KR20170114619A - 전기 영동 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법이 개시된다. 상기 전기 영동 디스플레이 장치는 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에 배열되는 복수의 전극들, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 복수의 관통 홀들을 부분적으로 매립하고, 상기 전극들에 전기적으로 연결되는 관통 전극들, 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판 상의 공통 전극, 상기 공통 전극 상의 표시층, 및 상기 관통 홀들 내에 매립되는 매립부, 및 상기 표시층을 상기 전극들 상에 접착하는 접착부를 갖는 점착층을 포함한다.

Description

전기 영동 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법{Electrophoresis display apparatus and method of fabricating the same}

본 발명은 전기 영동 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

전기 영동 디스플레이 장치는 화소 전극과 공통 전극 사이에 인가되는 전기장에 따라 다른 색상을 표시하는 표시층을 이용하여 영상을 표시한다. 전기 영동 디스플레이 장치는 화소 전극들이 형성된 하부 기판, 공통 전극이 형성된 상부 기판, 그리고 하부 기판과 상부 기판 사이의 표시층을 포함한다. 전기 영동 디스플레이 장치는 습기에 취약하므로 외부로부터 수분이나 산소를 차단할 수 있어야 한다.

세그먼트 타입의 전기 영동 디스플레이 장치의 경우, 하부 기판에는 화소 전극들과 배선을 서로 연결하기 위한 관통 홀들이 형성된다. 관통 홀들은 습기나 산소가 침투할 수 있는 경로가 된다. 투습을 방지하기 위해 관통 홀들을 실링 액으로 채울 경우, 공정 시간이 증가하여 생산성이 증가하며, 불량 발생률도 높아 수율이 낮아지는 문제가 있다. 관통 홀들이 형성된 하부 기판의 저면을 배리어 필름으로 밀봉할 경우, 두께와 원자재 비용이 증가하고 하부 기판의 저면에 구동 및 제어를 위한 구동 칩과 같은 부품들을 실장할 수 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 하부 기판의 관통 홀을 통한 투습을 방지할 수 있는 전기 영동 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 하부 기판의 봉지 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 전기 영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 전기 영동 디스플레이 장치는 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에 배열되는 복수의 전극들, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 복수의 관통 홀들을 부분적으로 매립하고, 상기 전극들에 전기적으로 연결되는 관통 전극들, 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판 상의 공통 전극, 상기 공통 전극 상의 표시층, 및 상기 관통 홀들 내에 매립되는 매립부, 및 상기 표시층을 상기 전극들 상에 접착하는 접착부를 갖는 점착층을 포함한다.

상기 전기 영동 디스플레이 장치는 상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되는 접속 패드들, 및 상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되고 상기 접속 패드들을 상기 관통 전극들에 전기적으로 연결하는 배선들을 더 포함할 수 있다.

상기 전기 영동 디스플레이 장치는 상기 접속 패드들 상에 표면 실장되는 구동 칩을 더 포함할 수 있다.

상기 전극들은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에서 서로 이격되는 연결 전극 및 화소 전극들을 포함할 수 있다. 상기 구동 칩은 상기 접속 패드들을 통해 상기 연결 전극에는 기준 전압을 인가하고 상기 화소 전극들에는 서로 독립적인 전압들을 각각 인가할 수 있다.

상기 전기 영동 디스플레이 장치는 상기 점착층과 상기 표시층을 관통하여 상기 연결 전극을 상기 공통 전극에 전기적으로 연결하는 콘택 플러그를 더 포함할 수 있다.

상기 표시층은 분산 용매, 및 상기 분산 용매 내에 분산되고 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동하도록 제1 극성으로 대전된 제1 입자들을 포함할 수 있다.

상기 표시층은 각각 상기 분산 용매와 상기 제1 입자들을 캡슐 형태로 포함하고 인가되는 전기장의 방향과 세기 중 적어도 하나에 따라 다른 색상을 표시하는 마이크로 캡슐들을 포함할 수 있다.

상기 전기 영동 디스플레이 장치는 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 또는 상기 제2 면 상에 배치되는 복수의 접속 패드들, 및 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 또는 상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 접속 패드들과 상기 관통 전극들 간의 전기적 경로를 제공하는 배선들을 더 포함할 수 있다.

상기 관통 전극들은 상기 관통 홀들의 측벽 상에서 상기 관통 홀들을 따라 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면까지 연장될 수 있다. 상기 관통 홀들은 상기 관통 전극들과 상기 매립부에 의해 밀봉될 수 있다.

상기 점착층은 열가소성 수지 물질을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 제조 방법에 따르면, 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 상에 배열되는 복수의 전극들, 및 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 복수의 관통 홀들 내에 배치되고 상기 전극들에 전기적으로 연결되는 관통 전극들을 포함하는 하부 기판이 준비된다. 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판 상의 공통 전극, 상기 공통 전극 상의 표시층, 및 상기 표시층 상의 점착층을 포함하는 상부 기판이 준비된다. 상기 점착층의 일부가 상기 관통 홀들 내에 매립되고 상기 점착층의 다른 일부가 상기 표시층을 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에 접착하도록, 상기 하부 기판과 상기 상부 기판에 열과 압력이 가해진다.

상기 하부 기판은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되는 접속 패드들, 및 상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되고 상기 접속 패드들을 상기 관통 전극들에 전기적으로 연결하는 배선들을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상의 상기 접속 패드들 상에 구동 칩이 표면 실장될 수 있다.

상기 전극들은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에서 서로 전기적으로 이격되는 연결 전극 및 화소 전극들을 포함할 수 있다. 상기 구동 칩은 상기 접속 패드들을 통해 상기 연결 전극에는 기준 전압을 인가하고 상기 화소 전극들에는 서로 독립적인 전압들을 각각 인가할 수 있다.

상기 상부 기판은 상기 공통 전극 상에 배치되고 상기 점착층과 상기 표시층을 관통하여 외부에 노출되는 콘택 플러그를 더 포함할 수 있다. 상기 열과 압력이 가해질 때, 상기 콘택 플러그는 상기 연결 전극에 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 표시층은 분산 용매, 및 상기 분산 용매 내에 분산되고 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동하도록 제1 극성으로 대전된 제1 입자들을 포함할 수 있다.

상기 표시층은 각각 상기 분산 용매와 상기 제1 입자들을 캡슐 형태로 포함하고 인가되는 전기장의 방향과 세기 중 적어도 하나에 따라 다른 색상을 표시하는 마이크로 캡슐들을 포함할 수 있다.

상기 하부 기판을 준비하는 단계에서, 상기 제1 베이스 기판에 상기 관통 홀들이 형성되고, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면, 및 상기 관통 홀들의 측벽 상에 도금층이 형성되고, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상의 상기 도금층의 일부를 제거하여 상기 전극들이 형성될 수 있다.

상기 점착층의 일부는 상기 관통 홀들의 측벽 상에 형성되는 상기 도금층의 측벽을 따라 매립되어, 상기 관통 홀들은 상기 측벽 상의 도금층과 상기 점착층의 일부에 의해 밀봉될 수 있다.

상기 점착층은 열가소성 수지 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 표시층과 하부 기판 사이의 점착층을 이용하여 하부 기판의 관통 홀들을 밀봉하므로 추가적인 공정 없이 전기 영동 디스플레이 장치의 하부 기판을 통한 투습이 효과적으로 차단될 수 있다. 그에 따라 공정 시간이 단축될 수 있으며, 불량 발생률도 감소할 수 있다. 또한, 하부 기판 상에 배리어 필름을 부착하지 않아도 되기 때문에, 제품의 두께가 증가되지 않을 뿐만 아니라, 구동 칩을 하부 기판의 저면에 직접 표면 실장할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 하부 기판의 제1 면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 하부 기판의 제2 면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 4은 도 3의 표시층을 확대한 일 예에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 표시층을 확대한 다른 예에 따른 단면도이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 공정 순서에 따른 단면도들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열의 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 하부 기판의 제1 면을 개략적으로 도시한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 하부 기판의 제2 면을 개략적으로 도시한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 단면도이다. 도 3의 단면도는 도 1의 절취선(III-III)을 따라 절취한 것이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 전기 영동 디스플레이 장치(100)는 서로 대향하는 제1 면(111)과 제2 면(112)을 갖는 제1 베이스 기판(110), 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에 배열되는 복수의 전극들(120), 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111)과 제2 면(112) 사이의 복수의 관통 홀들(113)을 부분적으로 매립하고, 전극들(120)에 전기적으로 연결되는 관통 전극들(128), 제2 베이스 기판(130), 제2 베이스 기판(130) 상의 공통 전극(140), 공통 전극(140) 상의 표시층(150), 및 관통 홀들(113) 내에 매립되는 매립부(162) 및 표시층(150)을 전극들(120) 상에 접착하는 접착부(164)를 포함하는 점착층(160)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에는 접속 패드들(102)과 배선들(126)이 배열될 수 있으며, 배선들(126)은 접속 패드들(102)을 관통 전극들(126)에 전기적으로 연결할 수 있다. 또한, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에는 접속 패드들(102)에 전기적으로 연결되는 구동 칩(101)이 실장될 수 있다.

전극들(120)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에서 서로 이격되는 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 포함할 수 있으며, 연결 전극(122)은 콘택 플러그(170)를 통해 공통 전극(140)에 전기적으로 연결된다.

제1 베이스 기판(110)은 플라스틱 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 예를 들면, 제1 베이스 기판(110)은 절연성 유기물로 이루어질 수 있으며, 예컨대 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. 제1 베이스 기판(110)은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 재질의 기판일 수 있다. 다른 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성 수지로 이루어진 경성 기판일 수 있다.

제1 베이스 기판(110)은 제1 면(111)과 제2 면(112) 사이를 관통하는 관통 홀들(113)을 가질 수 있다. 관통 홀들(113) 내에는 제1 면(111) 상의 전극들(120)과 제2 면(112) 상의 배선들(126)을 서로 전기적으로 연결하는 관통 전극들(128)이 배치된다. 관통 전극들(128)은 도 3에 도시된 바와 같이 관통 홀들(113)의 측벽 상에 배치될 수 있으며, 관통 홀들(113)을 따라 제1 면(111)으로부터 제2 면(112)까지 연장될 수 있다. 관통 전극들(128)은 제1 면(111) 상의 전극들(120)과 제2 면(112) 상의 배선들(126)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다. 관통 전극들(128)은 도 3에 도시된 바와 같이 관통 홀들(113)의 측벽 상에 전면적으로 배치되어, 관통 홀들(113) 내의 파이프와 같은 형상을 가질 수 있다. 다른 예에 따르면, 관통 전극들(128)은 관통 홀들(113)의 측벽의 일부분을 따라 연장되는 막대 형상을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 관통 전극들(128)은 관통 홀들(113)을 완전히 매립하지 못하고, 부분적으로 매립할 수 있다.

제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에는 전극들(120)이 배치될 수 있다. 전극들(120)은 관통 전극들(128)에 전기적으로 연결된다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 관통 홀들(113)은 전극들(120)을 아래에 배치될 수 있다. 전극들(120)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에서 서로 이격하여 배열되는 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 포함할 수 있다.

전극들(120)은 구리, 알루미늄, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 산화 인듐 아연(IZO: Indium Zinc Oxide)의 단층 구조, 또는 구리, 알루미늄, ITO 또는 IZO와 같은 제1 물질층 상에 니켈 또는 금 등과 같은 제2 물질층이 추가로 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.

연결 전극(122)은 콘택 플러그(170)와 연결되는 콘택 영역(CR)을 갖는다. 연결 전극(122)은 콘택 영역(CR)에서 직접 접촉하는 콘택 플러그(170)를 통해 공통 전극(140)과 전기적으로 연결되며, 공통 전극(140)에 기준 전압을 전달할 수 있다.

화소 전극들(124)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에 디자이너의 설계에 따라 다양한 평면 형상을 가지며 배치된다. 화소 전극들(124)은 설계에 따라 상이한 평면 형상과 크기를 가질 수 있다. 화소 전극들(124)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면 상에서 서로 이격되어 배치된다. 설계에 따라 일부의 화소 전극들(124) 상의 표시층(150)이 동일한 색상을 표시하도록 일부의 화소 전극들(124)에는 동일한 전압이 인가되어야 하는 경우, 일부의 화소 전극들(124)은 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112)에 형성된 배선(126)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에는 접속 패드들(102) 및 접속 패드들(102)에 전기적으로 연결되는 배선들(126)이 배치될 수 있다. 배선들(126)은 관통 전극들(128)에 전기적으로 연결되어, 관통 전극들(128)을 접속 패드들(102)에 전기적으로 연결할 수 있다. 그에 따라, 접속 패드들(102) 각각은 연결 전극(122)과 화소 전극들(124) 중 대응하는 전극(120)에 전기적으로 연결될 수 있다.

접속 패드들(102)에는 구동 칩(101)이 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 칩(101)은 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에 표면 실장될 수 있다. 구동 칩(101)은 접속 패드들(102), 배선들(126) 및 관통 전극들(128)을 통해 연결 전극(122)에 기준 전압을 인가하고 각각의 화소 전극들(124)에 독립적인 전압들을 인가할 수 있다. 이를 위해, 접속 패드들(102)의 개수는 적어도 화소 전극들(124)의 개수보다 많을 수 있다.

본 실시에에 따르면, 접속 패드들(102)과 배선들(126)이 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에 배치된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 접속 패드들(102)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에 배치될 수 있으며, 이 경우, 접속 패드들(102)은 화소 전극들(124)의 바깥 쪽에 배치될 수 있다. 또한, 배선들(126)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111)과 제2 면(112) 사이에, 즉, 제1 베이스 기판(110)의 내부에 배치될 수도 있다. 또한, 접속 패드들(102)이 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에 배치되는 경우, 배선들(126)은 제1 베이스 기판(110)을 관통하는 다른 관통 홀들(미 도시) 내에 형성되는 다른 관통 전극들(미 도시)을 통해 접속 패드들(102)에 전기적으로 연결될 수 있다.

제1 베이스 기판(110), 연결 전극(122), 화소 전극들(124), 관통 전극들(128), 접속 패드들(102) 및 배선들(126)은 하부 기판(SUB1)을 구성할 수 있다. 하부 기판(SUB1)은 인쇄 회로 기판일 수 있다. 제1 베이스 기판(110)의 물질에 따라 하부 기판(SUB1)은 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다.

일 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)에 관통 홀들(113)을 형성한 후, 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 도금층을 형성하고, 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상의 도금층의 일부 영역을 제거하여 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 형성하고, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상의 도금층의 일부 영역을 제거하여 접속 패드들(102)과 배선들(126)을 형성함으로써, 하부 기판(SUB1)이 형성될 수 있다. 관통 홀들(113)의 측벽 상에 형성되는 도금층은 관통 전극들(128)에 해당할 수 있다. 도금층의 일부 영역을 제거하기 위해, 도금층을 제거하기 위한 식각액을 제1 면(111)과 제2 면(112) 각각에 인쇄할 수 있다.

다른 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111)에 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 인쇄 방식으로 형성하고, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112)에 접속 패드들(102)과 배선들(126)을 인쇄 방식으로 형성하고, 제1 베이스 기판(110)을 관통하는 관통 홀들(113)을 형성한 후, 관통 홀들(113)을 도전성 물질로 매립하여 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 배선들(126)에 전기적으로 연결함으로써, 하부 기판(SUB1)이 형성될 수 있다.

또 다른 예에 따르면, 제1 기판 상에 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 인쇄 방식으로 형성하고, 제2 기판 상에 접속 패드들(102)과 배선들(126)을 인쇄 방식으로 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 서로 합지할 수 있다. 이후, 서로 합지된 제1 기판과 제2 기판을 관통하는 관통 홀들(113)을 형성한 후, 관통 홀들(113)을 도전성 물질로 매립하여, 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 배선들(126)에 전기적으로 연결함으로써, 하부 기판(SUB1)이 형성될 수 있다.

하부 기판(SUB1)은 롤투롤 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 연결 전극(122), 화소 전극들(124), 관통 전극들(128), 접속 패드들(102) 및 배선들(126)은 제1 베이스 기판(110) 상에 미리 설정된 순서에 따라 도전 물질층과 절연 물질층을 적층한 후 포토리소그래픽 공정 및 식각 공정을 통해 도전 패턴과 절연 패턴을 형성하는 반도체 공정 기술에 의해 형성되지 않을 수 있다. 따라서, 제1 베이스 기판(110)에는 반도체 물질을 이용한 능동 스위칭 소자, 예컨대, 박막 트랜지스터가 직접 형성되지 않을 수 있다.

제2 베이스 기판(130)은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 필름일 수 있다. 예를 들면, 제2 베이스 기판(130)은 광투과율이 우수한 투명 고분자 필름으로서, 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.

공통 전극(140)은 제2 베이스 기판(130) 상에 전면적으로 배치될 수 있으며, 콘택 플러그(170)를 통해 연결 전극(122)에 전기적으로 연결된다. 전기 영동 디스플레이 장치(100)가 동작할 때, 공통 전극(140)에는 기준 전압이 인가된다. 공통 전극(140)은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 예컨대, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO, 및 TCO(transparent conductive oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 공통 전극(140)은 스퍼터링 공정을 통해 제2 베이스 기판(130) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 공통 전극(140)은 코팅 공정 또는 도금 공정을 통해 제2 베이스 기판(130) 상에 전면적으로 형성될 수 있다.

표시층(150)은 공통 전극(140)과 화소 전극들(124) 사이에 위치하며, 공통 전극(140)과 화소 전극들(124)에 인가되는 전압들에 의해 생성되는 전기장의 방향에 따라 다른 색상을 표시할 수 있다. 표시층(150)은 분산 용매, 및 분산 용매 내에 분산된 제1 입자들을 포함할 수 있다. 제1 입자들은 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동하도록 제1 극성으로 대전될 수 있다. 분산 용매의 색상과 제1 입자의 색상은 상이할 수 있다. 다른 예에 따르면, 표시층(150)은 분산 용매 내에 분산되고 제1 극성과 반대의 극성인 제2 극성으로 대전된 제2 입자들을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 입자들과 제2 입자들은 서로 상이한 색상을 가질 수 있다. 분산 용매는 투명하거나, 제1 입자들과 제2 입자들의 색상과 상이한 색상일 수도 있다.

일 예에 따르면, 표시층(150)은 분산 용매와 제1 입자들을 포함하는 마이크로 캡슐들을 포함할 수 있다. 표시층(150)은 마이크로 캡슐들을 공통 전극(140) 상에 고정시키기 위해 바인더를 더 포함할 수 있다. 다른 예에 따르면, 표시층(150)은 제1 입자들이 서로 뭉치지 않도록 공통 전극(140) 상에 형성되는 메시 형태의 격벽을 가질 수 있다. 분산 용매와 제1 입자들은 격벽들에 의해 구획될 수 있다.

일 예에 따르면, 표시층(150)은 전기장의 방향에 따라 2가지 색상을 표시할 수 있다. 예컨대, 화소 전극(124)에 기준 전압보다 높은 양의 전압이 인가되면, 제1 색상을 표시하고, 화소 전극(124)에 기준 전압보다 낮은 음의 전압이 인가되면, 제2 색상을 표시할 수 있다. 이 경우, 화소 전극(124)에 기준 전압이 인가되거나 화소 전극(124)과 공통 전극(140)이 플로팅되면, 이전 색상을 그대로 표시할 수 있다. 다른 예에 따르면, 표시층(150)은 전기장의 방향과 세기에 따라 3가지 이상의 색상을 표시할 수도 있다. 예컨대, 화소 전극(124)에 양의 전압이 인가되면 제1 색상을 표시하고, 음의 전압이 인가되면 제2 색상을 표시하고, 기준 전압이 인가되면 제3 색상을 표시할 수 있다.

각각의 화소 전극(124) 상에 위치한 표시층(150)의 일부분은 화소 전극(124)에 인가되는 전압에 따라 동일한 색상을 표시할 수 있다. 즉, 양의 전압이 인가되는 제1 화소 전극(124) 상에 위치한 표시층(150)의 제1 부분은 제1 색상을 표시하고, 음의 전압이 인가되는 제2 화소 전극(124) 상에 위치하는 표시층(150)의 제2 부분은 제2 색상을 표시할 수 있다. 예컨대, 제1 화소 전극(124)은 피사체에 대응하는 평면 형상을 가지고, 제2 화소 전극(124)은 배경에 대응하는 평면 형상을 가질 경우, 제1 및 제2 화소 전극들(124)에 상이한 전압을 인가함으로써, 피사체와 배경의 색상을 다르게 함으로써 피사체와 배경을 구분하여 표시할 수 있다.

표시층(150)에 대하여 도 4 및 도 5를 참조로 아래에서 더욱 자세히 설명한다.

점착층(160)은 표시층(150) 상에 배치되며, 제1 베이스 기판(110)의 관통 홀들(113) 내에 매립되는 매립부(162), 및 표시층(150)을 전극들(12) 상에 접합시키는 접착부(164)를 포함할 수 있다. 점착층(160)은 열을 받아 녹을 수 있으며, 압력을 받아 일부가 제1 베이스 기판(110)의 관통 홀들(113) 안으로 유입될 수 있다. 또한, 점착층(160)은 압력에 의해 화소 전극들(124) 아래의 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에 접착될 수 있다. 관통 홀들(113)은 관통 전극들(128)과 점착층(160)의 매립부(162)에 의해 완전히 밀봉될 수 있다. 따라서, 관통 홀들(113)을 통해 습기나 산소가 표시층(150)으로 침투하는 것이 방지될 수 있다.

일 예에 따르면, 점착층(160)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(160)은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르나 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다. 점착층(160)은 열에 의해 녹을 수 있으며, 열에 의해 녹으면 접착성을 가질 수 있다. 점착층(160)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있다. 다른 예에 따르면, 접착층(160)은 설계에 따라서 경화되지 않을 수도 있다.

다른 예에 따르면, 점착층(160)은 열가소성 수지 물질, 예컨대, 80도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 접착 물질일 수 있다. 예컨대, 열가소성 수지 물질은 폴리올레핀(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 이들의 코폴리머), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트), 폴리아세트산비닐, 염화비닐아세트산비닐 코폴리머, 폴리비닐부티랄, 아크릴 수지(예컨대, 폴리아크릴레이트, 및 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트), 폴리아미드(즉, 나일론), 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지(즉, 질산셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 아세토부티르산셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등), 또는 상기의 재료 중 어느 하나의 코폴리머(예를 들면 에틸렌-아세트산비닐 코폴리머, 에틸렌-아크릴산 코폴리머 및 스티렌-부타디엔블록 코폴리머) 등을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

콘택 플러그(170)는 표시층(150)과 점착층(160)을 관통하여 연결 전극(122)의 콘택 영역(CR)과 공통 전극(140) 사이에 배치되며, 연결 전극(122)과 공통 전극(140) 간의 전기적 연결 경로를 제공한다. 일 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 점도가 높은 액상의 도전성 물질로 형성될 수 있다. 예컨대, 콘택 플러그(170)는 실버 페이스트, 카본 페이스트, 또는 도전성 액상 OCA(optically clear adhesive)를 이용하여 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 도전성 점착 필름으로 형성될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 금속으로 형성될 수 있다.

또 다른 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 합성 수지 내에 분포되는 도전성 입자들을 포함할 수 있다. 도전성 입자들은 서로 물리적으로 접촉하여, 연결 전극(122)과 공통 전극(140) 사이의 전기적 경로를 제공할 수 있다. 도전성 입자들은 예컨대 구리, 은, 알루미늄, 등과 같은 금속으로 이루어질 수 있으며, 수십 내지 수백 마이크로 정도의 직경을 가질 수 있다. 도전성 입자들은 코어 물질에 금이나 은과 같은 도전성 물질을 코팅하여 형성될 수 있다.

제2 베이스 기판(130), 공통 전극(140), 표시층(150), 점착층(160), 및 콘택 플러그(170)는 상부 기판(SUB2)을 구성할 수 있다.

도 3에 도시되지는 않았지만, 하부 기판(SUB1)과 상부 기판(SUB2)의 측면에는 밀봉부(미 도시)가 형성될 수 있다. 밀봉부는 예컨대 적어도 표시층(150)의 외곽을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 밀봉부는 외부의 산소와 수분 등의 불순물로부터 표시부(150)의 변형을 방지하는 주요 차단막으로 기능할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 밀봉부는 광을 조사하여 경화될 수 있는 광 경화성 물질을 포함할 수 있다. 밀봉부는 유기 물질과 광 경화성 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 밀봉부는 자외선(UV), 레이저 광, 가시광선 등을 조사하여 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 밀봉부에 포함되는 광 경화성 물질의 예들은, 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate)계 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트(polyester acrylate)계 수지, 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)계 수지, 폴리부타디엔 아크릴레이트(polybutadine acrylate)계 수지, 실리콘 아크릴레이트(silicon acrylate)계 수지, 알킬 아크릴레이트(alkyl acrylate)계 수지 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 밀봉부는 프릿(frit) 등으로 구성될 수 있다.

도 4는 도 3의 표시층을 확대한 일 예에 따른 단면도이다.

도 4를 참조하면, 표시층(150)은 마이크로 캡슐들(151)을 포함할 수 있으며, 마이크로 캡슐들(151)은 바인더(154)에 의해 고정될 수 있다.

마이크로 캡슐(151) 내에는 분산 용매(152)와 제1 입자들(153)이 포함될 수 있다. 도 4에서 마이크로 캡슐들(151)은 단층으로 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 복수의 층으로 배치될 수도 있다. 마이크로 캡슐들(151)은 모두 동일한 크기를 갖는 것으로 도시되었지만, 제조 공정에 따라 서로 상이한 크기를 가질 수도 있다. 일 예에 따르면, 마이크로 캡슐들(151)은 외부의 압력에 의해 형태가 변형될 수 있는 소프트 타입일 수 있다. 다른 예에 따르면, 마이크로 캡슐들(151)은 형태가 변형되지 않는 하드 타입일 수 있다.

제1 입자들(153)은 분산 용매(152) 내에 분산되어 있다. 제1 입자들(153)은 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동할 수 있도록, 제1 극성(예컨대, (+) 극성) 또는 제 2 극성(예컨대, (-) 극성)으로 대전될 수 있다. 제1 입자(153)는 유기 또는 무기 화합물일 수 있으며, 광을 흡수하거나 또는 광을 산란시킬 수 있다. 제1 입자(153)는 금속 입자와 같은 반사 물질일 수 있다. 제1 입자들(153)은 제1 색상을 가질 수 있으며, 제1 색상은 다양한 색상들 중에서 선택될 수 있으며, 예컨대, 백색, 흑색, 적색, 청색, 또는 황색 등일 수 있다.

분산 용매(152)는 제1 입자들(153)이 분산되어 유동할 수 있도록 하는 용매로서, 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. 분산 용매(152)는 형광 물질, 인광 물질, 또는 발광 물질 등을 포함하거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)을 포함할 수 있다.

바인더(154)는 380nm 내지 750nm의 가시광 영역에서 적어도 부분적으로 투명한 물질을 포함할 수 있다. 바인더(154)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(350)는 형광 물질, 인광 물질, 발광 물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 바인더(350)는 경화된 상태일 수 있다.

제1 입자들(153)이 제1 극성(+)으로 대전되어 있는 경우, 화소 전극(124)에 양의 전압이 인가되면, 제1 입자들(153)은 공통 전극(140)을 향하여 이동한다. 마이크로 캡슐(151) 내에서 제1 입자들(153)은 공통 전극(140)을 향하여 이동하므로, 외부에 제1 입자들(153)의 색상이 표시된다. 반대로, 화소 전극(124)에 음의 전압이 인가되면, 제1 입자들(153)은 화소 전극(140)을 향하여 이동하며, 외부에 분산 용매(152)의 색상이 표시된다.

도 4에 도시되지는 않았지만, 마이크로 캡슐(151) 내에는 분산 용매(152)과 제1 입자들(153) 외에 제1 입자들(153)과 상이한 색상과 반대 극성을 갖는 제2 입자들(미 도시)이 포함될 수 있다. 제1 입자들(153)이 제1 색상을 가지며 제1 극성(+)으로 대전되고, 제2 입자들이 제2 색상을 가지고 제2 극성(-)으로 대전되는 경우, 화소 전극(124)에 양의 전압이 인가되면, 제1 입자들(153)은 공통 전극(140)을 향하여 이동하고 제2 입자들은 화소 전극(124)을 향하여 이동하므로, 외부에 제1 입자들(153)의 제1 색상이 표시된다. 반대로, 화소 전극(124)에 음의 전압이 인가되면, 제1 입자들(153)은 화소 전극(140)을 향하여 이동하고 제2 입자들이 공통 전극(140)을 향하여 이동하므로, 외부에 제2 입자들의 제2 색상이 표시된다.

도 5는 도 3의 표시층을 확대한 다른 예에 따른 단면도이다.

도 5를 참조하면, 표시층(150a)은 도 3에 도시된 바와 같이 공통 전극(140)과 점착층(160) 사이에 배치된다. 공통 전극(140) 상에는 분산 용매(152a)와 제1 입자들(153a)을 물리적으로 구획하기 위한 격벽(151a)이 배치될 수 있다. 격벽(151a)은 평면 상에서 매쉬 형태 또는 격자 형태로 배열될 수 있다. 격벽(151a)은 실링 재료로 형성될 수 있으며, 예컨대, UV 경화형의 아크릴계 수지 또는 열 경화형의 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 격벽(151a)은 유기 화합물과 같은 수지 또는 무기 화합물, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 격벽(151a)은 수지층을 형성한 후 수지층을 임프린팅하는 스탬퍼 방식으로 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 격벽(151a)은 포토리소그래픽 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 감광성 수지층을 공통 전극(140) 상에 도포한 후, 포토 마스크를 이용하여 격벽(151a)이 형성될 위치 또는 격벽(151a)의 형성을 위해 제거되어야 할 위치에 광을 조사한 후, 현상 공정을 통해 격벽(151a)이 형성될 수 있다. 격벽(151a)에 의해 구획되는 공간에 분산 용매(152a)와 제1 입자들(153a)을 매립할 수 있다.

분산 용매(152a)는 도 3의 분산 용매(152)에 대응되고, 제1 입자들(153a)은 도 3의 제1 입자들(153)에 대응될 수 있다. 격벽들(151a) 사이에는 제1 입자들(153a)과 다른 극성으로 대전되는 제2 입자들이 존재할 수 있으며, 제2 입자들은 제1 입자들(153a)과 다른 색상을 가질 수 있다.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 디스플레이 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 공정 순서에 따른 단면도들이다.

도 6을 참조하면, 제1 베이스 기판(110), 연결 전극(122), 화소 전극들(124), 관통 전극들(128), 접속 패드들(102) 및 배선들(126)을 포함하는 하부 기판(SUB1)이 형성된다.

제1 베이스 기판(110)은 플라스틱 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 일 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 기판일 수 있으며, 하부 기판(SUB1)은 연성 인쇄 회로 기판일 수 있다. 다른 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성 수지로 이루어진 경성 기판일 수 있다.

제1 베이스 기판(110)은 제1 면(111)과 제2 면(112) 사이를 관통하는 관통 홀들(113)을 갖는다. 관통 홀들(113) 내에는 제1 면(111) 상의 전극들(120)과 제2 면(112) 상의 배선들(126)을 서로 전기적으로 연결하는 관통 전극들(128)이 배치된다. 관통 전극들(128)은 제1 면(111) 상의 전극들(120)과 제2 면(112) 상의 배선들(126)을 서로 전기적으로 연결할 수 있다.

제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에는 관통 전극들(128)에 전기적으로 연결되는 전극들(120)이 배치된다. 전극들(120)은 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상에서 서로 이격하여 배열되는 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 포함한다. 연결 전극(122)은 콘택 플러그(170)와 연결되기 위한 콘택 영역(CR)을 갖는다.

제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에는 접속 패드들(102) 및 배선들(126)이 배치될 수 있다. 배선들(126)은 관통 전극들(128)에 전기적으로 연결되어, 관통 전극들(128)을 접속 패드들(102)에 전기적으로 연결할 수 있다.

하부 기판(SUB1)은 다음과 같은 제조 방법에 의해 형성될 수 있다. 하부 기판(SUB1)은 롤투롤 공정을 이용하여 형성될 수 있다.

일 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)에 관통 홀들(113)을 형성한 후, 제1 베이스 기판(110)의 표면에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 도금층이 전면적으로 형성될 수 있다. 관통 홀들(113)의 측벽 상에 형성되는 도금층은 관통 전극들(128)에 해당할 수 있다. 이후, 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 상의 도금층의 일부 영역을 제거함으로써 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)이 형성되고, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상의 도금층의 일부 영역을 제거함으로써 접속 패드들(102)과 배선들(126)이 형성될 수 있다. 도금층을 제거하기 위한 식각액을 제1 면(111)과 제2 면(112) 각각에 인쇄하여, 도금층의 일부 영역을 제거함으로써, 연결 전극(122), 화소 전극들(124), 접속 패드들(102) 및 배선들(126)이 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111) 및 제2 면(112) 상에 형성될 수 있다.

다른 예에 따르면, 제1 베이스 기판(110)의 제1 면(111)에 도전 물질을 인쇄하여 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)이 형성되고, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112)에 도전 물질을 인쇄하여 접속 패드들(102)과 배선들(126)이 형성될 수 있다. 이후, 제1 베이스 기판(110)을 관통하는 관통 홀들(113)을 형성한 후, 관통 홀들(113)에 도전성 물질을 매립하여 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 배선들(126)에 전기적으로 연결하는 관통 전극들(128)이 형성될 수 있다.

또 다른 예에 따르면, 제1 기판 상에 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 인쇄 방식으로 형성하고, 제2 기판 상에 접속 패드들(102)과 배선들(126)을 인쇄 방식으로 형성하고, 제1 기판과 제2 기판을 서로 합지할 수 있다. 이후, 서로 합지된 제1 기판과 제2 기판을 관통하는 관통 홀들(113)을 형성한 후, 관통 홀들(113)에 도전성 물질을 매립하여 연결 전극(122)과 화소 전극들(124)을 배선들(126)에 전기적으로 연결하는 관통 전극들(128)이 형성될 수 있다.

도 7을 참조하면, 제2 베이스 기판(110) 상에 순차적으로 공통 전극(140), 표시층(150), 및 점착층(160)이 형성될 수 있다.

제2 베이스 기판(130)은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 필름일 수 있다.

공통 전극(140)은 제2 베이스 기판(130) 상에 전면적으로 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 공통 전극(140)은 스퍼터링 방식으로 제2 베이스 기판(130) 상에 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 공통 전극(140)은 제2 베이스 기판(130) 상에 코팅 방식 또는 도금 방식으로 형성될 수 있다.

표시층(150)은 공통 전극(140) 상에 전면적으로 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 표시층(150)은 바인더(154)에 분산 용매(152)와 제1 입자들(153)을 포함하는 마이크로 캡슐들(151)을 혼합하고, 바인더(154)와 마이크로 캡슐들(151)이 혼합된 페이스트를 공통 전극(140) 상에 도포하고, 공통 전극(140) 상에 도포된 페이스트에 열을 가하거나 UV 조사함으로써 경화시켜, 공통 전극(140) 상에 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.

표시층(150)은 도 5에 도시된 표시층(150a)과 같이 형성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 표시층(150)은 공통 전극(140) 상에 매쉬 형태 또는 격자 형태를 갖는 격벽(151a)이 형성될 수 있다. 격벽(151a)은 수지와 같은 유기 화합물 또는 무기 화합물, 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 격벽(151a)은 수지층을 형성한 후 수지층을 임프린팅하는 스탬퍼 방식으로 형성될 수 있다. 다른 예에 따르면, 격벽(151a)은 포토리소그래픽 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 예컨대, 감광성 수지층을 공통 전극(140) 상에 도포한 후, 포토 마스크를 이용하여 격벽(151a)이 형성될 위치 또는 격벽(151a)의 형성을 위해 제거되어야 할 위치에 광을 조사한 후, 현상 공정을 통해 격벽(151a)이 형성될 수 있다. 또한, 격벽(151a)은 실링 재료로 형성될 수 있으며, 예컨대, UV 경화형의 아크릴계 수지 또는 열 경화형의 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 이후, 격벽(151a)에 의해 구획되는 공간에 분산 용매(152a)와 제1 입자들(153a)을 매립할 수 있다.

점착층(160)은 표시층(150) 상에 점착 물질을 도포하여 형성될 수 있다. 점착 물질은 접착성을 가지며, 열이나 UV에 의해 경화될 수 있다. 점착 물질은 상온에는 접착성을 가지지 않고, 열이 가해진 후에 접착성을 가질 수 있다. 점착 물질은 접착성을 가지고, UV가 조사되면 경화될 수 있다. 점착 물질은 상온에서 습기나 산소의 투습을 방지할 수 있다. 일 예에 따르면, 점착층(160)은 열가소성 수지 물질, 예컨대, 80도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 접착 물질일 수 있다. 다른 예에 따르면, 점착층(160)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 공통 전극(140)의 일부를 노출하는 개구부(OP)가 형성된다. 개구부(OP)의 위치는 연결 전극(122)의 콘택 영역(CR)의 위치에 대응할 수 있다.

개구부(OP)를 형성하기 위해 점착층(160)과 표시층(150)의 일부가 제거될 수 있다. 일 예에 따르면, 부분 타발 공정을 이용하여 점착층(160)과 표시층(150)의 일부를 제거함으로써 공통 전극(140)를 노출하는 개구부(OP)를 형성할 수 있다. 부분 타발 공정은 공통 전극(140) 전까지 점착층(160)과 표시층(150)에 구멍, 즉, 개구부(OP)을 뚫는 공정이다. 부분 타발 공정은 기계에 의해 수행될 수 있다.

다른 예에 따르면, 개구부(OP)를 형성하기 위해 레이저가 이용될 수 있다. 개구부(OP)가 형성될 위치에 레이저를 조사하여, 개구부(OP)의 안쪽과 바깥쪽을 분리한 후, 개구부(OP) 안쪽의 점착층(160)과 표시층(150)을 석션(suction) 등을 통해 제거할 수 있다.

또 다른 예에 따르면, 개구부(OP)가 형성될 위치에 점착층(160)과 표시층(150)을 제거하기 위한 식각액을 투입함으로써, 개구부(OP)를 형성할 수 있다. 이때, 식각액은 공통 전극(140)의 물질을 제거하지 못하는 물질이거나, 공통 전극(140)이 노출되면 식각 공정을 중단할 수 있다.

도 9를 참조하면, 개구부(OP) 내에 공통 전극(140)과 접촉하는 콘택 플러그(170)가 형성된다. 일 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 점도가 높은 액상의 도전성 물질로 형성될 수 있으며, 주사기를 이용하여 개구부 내에 매립될 수 있다. 다른 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 도전성 점착 필름으로 형성될 수 있으며, 도전성 점착 필름은 개구부(OP)보다 작은 크기로 절단된 후, 개구부(OP) 내에 삽입될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 콘택 플러그(170)는 솔더 볼과 같은 구형 또는 원주형의 도전체일 수 있으며, 개구부(OP) 내에 삽입될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 콘택 플러그(180)는 합성 수지 내에 분포되는 도전성 입자들을 포함할 수 있으며, 서로 물리적으로 접촉하는 도전성 입자들로 인하여 전기적 경로를 제공할 수 있다.

도 10을 참조하면, 콘택 플러그(170)가 제1 기판(SUB1)의 연결 전극(122)의 콘택 영역(CR) 상에 위치하도록 제2 기판(SUB2)과 제1 기판(SUB1)을 위치시킨 후, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)에 열과 압력을 가하여, 점착층(160)의 일부(예컨대, 매립부(162))가 제1 기판(SUB1)의 관통 홀들(113) 내에 유입되고 점착층(160)의 다른 일부(예컨대, 접착부(164))가 표시층(150)을 전극들(120)에 접착한다.

제2 기판(SUB2)의 개구부(OP) 내의 콘택 플러그(170)가 제1 기판(SUB1)의 연결 전극(122)과 접촉하도록, 제1 기판(SUB1)을 제2 기판(SUB2) 상에 위치시킨 후, 제1 기판(SUB1)에는 제2 기판(SUB2)을 향하여 압력이 가해지고, 제2 기판(SUB2)에는 제1 기판(SUB1)을 향하여 압력이 가해질 수 있다. 이때, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 핫 플레이트 상에 위치하여 열이 가해지거나 가열된 오븐 내에 위치할 수 있다. 제2 기판(SUB2)이 핫 플레이트 상에 위치하는 경우, 제1 기판(SUB1)에 제2 기판(SUB2)을 향하는 압력이 가해지면, 반작용에 의해 제2 기판(SUB2)에는 제1 기판(SUB1)을 향하는 압력이 가해진다.

제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 점착층(160)이 녹을 수 있는 온도로 가열될 수 있다. 온도는 예컨대 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)이 손상되지 않을 정도의 온도로서 약 80도 내지 120도 정도일 수 있다. 열에 의해 점착층(160)은 유동성을 갖게 된다.

제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)에 압력이 가해지면, 유동성을 갖는 점착층(160)의 일부는 제1 기판(SUB1)의 관통 홀들(113) 내에 유입되어 매립부(162)가 형성된다. 매립부(162)는 관통 전극(28)과 함께 관통 홀들(113)을 밀봉한다. 유동성을 갖는 점착층(160)의 다른 일부는 전극들(120)의 표면에 접촉하면서, 표시부(150)를 전극들(120) 상에 접착시킨다.

이후, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)이 상온 상태에 놓이게 되면, 점착층(160)은 다시 고체화되어, 매립부(162)는 관통 홀들(113)을 통해 수분과 산소가 침투하지 않도록 관통 홀들(113)을 밀봉하며, 접착부(164)는 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)을 서로 접합시킨다. 점착층(160)의 물질에 따라 UV가 점착층(160)에 조사될 수 있으며, 점착층(160)은 조사된 UV에 의해 경화될 수도 있다.

도시되지는 않았지만, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 측면에 밀봉부가 형성될 수 있다. 또한, 제1 기판(SUB1)의 저면, 즉, 제1 베이스 기판(110)의 제2 면(112) 상에 구동 칩(101)이 표면 실장될 수 있다. 구동 칩(101)은 접속 패드들(102)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 접속 패드들(102), 배선들(126) 및 관통 전극들(128)을 통해 연결 전극(122)에 기준 전압을 인가하고 각각의 화소 전극들(124)에 독립적인 전압들을 인가할 수 있다. 연결 전극(122)에 인가된 기준 전압은 콘택 플러그(170)를 통해 공통 전극(140)에 전달된다. 공통 전극(140)에 인가된 기준 전압과 화소 전극들(124)에 독립적으로 인가되는 전압들에 의해 표시층(150)에는 전기장이 형성되며, 전기장의 방향 및/또는 세기에 의해 표시층(150)은 미리 정해진 색상을 표시하게 된다.

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 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어 등)의 사용은 오로지 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것이며, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어의 사용으로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)가 수정될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 앞에서 설명된 실시예들에 국한하여 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 전기 영동 디스플레이 장치 110: 제1 베이스 기판
122: 연결 전극 124: 화소 전극
130: 제2 베이스 기판 140: 공통 전극
150: 표시층 160: 점착층
170: 콘택 플러그

Claims (20)

1. 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 제1 베이스 기판;
   상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에 배열되는 복수의 전극들;
   상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 복수의 관통 홀들을 부분적으로 매립하고, 상기 전극들에 전기적으로 연결되는 관통 전극들;
   제2 베이스 기판;
   상기 제2 베이스 기판 상의 공통 전극;
   상기 공통 전극 상의 표시층; 및
   상기 관통 홀들 내에 매립되는 매립부, 및 상기 표시층을 상기 전극들 상에 접착하는 접착부를 갖는 점착층을 포함하는 전기 영동 디스플레이.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되는 접속 패드들; 및
   상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되고 상기 접속 패드들을 상기 관통 전극들에 전기적으로 연결하는 배선들을 더 포함하는 전기 영동 디스플레이.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 접속 패드들 상에 표면 실장되는 구동 칩을 더 포함하는 것을 전기 영동 디스플레이 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 전극들은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에서 서로 이격되는 연결 전극 및 화소 전극들을 포함하며,
   상기 구동 칩은 상기 접속 패드들을 통해 상기 연결 전극에는 기준 전압을 인가하고 상기 화소 전극들에는 서로 독립적인 전압들을 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 전극들은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에서 서로 전기적으로 이격되는 연결 전극 및 화소 전극들을 포함하며,
   상기 전기 영동 디스플레이 장치는 상기 점착층과 상기 표시층을 관통하여 상기 연결 전극을 상기 공통 전극에 전기적으로 연결하는 콘택 플러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 표시층은 분산 용매, 및 상기 분산 용매 내에 분산되고 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동하도록 제1 극성으로 대전된 제1 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 표시층은 각각 상기 분산 용매와 상기 제1 입자들을 캡슐 형태로 포함하고 인가되는 전기장의 방향과 세기 중 적어도 하나에 따라 다른 색상을 표시하는 마이크로 캡슐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 또는 상기 제2 면 상에 배치되는 복수의 접속 패드들; 및
   상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 또는 상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배치되고, 상기 접속 패드들과 상기 관통 전극들 간의 전기적 경로를 제공하는 배선들을 더 포함하는 전기 영동 디스플레이 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 관통 전극들은 상기 관통 홀들의 측벽 상에서 상기 관통 홀들을 따라 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면까지 연장되고,
   상기 관통 홀들은 상기 관통 전극들과 상기 매립부에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 점착층은 열가소성 수지 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이 장치.
11. 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 갖는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 상에 배열되는 복수의 전극들, 및 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이의 복수의 관통 홀들 내에 배치되고 상기 전극들에 전기적으로 연결되는 관통 전극들을 포함하는 하부 기판을 준비하는 단계;
    제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판 상의 공통 전극, 상기 공통 전극 상의 표시층, 및 상기 표시층 상의 점착층을 포함하는 상부 기판을 준비하는 단계;
    상기 점착층의 일부가 상기 관통 홀들 내에 매립되고 상기 점착층의 다른 일부가 상기 표시층을 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에 접착하도록, 상기 하부 기판과 상기 상부 기판에 열과 압력을 가하는 단계를 포함하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 하부 기판은,
    상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되는 접속 패드들; 및
    상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상에 배열되고 상기 접속 패드들을 상기 관통 전극들에 전기적으로 연결하는 배선들을 더 포함하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판의 상기 제2 면 상의 상기 접속 패드들 상에 구동 칩을 표면 실장하는 단계를 더 포함하는 것을 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 전극들은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에서 서로 전기적으로 이격되는 연결 전극 및 화소 전극들을 포함하며,
    상기 구동 칩은 상기 접속 패드들을 통해 상기 연결 전극에는 기준 전압을 인가하고 상기 화소 전극들에는 서로 독립적인 전압들을 각각 인가하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
15. 제11 항에 있어서,
    상기 전극들은 상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상에서 서로 전기적으로 이격되는 연결 전극 및 화소 전극들을 포함하며,
    상기 상부 기판은 상기 공통 전극 상에 배치되고 상기 점착층과 상기 표시층을 관통하여 외부에 노출되는 콘택 플러그를 더 포함하고,
    상기 열과 압력을 가하는 단계는 상기 콘택 플러그를 상기 연결 전극에 전기적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
16. 제11 항에 있어서,
    상기 표시층은 분산 용매, 및 상기 분산 용매 내에 분산되고 인가되는 전기장의 방향에 따라 이동하도록 제1 극성으로 대전된 제1 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 표시층은 각각 상기 분산 용매와 상기 제1 입자들을 캡슐 형태로 포함하고 인가되는 전기장의 방향과 세기 중 적어도 하나에 따라 다른 색상을 표시하는 마이크로 캡슐들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
18. 제11 항에 있어서,
    상기 하부 기판을 준비하는 단계는,
    상기 제1 베이스 기판에 상기 관통 홀들을 형성하는 단계;
    상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면, 및 상기 관통 홀들의 측벽 상에 도금층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 베이스 기판의 상기 제1 면 상의 상기 도금층의 일부를 제거하여 상기 전극들을 형성하는 단계를 포함하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
19. 제18 항에 있어서,
    상기 점착층의 일부는 상기 관통 홀들의 측벽 상에 형성되는 상기 도금층의 측벽을 따라 매립되어, 상기 관통 홀들은 상기 측벽 상의 도금층과 상기 점착층의 일부에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.
20. 제11 항에 있어서,
    상기 점착층은 열가소성 수지 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법.

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