(420)은 단위 픽셀마다 구비되어 단위 픽셀마다 독립적으로 구동될 수 있다. 단위 픽셀은 하나의 디스플레이 셀(230) 또는 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 복수의 디스플레이 셀(230)들로 구성될 수 있다. 픽셀 전극(420)은 구리, 알루미늄, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 산화 인듐 아연(IZO: Indium Zinc Oxide)의 단층구조 또는 구리, 알루미늄, ITO 또는 IZO의 물질에 니켈 또는 금 등이 더 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.
도시되지 않았으나, 하부기판(410)과 픽셀 전극(420) 사이에 적어도 하나의 수동 소자 및 배선들이 더 구비될 수 있으며, 경우에 따라 박막 트랜지스터와 같은 반도체 물질을 이용한 능동 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
반사형 방식의 전기영동 디스플레이(EPD) 장치는 외부 광의 반사 및 흡수를 이용하여 이미지를 구현하기 때문에, 외부 광이 존재하지 않는 경우에는 시인성이 떨어지므로 별도의 광원이 필요하다. 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치(10A)는 하부기판(410)의 배면에 백라이트 유닛(500)을 결합할 수 있다.
백라이트 유닛(500)은 광원(510), 광원(510)으로부터 공급되는 광을 하부기판(410)을 통해 셀층(200)으로 전달하는 도광판(520)을 포함할 수 있다. 광원(510)은 발광다이오드(light emitting diode: LED) 또는 형광램프(fluorescent lamp)일 수 있다. 도 1에서 광원(510)은 도광판(520)의 측면에 위치하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 예를 들어, 광원(510)은 도광판(520)의 하부에 위치할 수 있다. 도광판(520)은 광원(510)으로부터의 광을 내부 전반사하며 전파하고, 전파되는 광은 균일하게 일정 패턴으로 도광판(520)으로부터 추출될 수 있다.
전기영동 디스플레이 장치(10A)는 제2 전극층의 픽셀전극(420)과 제1 전극층(120)의 공통전극으로 인가된 전압에 의해 셀층(200)으로 인가되는 전기장의 세기 및 방향 중 적어도 하나를 조절하여 디스플레이 셀(230) 내의 입자(210)의 위치 또는 간격을 제어함으로써 반사되는 광의 파장, 즉 컬러를 제어할 수 있다.
디스플레이 셀(230)은 외부 광(주변 광) 또는 백라이트 유닛(500)으로부터의 광을 반사시켜 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이 셀(230)은 외부 광이 충분한 환경, 즉 외부 조도가 높은 환경에서 외부 광을 흡수 및/또는 반사시켜 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이 셀(230)은 외부 광이 없거나 충분하지 않은 환경, 즉 외부 조도가 낮은 환경에서 백라이트 유닛(500)으로부터의 광을 흡수 및/또는 반사시켜 이미지를 표시할 수 있다. 도광판(520)으로부터 추출된 광은 셀층(200)으로 입사되고, 일부는 디스플레이 셀(330)들의 이격 공간에 배치된 투명 바인더(250)를 투과하고, 일부는 디스플레이 셀(230)로 입사하여 흡수 및/또는 반사될 수 있다. 투명 바인더(250)를 투과한 광 및 디스플레이 셀(230)에 의해 반사된 광은 시인측, 즉 상부기판(110) 측으로 추출될 수 있다.
디스플레이 셀이 셀층에 조밀하게 배치되고, 디스플레이 셀이 컬러 유체를 사용하는 반사형 디스플레이 장치는, 저조도 환경에서 외부 광이 부족하여 시인성이 낮으므로, 시인성을 향상시키기 위해 별도의 광원이 필요하다.
상부기판의 상측(즉, 시인측)에 광원을 구비하는 경우, 광원으로부터의 광을 가이드하는 광 가이드 필름이 필요하고, 광 가이드 필름의 우수한 투과도가 확보되어야 하는 제약이 있다. 또한, 광 가이드 필름과 상부기판의 계면 사이의 프레넬 반사 및 격면 반사에 따른 광특성 저하가 야기될 수 있다. 또한, 광원과 광 가이드 필름을 연결하기 위한 별도의 배선이 필요하여 설계에 많은 제약이 따른다.
백라이트 유닛을 하부기판의 배면에 배치하는 경우, 조밀한 디스플레이 셀 및 디스플레이 셀의 컬러 유체에 의해 백라이트 유닛으로부터의 광이 대부분 디스플레이 셀에 의해 차단(흡수)되어 원하는 이미지를 표시할 수가 없다.
한편, 투과형 방식의 디스플레이 장치의 경우, 디스플레이 셀 내의 유체가 투명해야 하는 제약이 따르고, 광이 투과하기 위해 디스플레이 셀 내의 입자들을 특정 영역으로 집중되도록 제어하기 위한 별도의 서브전극이 필요하고, 입자들의 이동을 위한 구동 파형이 복잡해진다.
본 발명의 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치(10A)는 백라이트 유닛(500)을 사용함에 따라 시인측에 광 특성을 확보해야 하는 광 가이드 필름을 구비할 필요가 없다. 따라서 광특성 저하가 없고 설계가 간단해지고 디스플레이 영역의 축소 없이 주간 및 야간에 이미지 구현이 가능하다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치(10A)는 디스플레이 셀(230)들 사이에 백라이트 유닛(500)으로부터의 광이 투과하는 충분한 투과 영역(즉, 제2 영역)을 구비함으로써 디스플레이 셀 내의 유체를 투명하게 할 필요가 없고, 별도의 서브전극을 구비할 필요가 없다. 따라서 복잡한 구동회로 및 구동파형이 요구되지 않아 제조비용을 절감하고 이미지 업데이트 시간과 소비전력을 줄일 수 있다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 전기영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 상부기판(110)의 일 면에 제1 전극층(120)을 형성하고, 제1 전극층(120) 상에 셀층(200)을 형성할 수 있다.
먼저, 상부기판(110)의 일 면에 제1 전극층(120)을 형성할 수 있다.
상부기판(110)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 제1 전극층(120)은 상부기판(110)의 일 면에 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상부기판(120)의 일 면에 제1 전극층(110)을 건식 공정으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극층(110)을 스퍼터링 공정을 통해 상부기판(120) 상에 형성될 수 있다.
다음으로, 액상의 바인더(250)에 디스플레이 셀(230)들을 일정 비율로 혼합하고, 액상의 바인더(250)와 디스플레이 셀(230)들이 혼합된 페이스트를 제1 전극층(110) 상에 단층 또는 복층으로 도포하여 코팅 또는 인쇄할 수 있다. 코팅은 패치 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스케이드 코팅, 커튼 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 스핀 코팅, 브러시 코팅, 에어 나이프 코팅 등에 의해 수행될 수 있다. 인쇄는 실크 스크린 프린팅, 정전 프린팅, 열 프린팅, 잉크 젯 프린팅 등으로 수행될 수 있다.
이때 디스플레이 셀(230)들은 소정 거리만큼 상호 이격 배치되어 이격 공간인 제2 영역(B)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 셀(230)들 간에 이격 공간을 형성하기 위해, 액상의 바인더(250)의 농도를 낮출 수 있다. 다른 실시예에서, 디스플레이 셀(230)들의 표면에 특정 전하의 극성을 부여하여, 디스플레이 셀(230)들 간의 척력에 의해 이격 공간을 형성할 수 있다. 액상의 바인더(250)의 농도를 낮추어 이격 공간을 형성하는 경우, 셀층(200)의 내구성이 저하되거나 디스플레이 셀(230)들 간에 응집현상이 발생하거나 디스플레이 셀(230)과 다른 기재와의 접촉력이 저하될 수 있다. 반면, 척력을 이용한 이격 공간을 형성하는 경우, 디스플레이 셀(230)들이 조밀하게 근접 배치되도록 셀층을 형성하는 경우의 액상의 바인더(250)의 농도를 유지하면서 디스플레이 셀(230)이 안정적으로 기재에 코팅되어 접착력 및 내구성이 확보될 수 있다.
디스플레이 셀(230)들의 표면에 동일한 전하 세기의 동일 전하 극성을 부여하면 디스플레이 셀(230)들 간에 일정한 척력이 발생하고, 일정한 척력에 의해 디스플레이 셀(230)들은 일정한 거리만큼 떨어져 일정한 이격 공간을 형성할 수 있다. 이에 따라 디스플레이 셀(230)이 위치하는 제1 영역(A)이 일정 패턴으로 배열될 수 있다. 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고 척력의 세기가 상이하고, 상이한 척력의 세기에 의해 디스플레이 셀(230)들 간의 이격 거리가 일정하지 않고, 제1 영역(A)이 임의로 배열될 수 있다. 제2 영역(B)은 투과 영역으로서 바인더(250)에 의해 채워질 수 있다.
디스플레이 셀(230)의 외 표면에 특정 이온을 흡착시키거나, 디스플레이 셀(230)을 수용액 내에서 화학 반응 또는 이온 반응시켜 디스플레이 셀(230)의 외표면을 이온화시킴으로써, 디스플레이 셀(230)의 외 표면에 특정 극성을 부여할 수 있다. 이때 디스플레이 셀(230) 자체 및 타 부재에 손상을 주지 않는 이온 물질 및 농도를 선택하여 디스플레이 셀(230)의 외 표면을 이온화시키는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 셀(230)의 외 표면에 특정 극성을 부여하는 방법은 전술된 예에 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 디스플레이 셀(230)의 제조시 또는 코팅시에 마찰 부재를 이용한 마찰에 의해 외 표면을 특정 극성(+ 또는 - 극성)으로 대전시킬 수 있다. 도 3의 실시예에는 디스플레이 셀(230)의 외 표면이 (+) 극성을 갖는 예를 도시한다.
액상의 바인더(250)는 열 또는 UV 조사에 의해 열경화 또는 광경화될 수 있다.
도 4를 참조하면, 셀층(200) 상에 점착층(300)을 도포할 수 있다. 점착층(300)은 감압 점착제를 사용하여 형성될 수 있다.
다음으로, 점착층(300) 상에 점착층(300)의 면에 이물질이 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 릴리즈 시트(RS)를 부착할 수 있다. 릴리즈 시트(RS)는 마찰계수가 매우 낮거나, 점착층(300)과 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다.
상부기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(200) 및 점착층(300)을 형성하고 릴리즈 시트(RS)를 부착함으로써 필름 형태의 상부기판 층(100)이 제조될 수 있다.
릴리즈 시트(RS)가 부착된 상태에서 상부기판 층(100)이 테스트될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상부기판 층(100)을 하부기판 층(400)에 결합할 수 있다.
하부기판 층(400)은 하부기판(410)과 하부기판(410)의 일 면에 구비된 복수의 픽셀전극(420)들을 포함할 수 있다.
하부기판(410)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있다. 다른 실시예로서 하부기판(410)은 연성회로기판(FPCB)일 수 있다. FPCB 기판을 적용함으로써 공정을 단순화시키고 공정 수율을 향상시킬 수 있다.
픽셀전극(420)들은 단위 픽셀에 대응하도록 단위 픽셀마다 형성될 수 있다. 픽셀전극(420)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, 또는 이들의 합금을 포함하는 불투명 도전층 또는 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전층을 형성한 후 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
하부기판(410) 및 픽셀전극(420)들을 포함하는 제2 전극층을 형성함으로써 하부기판 층(400)이 제조될 수 있다.
상부기판 층(100)으로부터 릴리즈 시트(RS)를 박리하고, 노출된 점착층(300)이 하부기판 층(400)을 마주하도록 상부기판 층(100)을 하부기판 층(400)의 상부에 얼라인할 수 있다. 그리고, 열 압착, 롤링 등의 라미네이션 공정에 의해 상부기판 층(100)과 하부기판 층(400)을 결합할 수 있다.
다음으로, 하부기판(410)의 타 면에 백라이트 유닛(500)을 결합할 수 있다. 백라이트 유닛(500)은 광원 및 광원으로부터의 광을 내부 전반사에 의해 가이드하는 도광판을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 상부기판 층(100)과 하부기판 층(400)을 결합한 후, 상부기판 층(100)의 측면을 커버하는 실링재를 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 7은 도 6의 셀층을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치(10B)는 상부기판(110), 하부기판(410), 상부기판(110)과 하부기판(410) 사이의 셀층(200'), 및 백라이트 유닛(500)을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 전기영동 디스플레이 장치(10B)는 셀층(200')이 도 1에 도시된 전기영동 디스플레이 장치(10A)와 상이하고 그 외 구성은 동일하므로, 이하 상이한 구성을 중심으로 설명한다.
상부기판(110)은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 상부기판(110)의 일 면에는 제1 전극층(120)이 구비될 수 있다. 제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(230)들에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극을 포함할 수 있다.
셀층(200')에는 복수의 디스플레이 셀(230)들 및 복수의 투명 셀(270)들이 포함될 수 있다. 도 6의 실시예는 디스플레이 셀(230)들 사이에 투명 셀(270)을 위치시킴으로써, 도 1의 실시예와 같이, 디스플레이 셀(230)들을 상호 이격 배치하기 위해 극성 부여 등의 별도의 공정이 필요없다.
셀층(200')은 디스플레이 셀(230)이 위치하는 제1 영역(A) 및 제1 영역(A) 외의 나머지 영역인 제2 영역(B)을 포함할 수 있다. 제2 영역(B)은 디스플레이 셀(300)들 사이의 이격 공간일 수 있다. 제2 영역(B)에는 투명 셀(270)이 적어도 하나 위치 수 있다. 제2 영역(B)은 투명 셀(270)이 위치하는 영역(b1) 및 셀들(230, 270) 간의 갭(b2)을 포함할 수 있다. 셀층(200')에서 디스플레이 셀(230)과 투명 셀(270)의 비율은 1:1 내지 1:2일 수 있다.
도 7의 실시예는 일정 패턴으로 제1 영역(A)의 디스플레이 셀(230)과 제2 영역(B)의 투명 셀(270)이 배열되고 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 셀층(200')에는 디스플레이 셀(230)들과 투명 셀(270)들이 임의로 분산 배열될 수 있다.
복수의 디스플레이 셀(230)들은 소정 간격으로 이격 배치되어, 디스플레이 셀(230)들 사이에 이격 공간이 형성될 수 있다. 이격 공간에 투명 셀(270)이 적어도 하나 배치될 수 있다. 도 7의 실시예에서 디스플레이 셀(230)은 이웃하는 투명 셀(270)과 접촉할 수 있다. 다른 실시예에서, 셀층(200')에 디스플레이 셀(230)들과 투명 셀(270)들이 임의로 분산 배열된 경우, 디스플레이 셀(230)은 이웃하는 디스플레이 셀(230) 및/또는 이웃하는 투명 셀(270)과 접촉할 수 있다. 디스플레이 셀(230)은 적어도 하나의 입자(210) 및 유체(220)를 캡슐화한 마이크로캡슐일 수 있다.
복수의 투명 셀(270)들은 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 투명 셀(270)은 디스플레이 셀(230)들 사이의 이격 공간에 배치될 수 있다. 투명 셀(270)은 하나의 이격 공간에 하나 이상 배치될 수 있다. 투명 셀(270)은 이웃하는 디스플레이 셀(230)과 접촉할 수 있다. 다른 실시예에서, 셀층(200')에 디스플레이 셀(230)들과 투명 셀(270)들이 임의로 분산 배열된 경우, 투명 셀(270)은 이웃하는 디스플레이 셀(230) 및/또는 이웃하는 투명 셀(270)과 접촉할 수 있다.
투명 셀(270)은 80nm 내지 750nm의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 캡슐화한 마이크로캡슐일 수 있다. 투명 셀(270)은 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한, 투명 셀(270)은 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다.
디스플레이 셀(230)들과 투명 셀(270)들 사이의 갭(b2)에는 바인더(250)가 채워질 수 있다. 바인더(250)는 380nm 내지 750nm의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 바인더(250)는 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한 바인더(250)는 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 바인더(250)는 경화된 상태일 수 있다.
투명 셀(270)이 투명한 물질인 경우, 백라이트 유닛(500)으로부터의 광이 투과하여 제2 영역(B)은 화이트를 표시할 수 있다. 투명 셀(270)이 형광물질, 인광물질, 발광물질, 색변물질을 포함하는 경우, 백라이트 유닛(500)으로부터의 광에 의해 제2 영역(B)은 특정 색을 표시할 수 있다.
바인더(250)가 투명한 물질인 경우, 백라이트 유닛(500)으로부터의 광이 투과하여 갭은 화이트를 표시할 수 있다. 바인더(250)가 형광물질, 인광물질, 발광물질, 색변물질을 포함하는 경우, 백라이트 유닛(500)으로부터의 광에 의해 갭은 특정 컬러를 표시할 수 있다.
제1 영역(A)에서 디스플레이 셀(230)에 의해 반사된 광에 의한 컬러와, 제2 영역(B)에서 투과된 광에 의한 화이트 또는 제2 영역(B)에서 추출되는 광에 의한 특정 컬러에 의해 시인측(즉, 상부기판 측)에 이미지가 표시될 수 있다.
셀층(200')은 점착층(300)을 통해 하부기판(410)과 결합할 수 있다. 점착층(300)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다. 점착층(300)은 하부기판(410) 및 픽셀 전극(420)과 접촉할 수 있다.
하부기판(410)은 플라스틱, 금속 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 하부기판(410)의 일 면에는 복수의 픽셀전극(420)들이 배치된 제2 전극층이 구비될 수 있다. 도시되지 않았으나, 하부기판(410)과 픽셀 전극(420) 사이에 적어도 하나의 스위칭 소자 및 배선들이 구비될 수 있다.
백라이트 유닛(500)은 하부기판(410)의 배면에 결합될 수 있다. 백라이트 유닛(500)은 광원(510), 광원(510)으로부터 공급되는 광을 하부기판(410)을 통해 셀층(200')으로 전달하는 도광판(520)을 포함할 수 있다.
전기영동 디스플레이 장치(10B)는 제2 전극층의 픽셀전극(420)과 제1 전극층(120)의 공통전극으로 인가된 전압에 의해 셀층(200')으로 인가되는 전기장의 세기 및 방향 중 적어도 하나를 조절하여 디스플레이 셀(230) 내의 입자(210)의 위치 또는 간격을 제어함으로써 반사되는 광의 파장, 즉 컬러를 제어할 수 있다.
디스플레이 셀(230)은 외부 광(주변 광) 또는 백라이트 유닛(500)으로부터의 광을 반사시켜 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이 셀(230)은 외부 광이 충분한 환경, 즉 외부 조도가 높은 환경에서 외광을 흡수 및 반사시켜 이미지를 표시할 수 있다. 디스플레이 셀(230)은 외부 광이 없거나 충분하지 않은 환경, 즉 외부 조도가 낮은 환경에서 백라이트 유닛(500)으로부터의 광을 흡수 또는 반사시켜 이미지를 표시할 수 있다. 도광판(520)으로부터 추출된 광은 셀층(200')으로 입사되고, 일부는 디스플레이 셀(230)들의 이격 공간에 배치된 투명 셀(270) 및 바인더(270)를 투과하고, 일부는 디스플레이 셀(230)로 입사하여 흡수 및/또는 반사될 수 있다. 투명 셀(270) 및 바인더(270)를 투과한 광 및 디스플레이 셀(230)에 의해 반사된 광은 시인측, 즉 상부기판(110) 측으로 추출될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 도 6의 전기영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 상부기판(110)의 일 면에 제1 전극층(120)을 형성하고, 제1 전극층(120) 상에 셀층(200')을 형성할 수 있다.
먼저, 상부기판(110)의 일 면에 제1 전극층(120)을 건식 및/또는 습식 공정으로 형성할 수 있다. 상부기판(110)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 제1 전극층(120)은 상부기판(110)의 일 면에 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
다음으로, 액상의 바인더(250)에 복수의 디스플레이 셀(230)들 및 복수의 투명 셀(270)들을 소정 비율로 혼합하고, 액상의 바인더(250)와 디스플레이 셀(230)들 및 투명 셀(270)들이 혼합된 페이스트를 제1 전극층(110) 상에 단층 또는 복층으로 도포하여 코팅 또는 인쇄할 수 있다. 코팅은 패치 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스케이드 코팅, 커튼 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 스핀 코팅, 및 브러시 코팅 등일 수 있다. 인쇄는 에어 나이프 코팅, 실크 스크린 프린팅, 정전 프린팅, 열 프린팅, 및 잉크 젯 프린팅 등일 수 있다.
이에 따라 셀층(200')에는 디스플레이 셀(230)이 위치하는 제1 영역(A)과 그 외의 제2 영역(B)이 형성될 수 있다. 제2 영역(B)은 투명 셀(270)이 위치하는 영역과 셀(230, 270)들 사이의 갭(b2)을 포함할 수 있다. 셀층(200')에는 디스플레이 셀(230)이 위치하는 제1 영역(A)과 투명 셀(270)이 위치하는 영역(b1)이 일정 패턴 또는 임의로 배열될 수 있다. 디스플레이 셀(230)과 투명 셀(270) 사이의 갭(b2)은 바인더(250)에 의해 채워질 수 있다. 액상의 바인더(250)는 열 또는 UV 조사에 의해 열경화 또는 광경화될 수 있다.
도 9를 참조하면, 셀층(200') 상에 점착층(300)을 도포할 수 있다. 점착층(300)은 감압 점착제를 사용하여 형성될 수 있다.
다음으로, 점착층(300) 상에 점착층(300)의 면에 이물질이 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 릴리즈 시트(RS)를 부착할 수 있다. 릴리즈 시트(RS)는 마찰계수가 매우 낮거나, 점착층(300)과 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다.
상부기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(200') 및 점착층(300)을 형성하고 릴리즈 시트(RS)를 부착함으로써 필름 형태의 상부기판 층(100')이 제조될 수 있다.
릴리즈 시트(RS)가 부착된 상태에서 상부기판 층(100')이 테스트될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상부기판 층(100')을 하부기판 층(400)에 결합할 수 있다.
하부기판 층(400)은 하부기판(410)과 하부기판(410)의 일 면에 복수의 픽셀전극(420)들을 구비할 수 있다.
하부기판(410)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있다. 다른 실시예로서 하부기판(410)은 연성회로기판(FPCB)일 수 있다. FPCB 기판을 적용함으로써 공정을 단순화시키고 공정 수율을 향상시킬 수 있다.
픽셀전극(420)들은 단위 픽셀에 대응하도록 단위 픽셀마다 형성될 수 있다. 픽셀전극(420)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, 또는 이들의 합금을 포함하는 불투명 도전층 또는 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전층을 형성한 후 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
상부기판 층(100')으로부터 릴리즈 시트(RS)를 박리하고, 노출된 점착층(300)이 하부기판 층(400)을 마주하도록 상부기판 층(100')을 하부기판 층(400)의 상부에 얼라인할 수 있다. 그리고, 열 압착, 롤링 등의 라미네이션 공정에 의해 상부기판 층(100')과 하부기판 층(400)을 결합할 수 있다.
다음으로, 하부기판(410)의 타 면에 백라이트 유닛(500)을 결합할 수 있다. 백라이트 유닛(500)은 광원 및 광원으로부터의 광을 내부 전반사에 의해 가이드하는 도광판을 포함할 수 있다.
도시되지 않았으나, 상부기판 층(100')과 하부기판 층(400)을 결합한 후, 상부기판 층(100')의 측면을 커버하는 실링재를 형성할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구현 예를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)는 전기영동 디스플레이 장치(10), 컨트롤러(30) 및 센서(50)를 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(1)는 전자책, 모바일 디스플레이, 옥외 디스플레이 등으로 구현될 수 있다.
전기영동 디스플레이 장치(10)는 도 1의 전기영동 디스플레이 장치(10A) 또는 도 6의 전기영동 디스플레이 장치(10B)일 수 있다. 전기영동 디스플레이 장치(10)는 외부 광을 이용하여 이미지를 표시하는 제1 모드 또는 백라이트 유닛(500)의 광을 이용하여 이미지를 표시하는 제2 모드로 동작할 수 있다.
컨트롤러(30)는 적어도 하나의 센서(50)로부터의 센서 값에 따라 백라이트 유닛(500)의 동작을 제어함으로써 전기영동 디스플레이 장치(10)의 동작을 제어할 수 있다. 센서(50)는 외부 광의 광량(세기)을 감지하는 광센서 또는 조도센서일 수 있다. 컨트롤러(30)는 외부 광의 광량 또는 외부 조도 세기가 기준값보다 높으면 백라이트 유닛(500)을 오프 상태로 유지시킬 수 있다. 이에 따라 전기영동 디스플레이 장치(10)는 제1 모드로 동작할 수 있다. 컨트롤러(30)는 외부 광의 광량 또는 외부 조도 세기가 기준값보다 낮으면 백라이트 유닛(500)을 온 상태로 유지시킬 수 있다. 이에 따라 전기영동 디스플레이 장치(10)는 제2 모드로 동작할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 전기영동 디스플레이 장치(10A, 10B)는 백라이트 유닛(500)을 구비하고, 디스플레이 셀(230)들 간의 이격 공간을 형성하고, 이격 공간에 투명 바인더 또는 투명 셀을 구비함으로써 셀층의 내구성 및 안정성의 저하 없이 백라이트로부터의 광이 충분히 투과될 수 있는 영역을 확보할 수 있다. 따라서, 장소(실내/실외) 및 시간(밤/낮)에 따른 외부 광의 유무에 상관없이 시인성을 높일 수 있다.
본 발명에 따른 제조 방법을 구성하는 각 단계들에 대하여 명시적으로 순서를 기재하고 있거나 모순되지 않는다면, 각 단계들은 적당한 순서로 수행될 수 있다. 각 단계들의 기재된 순서에 따라 수행되는 것으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 한 쌍의 제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판의 일 면에 배치된 제1 전극층;
    상기 제1 전극층을 향하는 상기 제2 기판의 일 면에 배치된 제2 전극층;
    상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에, 복수의 대전입자를 포함하는 복수의 디스플레이 셀들이 상호 이격된 셀층; 및
    상기 제2 기판의 타 면에 배치되고, 상기 셀층으로 광을 전달하는 백라이트 유닛;을 포함하고,
    상기 셀층이 상기 디스플레이 셀이 위치하는 제1 영역 및 상기 백라이트로부터의 광이 투과하고 상기 디스플레이 셀들 간의 이격 공간인 제2 영역을 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 셀의 외 표면이 특정 극성을 갖는, 전기영동 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 셀층은,
    상기 제2 영역에 배치된 투명 바인더를 더 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 셀층은,
    상기 제2 영역에 배치된 적어도 하나의 투명 셀을 더 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 투명 셀은 형광 물질, 변색 물질 및 야광 물질 중 적어도 하나를 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 디스플레이 셀과 상기 투명 셀의 비율은 1:1 내지 1:2인, 전기영동 디스플레이 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 디스플레이 셀과 상기 투명 셀은 캡슐 형태를 갖는, 전기영동 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    외부 광을 감지하는 센서; 및
    상기 외부 광의 세기가 기준값보다 높으면 상기 백라이트 유닛을 오프 상태로 유지하고 상기 셀층이 이미지를 표시하는 제1 모드를 선택하고, 상기 외부 광의 세기가 상기 기준값보다 낮으면 상기 백라이트 유닛을 온 상태로 유지하고 상기 셀층이 이미지를 표시하는 제2 모드를 선택하는 컨트롤러;를 더 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,
    광원; 및
    상기 광원으로부터의 광을 내부 전반사에 의해 가이드하는 도광판;을 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극층과 상기 셀층 사이의 점착층;을 더 포함하는 전기영동 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극층은 투명 전극층인, 전기영동 디스플레이 장치.
  12. 제1 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극층 상에 복수의 대전입자를 포함하는 복수의 디스플레이 셀들이 상호 이격된 셀층을 형성하는 단계;
    제2 기판 상에 제2 전극층을 형성하는 단계;
    상기 셀층이 상기 제1 전극층과 상기 제2 전극층 사이에 배치되도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 단계; 및
    상기 제2기판의 외측에 백라이트 유닛을 결합하는 단계;를 포함하고,
    상기 셀층이 상기 디스플레이 셀이 위치하는 제1 영역 및 상기 백라이트로부터의 광이 투과하고 상기 디스플레이 셀들 간의 이격 공간인 제2 영역을 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치 제조방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 셀층 형성 단계는,
    상기 디스플레이 셀들의 외 표면에 특정 극성을 부여하는 단계; 및
    상기 디스플레이 셀들이 혼합된 바인더를 상기 제1 전극층 상에 코팅하는 단계;를 포함하는 전기영동 디스플레이 장치 제조방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 셀층 형성 단계는,
    상기 복수의 디스플레이 셀들과 복수의 투명 셀들이 혼합된 바인더를 상기 제1 전극층 상에 코팅하는 단계;를 포함하는 전기영동 디스플레이 장치 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 투명 셀은 형광 물질, 변색 물질 및 야광 물질 중 적어도 하나를 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치 제조방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 디스플레이 셀과 상기 투명 셀의 비율은 1:1 내지 1:2인, 전기영동 디스플레이 장치 제조방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판의 결합 단계 이전에, 상기 셀층 상에 점착층을 형성하는 단계;를 더 포함하는 전기영동 디스플레이 장치 제조방법.
KR1020160038754A 2016-03-30 2016-03-30 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법 KR20170112127A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160038754A KR20170112127A (ko) 2016-03-30 2016-03-30 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160038754A KR20170112127A (ko) 2016-03-30 2016-03-30 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170112127A true KR20170112127A (ko) 2017-10-12

Family

ID=60140082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160038754A KR20170112127A (ko) 2016-03-30 2016-03-30 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170112127A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024005311A1 (ko) * 2022-06-28 2024-01-04 엘지이노텍 주식회사 광 투과 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024005311A1 (ko) * 2022-06-28 2024-01-04 엘지이노텍 주식회사 광 투과 제어 부재 및 이를 포함하는 디스플레이 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6388956B2 (ja) バックプレーンアセンブリのための複数層拡張電極構造
TWI754789B (zh) 發光裝置和電子裝置
TWI569071B (zh) 光學構件及具有其之顯示裝置
TWI418848B (zh) 應用於顯示裝置之畫素結構及該顯示裝置
KR20240040711A (ko) 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치
CN105301852B (zh) 光控制设备及其制造方法以及具有该设备的透明显示装置
CN106873209A (zh) 光控制装置、包括其的透明显示装置及其制造方法
CN101666908B (zh) 应用于显示装置的像素结构及该显示装置
TW201535674A (zh) 發光裝置
WO2000020923A1 (en) Illumination system for nonemissive electronic displays
TWI730018B (zh) 顯示裝置、輸入輸出裝置、半導體裝置
CN106855666A (zh) 光控制装置以及包括其的透明显示装置
CN114488594B (zh) 显示设备
KR101509089B1 (ko) 칩엘이디를 이용하는 플렉서블 투명보드형 엘이디 전광판 발광모듈
TWI788646B (zh) 電光顯示器及其驅動方法
KR20170112127A (ko) 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법
JP6702781B2 (ja) 表示装置
KR20170112128A (ko) 전기영동 디스플레이 장치용 필름 및 이를 이용한 전기영동 디스플레이 장치
KR101912338B1 (ko) 반사형 표시장치
KR20170112419A (ko) 반사형 디스플레이 장치
JP2003344851A (ja) 液晶表示装置
KR102577802B1 (ko) 전기영동 디스플레이 필름, 이를 이용한 전기영동 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법
KR20170112427A (ko) 전기영동 디스플레이 장치의 제조 방법
KR20170112425A (ko) 전기영동 전극 필름
KR20170112422A (ko) 전기영동 디스플레이 필름의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application