KR20190060889A - 라미네이트된 전기-광학 디스플레이들 및 이를 제조하는 방법들 - Google Patents

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KR20190060889A
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매튜 조셉 카얄
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이 잉크 코포레이션
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Abstract

전기 영동 디스플레이를 형성하는 방법이 제공되며, 제 1 기판, 제 1 전도층, 전기 영동 매질 층, 및 접착제를 가지는 전면 라미네이트를 형성하는 단계 뿐만 아니라, 백플레인을 제공하기 위해 절연층 및 제 2 전도층을 제 2 기판 상에 코팅하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 기판 및 상기 제 1 전도층은 투명할 수도 있고, 상기 제 2 기판은 복수의 컨덕터들을 포함할 수도 있다. 그 방법은 추가로, 제거가능한 부분을 제공하기 위해 상기 제 2 기판을 스코어링하는 단계, 상기 전면 라미네이트를 상기 백플레인에 라미네이트하는 단계, 상기 백플레인에 개구를 제공하기 위해 상기 제 2 기판으로부터 상기 부분을 제거하는 단계, 및 상기 제 1 전도층과 상기 복수의 컨덕터들 중 하나 사이에 전기 접속을 제공하기 위해 상기 개구를 전도성 재료로 충진하는 단계를 포함할 수도 있다. 다양한 방법들에 따라 제조된 전기영동 디스플레이들이 또한 제공된다.

Description

라미네이트된 전기-광학 디스플레이들 및 이를 제조하는 방법들
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은 2016 년 11 월 30 일자로 출원된 시리얼 번호 제 62/427,970 호를 갖는 미국 가출원의 이점을 청구하고 우선권을 주장하며, 그 컨텐츠가 전부 본 명세서에 통합된다.
본 발명은 라미네이트된 전기-광학 디스플레이들 및 전기-광학 디스플레이들의 생산을 위한 프로세스들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 일 양태에서, 본 발명은 상면 접속 (TPC), 즉 백플레인 내의 컨덕터들과 프론트 플레이트 라미네이트의 전도층 사이의 전기 접속을 제공하기 위한 라미네이트된 전기-광학 디스플레이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
재료 또는 디스플레이에 적용되는 것과 같은 용어 "전기-광학 (electro-optic)" 는 적어도 하나의 광학적 특성이 상이한 제 1 및 제 2 디스플레이 상태들을 갖는 재료를 지칭하기 위해 영상 분야에서의 통상의 의미로 본원에서 사용되고, 그 재료는 재료에 대한 전기장의 인가에 의해 그 제 1 디스플레이 상태로부터 그 제 2 디스플레이 상태로 변경된다. 광학 특성은 통상적으로 육안으로 인지가능한 컬러이지만, 광 투과, 반사, 발광과 같은 다른 광학 특성 또는 기계 판독을 위한 디스플레이의 경우에는 가시 범위 외부의 전자기 파장들의 반사율 변화의 의미에서 의사-컬러 (pseudo-color) 일 수도 있다.
몇몇 타입의 전기-광학 디스플레이들이 알려져 있다. 일 타입의 전기-광학 디스플레이는, 예를 들어 미국 특허들 제 5,808,783 호; 제 5,777,782 호; 제 5,760,761 호; 제 6,054,071 호 제 6,055,091 호; 제 6,097,531 호; 제 6,128,124 호; 제 6,137,467 호; 및 제 6,147,791 호에 기재된 회전 이색성 멤버 타입이다 (이러한 타입의 디스플레이가 종종 "회전 이색성 볼" 디스플레이로 지칭되지만, 상기 언급된 특허들 중 일부에서 회전 멤버들이 구형이 아니기 때문에 "회전 이색성 멤버" 라는 용어가 보다 정확한 것으로서 선호된다). 이러한 디스플레이는 내부 쌍극자, 및 광학 특성이 상이한 2 이상의 섹션들을 갖는 다수의 작은 바디들 (통상적으로 구형 또는 원통형) 을 사용한다. 이들 바디들은 매트릭스 내의 액체로 충진된 액포들 내에서 현탁되며, 이 액포들은 바디들이 자유롭게 회전되도록 액체로 충진된다. 디스플레이의 외관은 전계 인가에 의해 변화되며, 이로써 바디들을 다양한 위치로 회전시키고 바디 섹션들 중 어떤 섹션이 가시 표면을 통해 보여지는지를 변경시킨다.
또 다른 타입의 전기-광학 디스플레이는 전기변색 매질 (electrochromic medium), 예를 들어, 적어도 부분적으로 반전도성 금속 산화물로 형성된 전극 및 전극에 부착되어 가역적인 컬러 변화가 가능한 복수의 염료 분자들을 포함하는 나노크로믹 필름 형태의 전기변색 매질을 사용한다; 예를 들어, O'Regan, B. 등, Nature 1991, 353, 737; 및 Wood, D., Information Display, 18(3), 24 (2002년 3월) 를 참조한다. 또한, Bach, U.등, Adv. Mater., 2002, 14(11), 845 를 참조한다. 이러한 타입의 나노크로믹 필름들은 또한 예를 들어 미국 특허들 제 6,301,038 호; 제 6,870,657 호; 및 제 6,950,220 호에 기재된다. 이러한 타입의 매질은 또한 통상적으로 쌍안정성이다.
또 다른 타입의 전기-광학 디스플레이는 Philips 사에 의해 개발되고 Hayes, R.A. 등, "Video-Speed Electronic Paper Based on Electrowetting", Nature, 425, 383-385 (2003) 에 기재된 전기 습윤 디스플레이다. 이러한 전기 습윤 디스플레이들도 쌍안정성으로 제조될 수 있는 것이 미국 특허 제 7,420,549 호에서 보여진다.
수년 동안 집중적으로 연구 및 개발된 일 타입의 전기-광학 디스플레이는, 복수의 하전된 입자들이 전계의 영향 하에서 유체를 통해 이동하는, 입자 기반의 전기영동 디스플레이이다. 전기영동 디스플레이들은 액정 디스플레이들과 비교하여 양호한 휘도 및 콘트라스트, 광시야각들, 상태 쌍안정성, 및 낮은 전력 소비의 속성을 가질 수 있다.
MIT (Massachusetts Institute of Technology), E Ink Corporation, E Ink California, LLC 및 관련 회사들에 양도되거나 또는 이들 이름으로 된 다수의 특허들 및 출원들이 캡슐화된 및 마이크로셀의 전기영동 및 다른 전기-광학 매질들에 사용되는 다양한 기술들을 설명한다. 캡슐화된 매질은 다수의 작은 캡슐들을 포함하고, 그 각각은 자체가 유체 매질에 전기영동적으로 이동가능한 입자들을 포함하는 내부 상, 및 내부 상을 둘러싸는 캡슐 벽을 포함한다. 통상적으로, 캡슐들은 스스로가 중합성 바인더 내에 고정되어 두 개의 전극 사이에 위치한 코히런트 층을 형성한다. 마이크로셀 전기영동 디스플레이에서, 하전된 입자들 및 유체는 마이크로캡슐들 내에 캡슐화되지 않고, 대신에 캐리어 매질, 통상 폴리머 필름 내에 형성된 복수의 캐비티 (cavity) 들 내에 유지된다. 이들 특허들 및 출원들에서 설명되는 기술은 다음을 포함한다:
(a) 전기영동 입자들, 유체들 및 유체 첨가제들; 예를 들어 미국 특허들 제 7,002,728 호 및 제 7,679,814 호를 참조한다;
(b) 캡슐, 바인더 및 캡슐화 공정; 예를 들어 미국 특허들 제 6,922,276 호 및 제 7,411,719 호를 참조한다;
(c) 마이크로셀 구조들, 벽 재료들, 및 마이크로셀들을 형성하는 방법들; 예를 들어 미국 특허들 제 7,072,095 호 및 제 9,279,906 호를 참조한다;
(d) 마이크로셀들을 충진하고 실링하기 위한 방법들; 예를 들어 미국 특허들 제 7,144,942 호 및 제 7,715,088 호를 참조한다;
(e) 전기-광학 재료들을 포함하는 필름들 및 서브 어셈블리들; 예를 들어 미국 특허들 제 6,982,178 호 및 제 7,839,564 호를 참조한다;
(f) 백플레인들, 접착제 층들 및 디스플레이들에 사용되는 다른 보조층들 및 방법들; 예를 들어 미국 특허들 제 7,116,318 호 및 제 7,535,624 호를 참조한다;
(g) 컬러 형성 및 컬러 조정; 예를 들어 미국 특허들 제 7,075,502 호 및 제 7,839,564 호를 참조한다;
(h) 디스플레이들을 구동하는 방법들; 예를 들어 미국 특허들 제 7,012,600 호 및 제 7,453,445 호를 참조한다;
(i) 디스플레이들의 응용들; 예를 들어 미국 특허들 제 7,312,784 호 및 제 8,009,348 호를 참조한다; 그리고
(j) 미국 특허들 제 6,241,921 호 및 제 2015/0277160 호에 기술된 것과 같은 비전기영동 디스플레이; 및 디스플레이들 이외의 캡슐화 및 마이크로셀 기술의 응용들; 미국 특허 출원 공개공보들 제 2015/0005720 호 및 제 2016/0012710 호를 참조한다.
전술한 특허 및 출원 중 다수는, 캡슐화된 전기영동 매질 내의 개별 마이크로캡슐을 둘러싼 벽이 연속 상에 의해 대체되어 전기영동 매질이 전기영동 유체의 복수의 개별 액적들 및 중합성 재료의 연속 상을 포함하는 이른바 중합체 분산된 전기영동 디스플레이를 제조할 수 있고, 그리고 이러한 중합체 분산된 전기영동 디스플레이 내의 전기영동 유체의 개별 액적들은 개별 캡슐 멤브레인이 각각의 독립된 액적과 연관되지 않음에도 불구하고 캡슐들 또는 마이크로캡슐들로서 간주될 수도 있다는 것을 인식한다: 예를 들어, 상기 언급된 미국 특허 제 6,866,760 호를 참조한다. 이에 따라, 본 출원의 목적을 위해, 이러한 중합체 분산된 전기영동 매질은 캡슐화된 전기영동 매질의 서브 종으로 간주된다.
캡슐화된 전기영동 디스플레이는 통상적으로, 종래의 전기영동 디바이스들의 클러스터링 및 세틀링 실패 모드를 경험하지 않으며, 광범위한 가요성 및 강성 기판들 상에 디스플레이를 프린팅 또는 코팅하기 위한 능력과 같은 추가의 이점들을 제공한다. (용어 "프린팅" 의 사용은 모든 형태의 프린팅 및 코팅을 제한 없이 포함하는 것으로 의도되며: 사전 계측 코팅 이를테면 패치 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스캐이드 코팅, 커튼 코팅; 롤 코팅 이를테면 나이프 오버 롤 코팅, 포워드 및 리버스 롤 코팅; 그라비어 코팅; 딥 코팅; 스프레이 코팅; 메니스커스 코팅; 스핀 코팅; 브러시 코팅; 에어 나이프 코팅; 실크 스크린 인쇄 공정; 정전 인쇄 공정; 열 인쇄 공정; 잉크젯 인쇄 공정; 전기영동 성막법 (미국 특허 제 7,339,715 호 참조) 및 기타 유사한 기술을 포함한다.) 따라서, 결과적인 디스플레이는 가요성일 수 있다. 또한, (다양한 방법을 사용하여) 디스플레이 매질이 프린팅될 수 있기 때문에, 디스플레이 자체는 저렴하게 제조될 수 있다.
다른 타입의 전기-광학 매질들을 또한 본 발명의 디스플레이들에서 사용될 수도 있다.
전기-광학 디스플레이는 일반적으로 전기-광학 재료의 층 및 전기-광학 재료의 대향 측면들 상에 배치된 적어도 2 개의 다른 층들을 포함하며, 이들 2 개의 층들 중 하나는 전극층이다. 대부분의 그러한 디스플레이들에서, 양자의 층들은 전극층들이고, 전극층들 중 하나 또는 양자는 디스플레이의 픽셀들을 한정하도록 패터닝된다. 예를 들어, 하나의 전극층은 긴 로우 전극들 내로 패터닝될 수도 있고, 다른 전극층은 로우 전극들과 수직을 이루는 긴 컬럼 전극들 내로 패터닝될 수도 있으며, 픽셀들은 로우 및 컬럼 전극들의 상호 교차들에 의해 한정된다. 대안적으로, 또는 더 일반적으로, 하나의 전극층은 단일 연속 전극의 형태를 가지고, 다른 전극층은 픽셀 전극들의 매트릭스 내로 패터닝되며, 픽셀 전극들의 각각은 디스플레이의 하나의 픽셀을 한정한다. 스타일러스, 인쇄 헤드 또는 디스플레이로부터 분리된 유사한 이동가능한 전극과 함께 사용하기 위한 다른 타입의 전기-광학 디스플레이에서, 전기-광학 층에 인접한 층들 중 오직 하나의 층만이 전극을 포함하며, 전기-광학 층의 대향 측면 상의 층은 통상적으로, 이동가능한 전극이 전기-광학 층을 손상시키는 것을 방지하기 위한 보호층이다.
3 층 전기-광학 디스플레이의 제조는 일반적으로 적어도 하나의 라미네이션 동작을 수반한다. 예를 들어, 전술된 MIT 및 E Ink 특허들 및 출원들 중 몇몇에서, 바인더에 캡슐들을 포함하는 캡슐화된 전기영동 매칠이 플라스틱 필름 상의 인듐 틴 옥사이드 (ITO) 또는 유사한 전도성 코팅 (최종 디스플레이의 일 전극으로서 작용함) 을 포함하는 가요성 기판 상에 코팅되는, 캡슐화된 전기영동 디스플레이를 제조하기 위한 프로세스가 설명되며, 캡슐/바인더 코팅은 기판에 견고하게 부착된 전기영동 매제의 합착층을 형성하도록 건조된다. 별개로, 회로를 구동하기 위해 픽셀 전극들을 접속하기 위한 컨덕터들의 적절한 배열 및 픽셀 전극들의 어레이를 포함하는 백플레인이 준비된다. 최종 디스플레이를 형성하기 위해, 그 위에 캡슐/바인더 층을 갖는 기판은 라미네이션 접착제를 사용하여 백플레인에 라미네이트된다. (매우 유사한 프로세스가 스타일러스 또는 다른 이동가능한 전극이 슬라이드할 수 있는 플라스틱 필름과 같은 간단한 보호 층으로 백플레인을 대체함으로써 스타일러스 또는 유사한 이동가능한 전극으로 사용가능한 전기영동 디스플레이를 준비하는데 사용될 수 있다.) 이러한 프로세스의 하나의 바람직한 형태에서, 백플레인은 그 자체가 가요성이며 플라스틱 필름 또는 다른 가요성 기판 상에 픽셀 전극들 및 컨덕터들을 프린팅함으로써 준비된다. 이러한 프로세스에 의한 디스플레이들의 대량 생산을 위한 명백한 라미네이션 기술들은 라미네이션 접착제를 사용하는 롤 라미네이션이다. 유사한 제조 기술들이 다른 타입의 전기-광학 디스플레이들과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 전기영동 매질 또는 회전 이색성 멤버 매질은 캡슐화된 전기 영동 매질과 실질적으로 동일한 방식으로 백플레인에 라미네이트될 수도 있다.
전기 영동 디스플레이들을 포함하는 전기-광학 디스플레이들은 값이 비쌀 수 있고; 예컨대 휴대용 컴퓨터에서 발견된 컬러 LCD 의 비용은 통상적으로, 컴퓨터의 전체 비용의 상당한 부분이다. 그러한 디스플레이들의 사용이 디바이스들, 예컨대 휴대용 컴퓨터들보다 훨씬 덜 비싼 셀룰러 전화들 및 개인 디지털 보조장치들 (PDA들) 로 확산되기 때문에, 그러한 디스플레이들의 비용들을 감소하기 위해 많은 압력이 가해지고 있다. 전술된 것과 같이, 가요성 기판들 상의 프린팅 기술들에 의해 전기 영동 매질들의 층들을 형성하는 능력은 코팅된 종이들, 폴리머 필름들 및 유사한 매질들의 생산을 위해 사용된 상업적 장비를 사용하는 롤-투-롤 (roll-to-roll) 코팅과 같은 대량 생산 기술들을 사용함으로써 디스플레이들의 전기 영동 컴포넌트들의 비용을 감소시킬 가능성을 열어둔다. 그러나, 비교적 큰 치수를 갖는 전기-광학 디스플레이의 대량 생산을 위해 롤-투-롤 코팅을 이용하는 능력은 전면 라미네이트 및 백플레인의 정확한 정렬에 대한 필요성으로 인해 제한된다.
따라서, 라미네이트된 전기-광학 디스플레이들의 제조와 연관된 개선된 대량 생산 기술에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법이 제공된다. 그 방법은 제 1 기판, 제 1 전도층, 전기-광학 매질의 층, 및 접착제를 이 순서로 포함하는 전면 라미네이트를 형성하는 단계와, 백플레인을 제공하기 위해 절연층 및 제 2 전도층을 제 2 기판 상에 코팅하는 단계를 포함한다. 제 1 기판 및 제 1 전도층은 투명할 수도 있고, 제 2 기판은 복수의 컨덕터들을 포함할 수도 있다. 본 방법은 또한, 제거가능한 부분을 제공하기 위해 제 2 기판을 스코어링하는 단계, 전면 라미네이트를 백플레인에 라미네이트하는 단계, 백플레인에 개구를 제공하기 위해 제 2 기판으로부터 상기 부분을 제거하는 단계, 상기 제 1 전도층과 상기 복수의 컨덕터들 중 하나 사이에 전기 접속을 제공하기 위해 개구를 전도성 재료로 충진하는 단계를 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 라미네이트된 전기-광학 디스플레이가 제공된다. 디스플레이는 전방 투명 기판, 복수의 컨덕터들을 갖는 후방 기판, 및 상기 전방 기판과 상기 후방 기판 사이에 복수의 층들을 포함할 수도 있다. 복수의 층들은 전기-광학 매질의 층, 상기 전방 기판과 상기 전기-광학 매질 사이에 위치된 제 1 전도층, 및 상기 전기-광학 매질과 상기 후방 기판 사이에 위치된 제 2 전도층을 포함할 수도 있다. 후방 기판은 또한, 전도성 재료로 충진된 스루홀 (through-hole) 을 포함하여, 복수의 컨덕터들 중 적어도 하나가 전도성 재료를 통해 제 1 전도층에 전기적으로 접속되게 할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법이 제공된다. 그 방법의 제 1 단계는 제 1 기판, 제 1 전도층, 전기-광학 매질의 층, 및 접착제를 이 순서로 포함하는 전면 라미네이트를 형성하는 단계를 포함할 수도 있고, 제 1 기판 및 제 1 전도층은 투명하다. 상기 방법은 백플레인의 표면 상에 위치된 컨덕터를 포함하는 백플레인을 제공하는 단계, 상기 컨덕터 및 상기 접착제 중 적어도 하나에 전도성 재료를 적용하는 단계, 및 상기 전도성 재료가 전기-광학 매질의 층을 관통하여 제 1 전도층과 컨덕터 사이에 전기 접속을 제공하도록, 상기 전면 라미네이트를 상기 백플레인에 라미네이트하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 이러한 양태들 및 다른 양태들은 하기의 설명을 고려하여 명백해질 것이다.
도면들은 제한들에 의해서가 아닌 오직 예로서, 본 개념에 따라 하나 이상의 구현들을 도시한다. 도면들에서, 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 프로세스에서 사용되는 전면 라미네이트의 개략적인 단면도이다.
도 2a 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 프로세스에서 사용된 백플레인의 기판의 개략적인 상면도이다.
도 2b 는 절연층으로 코팅된 도 2a 의 기판의 개략적인 상면도이다.
도 2c 는 하부 전도층으로 코팅된 도 2b 의 기판의 개략적인 상면도이다.
도 2d 는 노출된 상부 전도층의 영역을 갖는 도 1 의 전면 라미네이트의 개략적인 저면도이다.
도 3a 는 본 발명의 다른 실시형태에 따라 전면 라미네이트에 라미네이트된 백플레인의 개략적인 저면도이다.
도 3b 는 도 3a 의 백플레인의 탭의 확대도이다.
도 3c 는 백플레인용의 탭의 다른 실시형태의 확대도이다.
도 3d 는 백플레인용의 컷아웃의 다른 실시형태의 확대도이다.
도 3e 는 백플레인용의 컷아웃의 또 다른 실시형태의 확대도이다.
도 4 는 도 3a 의 라미네이트의 축 I-I 을 따른 개략적인 단면도이다.
도 5 는 탭이 백플레인으로부터 제거된 후의 도 4 의 라미네이트의 개략적인 단면도이다.
도 6 은 전기-광학 매질의 일부가 제거된 후의 도 5 의 라미네이트의 개략적인 단면도이다.
도 7 은 보이드가 전도성 재료로 충진된 후의 도 6 의 라미네이트의 개략적인 단면도이다.
도 8 은 보이드가 전도성 재료로 충진된 후의 본 발명의 다른 실시형태에 따른 라미네이트의 개략적인 단면도이다.
도 9 는 보이드가 전도성 재료로 충진된 후의 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 라미네이트의 개략적인 단면도이다.
도 10 은 본 발명의 다른 실시형태에 따라 형성된 전기-광학 디스플레이의 개략적인 측단면도이다.
이하 상세한 설명에서, 다양한 특정 세부사항들이 관련된 교시들의 이해를 통해 제공하기 위해 예를 들어 설명된다. 그러나, 본 교시들은 그러한 세부사항들 없이 실시될 수 있음이 당업자에게 명백하여야 한다.
이 섹션에서 설명된 다양한 예들은 비-정밀 라미네이션 기술을 통해 디스플레이를 형성하는 방법에 관한 것이며, 또한 소형의 정밀하게 위치된 상면 접속들을 허용한다. 일반적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 백플레인은 백플레인에 형성된 컨덕터의 단부를 통해 연장하는 홀이 제공될 수도 있다. 라미네이션 후에, 전면 라미네이트의 상부 전도층은 백플레인의 홀을 통해 전기-광학 매질 및 라미네이션 접착제가 세정될 수도 있다. 이는 상부 전도층을 노출시키고, 상부 전도층과 백플레인에 내장된 컨덕터 사이에 전기 접속을 형성하기 위해 전도성 비필수 충진재가 홀 내로 로딩되게 한다.
도면들을 일반적으로 참조하면, 전방 투명 기판; 복수의 컨덕터들을 갖는 후방 기판; 및 상기 전방 기판과 상기 후방 기판 사이의 복수의 층들을 포함하는 라미네이트된 전기-광학 디스플레이가 제공되며, 상기 복수의 층들은 전기-광학 매질의 층, 상기 전방 기판과 상기 전기-광학 매질 사이에 위치된 제 1 전도층, 및 상기 전기-광학 매질과 상기 후방 기판 사이에 위치된 제 2 전도층을 포함하고, 상기 후방 기판은 전도성 재료로 충진된 스루홀을 포함하여, 복수의 컨덕터들 중 적어도 하나가 전도성 재료를 통해 제 1 전도층에 전기적으로 접속되게 한다.
본 발명의 다양한 실시형태들은 또한, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법을 포함한다. 그 방법은 제 1 기판, 제 1 전도층, 전기-광학 매질의 층, 및 접착제를 이 순서로 포함하는 전면 라미네이트를 형성하는 단계로서, 제 1 기판 및 제 1 전도층은 투명한, 상기 전면 라미네이트를 형성하는 단계; 백플레인을 제공하기 위해 복수의 컨덕터들을 포함하는 제 2 기판 상에 절연층 및 제 2 전도층을 코팅하는 단계; 제거가능한 부분을 제공하기 위해 상기 제 2 기판을 스코어링하는 단계; 상기 전면 라미네이트를 상기 백플레인에 라미네이트하는 단계; 상기 백플레인에 개구를 제공하기 위해 상기 제 2 기판으로부터 상기 부분을 제거하는 단계; 및 상기 제 1 전도층과 상기 복수의 컨덕터들 중 하나 사이의 전기 접속을 제공하기 위해 전도성 재료로 상기 개구를 충진하는 단계를 포함한다.
전술한 방법에서 제 2 기판 내의 부분은 하나의 컨덕터에 근접하여 절단될 수도 있다. 스코어링하는 단계는 또한 절연층 및 제 2 전도층으로 제 2 기판을 코팅하기 전에 또는 후에 발생할 수도 있다. 제거하는 단계는 개구 내의 상기 전기-광학 매질 및 상기 접착제를 노출시켜, 상기 제 1 전도층을 노출시키기 위한 상기 라미네이팅 단계 후에 상기 개구 내의 전기-광학 매질 및 상기 접착제의 적어도 일부가 세정 및/또는 제거될 수도 있다. 제 2 기판의 부분은 플랩의 형태로 절단될 수도 있다. 또한, 제 2 전도층은 제 2 기판의 2 개의 대향 표면들에 적용될 수도 있다.
지금부터 첨부된 도면에 예시되고 이하에서 논의되는 예들에 대한 참조가 상세하게 이루어진다.
도 1 에서, 전면 라미네이트 ("FPL") (100) 의 개략적 인 단면이 제공된다. FPL (100) 은 전술한 미국 특허 제 6,982,178 호에 기술된 것과 유사하며, 그 내용은 본원에 참조에 의해 통합된다. FPL (100) 은 광-투과 전기 전도층; 상기 전기 전도층과 전기적으로 접촉하는 고체 전기-광학 매질의 층; 접착제 층; 및 박리 시트를 순서대로 포함한다. 전형적으로, 광-투과 전기 전도층 (104) 은 예를 들어, 영구적인 변형 없이, 기판이 직경이 10 인치 (254 mm) 인 드럼 주위에 수동으로 감겨질 수 있다는 점에서 바람직하게 가요성인 광-투과 기판 (102) 에 적용된다.
용어 "광-투과성(light-transmissive)" 은 본 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐서, 지정된 층이 그 층을 훑어보고 있는 관찰자가 일반적으로 전기 전도성 층과 인접한 기판 (존재하는 경우) 을 통해 보여질 전기-광학 매질의 디스플레이 상태의 변화를 관찰할 수 있게 하기 위해 충분한 광을 투과시키는 것을 의미하도록 본원에서 사용되며; 전기-광학 매질이 비-가시성 파장에서 반사율의 변화를 디스플레이하는 경우들에서, 용어 "광-투과성" 은 당연히 관련된 비-가시성 파장의 투과율을 지칭하는 것으로 해석되어야 한다. 기판 (102) 은 예를 들어, 유리 또는 중합체 필름으로 제조될 수도 있으며, 약 1 내지 약 25 밀 (25 내지 634 ㎛), 바람직하게는 약 2 내지 약 10 밀 (51 내지 254 ㎛) 의 범위의 두께를 가질 수도 있다. 상부 전도층 (104) 은 예를 들어, ITO 의 얇은 금속 또는 금속 산화물 층을 포함할 수도 있거나, 또는 PEDOT 와 같은 전도성 중합체일 수도 있다.
전기-광학 매질 (106) 의 코팅은 상부 전도층 (104) 위에 적용되어, 전기-광학 매질 (106) 이 상부 전도층 (104) 과 전기적으로 접촉한다. 전기-광학 매질 (106) 은 바람직하게, 미국 특허 출원 제 2002/0185378 호에 기술된 유형의 반대 전하 이중 입자 캡슐화된 전기 영동 매질의 형태일 수도 있으며, 그 내용은 본원에 참조에 의해 통합된다. 매질은 결합제 (binder) 내에 캡슐화된 분산 매질을 포함할 수도 있다. 분산 매질은 음으로 대전된 백색 입자들 및 양으로 대전된 흑색 입자들이 현탁된 탄화수소계 액체를 함유할 수도 있다. 전기-광학 매질 (106) 로의 전기장의 인가 시, 백색 입자들은 양극으로 이동할 수도 있고, 흑색 입자들은 음극으로 이동할 수도 있어서, 예를 들어, 전기-광학 매질 (106) 이 기판 (102) 을 통해 디스플레이를 보고 있는 관찰자에게, 상부 전도층 (104) 이 최종 디스플레이 내의 임의의 지점에서 백플레인에 대해 포지티브인지 또는 네거티브인지 여부에 따라 백색 또는 흑색으로 나타나게 한다. 전기-광학 매질 (106) 은 흑색 입자 및/또는 백색 입자 이외에 복수의 착색된 입자들을 대안적으로 포함할 수도 있으며, 예를 들어 각각의 컬러는 개별 전하 극성 및 강도를 갖는다. 라미네이션 접착제 층 (108) 은 전기 광학 매질 층 (106) 위에 코팅될 수도 있고, 이형 층 (110) 은 접착제 층 (108) 위에 적용될 수도 있다. 이형 층 (110) 은 예를 들어, 두께가 약 7 밀인 PET 필름 일 수도 있으며, 이는 임의의 적절한 이형 코팅, 예를 들어 실리콘 코팅이 제공될 수도 있다. 이러한 라미네이션 접착제 층의 존재는 디스플레이들의 전기-광학 특성들에 영향을 미친다. 특히, 라미네이션 접착제 층의 전기 전도성은 디스플레이의 저온 성능 및 해상도 양자에 영향을 미친다. 디스플레이의 저온 성능은 라미네이션 접착제 층의 전도성을 증가시킴으로써, 예를 들어 그 층을 테트라부틸암모늄 헥사플루오르포스페이트 또는 미국 특허 제 7,012,735 호 및 제 7,173,752 호에 기술된 바와 같은 다른 재료들로 도핑함으로써 개선될 수도 있으며, 상기 출원들의 내용은 참조에 의해 본 명세서에 통합된다. FPL 은 임의로 박리 시트 (110) 와, 박리 시트 (110) 로 제거될 수도 있는 라미네이트 접착제 (108) 사이에, 바람직하게는 알루미늄의 얇은 제 2 전도층을 옵션적으로 포함할 수도 있다. 제 2 전도층은 전기 광학 매질의 테스트를 위해 사용될 수도 있다.
FPL 은 또한 미국 특허 제 7,561,324 호에 기재된 것과 같은 "double release sheet" 또는 미국 특허 제 7,839,564 호에 기재된 것과 같은 "inverted front plane laminate"와 같은 다른 형태로 제공될 수도 있으며, 이들 양자의 내용들은 전체적으로 본원에 참고에 의해 통합된다.
지금부터 도 2a 내지 도 2c 를 참조하면, 직접-구동 백플레인 (200) 의 개략도가 도시된다. FPL (100) 과 유사한 백플레인 (200) 은 가요성일 수도 있는 복수의 층들을 포함할 수도 있다. 하부 기판은 예를 들어, 폴리이미드와 같은 애블레이트가능한 (ablatable) 중합체 재료로 형성될 수도 있다. 기판은 또한 반사/수분 차단재와 같은 다른 옵션의 층들을 포함할 수도 있다. 당업자에게 공지된 임의의 방법은 미국 특허 제 7,223,672 호와 같은 본 발명의 라미네이트된 디스플레이들 및 라미네이션 프로세스들에서 사용하기 위한 백플레인을 제조하는데 사용될 수도 있고, 상기 미국 특허의 내용들은 본원에서 참조에 의해 통합된다.
백플레인들의 3 가지 주요 카테고리들: 능동 매트릭스, 수동 매트릭스 및 직접 구동 백플레인이 있다. 임의의 유형의 백플레인이 라미네이트의 둘레 내에서 상면 접속을 제공하기 위해 본 발명의 다양한 실시형태들에서 사용될 수도 있다.
능동 매트릭스 백플레인에서, 박막 트랜지스터 (TFT) 의 어레이가 기판의 표면 상에 형성되고 각 트랜지스터는 픽셀을 위한 스위치로서 작용한다. TFT 는 좁은 다중화된 전극들의 세트 (게이트 라인들 및 소스 라인들) 에 의해 어드레싱된다. 픽셀은 TFT 를 스위치 온 하는 게이트 라인에 전압을 인가함으로써 어드레싱되고, 소스 라인으로부터의 전하가 후방 전극 상으로 흐르게 한다. 이는 픽셀에 걸쳐 전압을 설정하고, 픽셀을 턴 온 한다.
수동 매트릭스 백플레인은 간단한 그리드를 사용하여 디스플레이상의 특정 픽셀에 전하를 공급한다. 그리드는 상부 및 하부 기판들 상에 형성된다. 하나의 기판이 "컬럼들" 을 형성하고 다른 기판이 "로우들" 을 형성한다. 컬럼 및 로우들의 와이어링은 투명한 전도성 재로, 통상적으로 인듐-주석 산화물 (ITO) 인 투명 전도성 재료로 만들어진다. 로우들 또는 컬럼들은 전하가 특정 컬럼 또는 로우 아래로 전송되는 시기를 제어하는 집적 회로들에 접속된다.
직접 구동 백플레인 (200) 에서, 하부 기판 (202) 은 복수의 컨덕터들 (206, 207, 208) 이 연장하는 기판 (202) 의 에지 상에 위치한 전기 커넥터 (204) 를 포함할 수도 있다. 당업자에게 알려진 임의의 방법은 도금 방법과 같이, 컨덕터들 (206, 207, 208) 을 기판 (202) 의 표면 상으로 트레이싱하는데 사용될 수도 있다. 복수의 컨덕터들 중에서, 컨덕터들 중 하나 (206) 는 FPL 의 상부 전도층과의 상면 접속을 형성하는데 사용된다. 본 발명의 다양한 실시형태들에 따르면, 상면 접속을 형성하는데 사용된 컨덕터 (206) 는 아래에 더 상세히 설명될 컷아웃 (214) 을 포함할 수도 있다.
직접 구동 백플레인 (200) 의 기판 (202) 은 도 2b 에 도시된 바와 같이 절연층 (210) 으로 코팅될 것이다. 절연층 (210) 은 바람직하게는 실리콘 질화물, 절연 폴리머, 또는 가교 결합가능한 모노머 또는 올리고머와 같은 유전체 재료들로 제조된다. 절연층 (210) 은 컨덕터들 (206, 207, 208) 의 단부가 노출되는 동안 대부분의 전도성 재료를 커버하도록 적용된다. 도 2c 에 도시된 바와 같이, 세그먼트화된 전도층 (212a, 212b) 은 그 후에 상면 접속의 일부를 형성하지 않을 컨덕터들 (207, 208) 위에 적용된다. 세그먼트화된 전도층 (212a, 212b) 은 각각의 컨덕터 (207, 208) 에 전기적으로 접속되도록 적용되며, 이는 각각의 세그먼트가 세그먼트들 (212a, 212b) 사이에 절연 재료 영역 (210) 을 남김으로써 달성될 수도 있다. 전도층은 또한 상면 접속의 일부를 형성할, 컨덕터 (206) 와의 전기 접속을 회피할 방식으로 적용된다. 예를 들어, 전도층 (212b) 은 도 2c 에 도시된 바와 같이, 컨덕터 (206) 와 전도층 (212b) 사이에 절연층 (210) 의 경계가 남아 있도록 적용될 수도 있다.
FPL (100) 을 사용하는 전기-광학 디스플레이의 어셈블리는 접착제 층 (108) 이 백플레인 (200) 에 접착되도록 하는데 효과적인 조건들 하에서, 박리 시트 (110) 를 제거하고 접착제 층 (108) 을 백플레인 (200) 과 접촉시킴으로써 시행될 수도 있고, 그에 의해 접착제 층 (108), 전기-광학 매질 층 (106) 및 전기 전도성 상부층 (104) 을 백플레인 (200) 에 고정하고, 그 후 특정 백플레인들과 함께 사용하기 위해 필요한 임의의 사이즈의 피스들로 절단한다. 그러나, 도 2c 및 도 2d 를 참조하면, 백플레인 (200) 과 FPL (100) 이 라미네이트되어야만 하며, 따라서 컨덕터 (206) 의 단부는 도 2d 에 도시된 것과 같이, 접착제 층 (108) 을 통해 노출되는 상부 전도층 (104) 의 특정 영역에만 전기적으로 접속된다. 이전에, 이는 백플레인의 해당 컨덕터와 접촉할 상부 전도층의 특정 섹션을 노출하기 위해 FPL 을 절단하거나 세정함으로써 달성되었다. FPL 의 섹션이 백플레인에 라미네이트되기 전에 절단되고 세정되는 경우에, FPL 은 백플레인에 정확하게 정렬되어야 한다. 이는 특히 큰 디스플레이의 경우, 특히 정렬 지그들 없이 프로토타입들 또는 맞춤 디스플레이들을 제작할 때 어렵다. 정렬 지그들은 일회성의 디스플레이용으로 비실용적이며, 일부 특이한 형상의 디스플레이에서는 불가능할 수도 있다. 라미네이션 후에 FPL 의 섹션이 형성되면, 세정 프로세스는 상면 및/또는 백플레인 전도층을 손상시킬 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태들에 따른 프로세스는 상면 접속의 일부를 형성하는 컨덕터의 단부의 둘레 내에서 스코어링되는 컷아웃 (214) 을 활용함으로써 이전의 라미네이션 기술들의 단점들을 극복한다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 디스플레이 모듈을 제조하기 위해, FPL 은 우선 컷아웃을 갖는 백플레인에 라미네이트되어야 한다. FPL 은 최종 디스플레이 사이즈보다 크게 절단될 수 있고, 심지어 롤-투-롤 (roll-to-roll) 프로세스에서와 같이 연속적인 시트일 수 있다. 따라서 대형 디스플레이에 특히 유용한 FPL 과 백플레인의 정렬시 코오스한 공차 (coarse tolerances) 를 허용한다. 일단 라미네이트되면, 디스플레이는 컷을 백플레인에 정확하게 정렬할 수 있도록 백플레인 상의 정렬 마크 또는 핀을 잠재적으로 사용하여 최종 크기로 절단될 수 있다. 도 3a 내지 도 3c 에 도시된 바와 같이, 백플레인 (200) 의 후방 표면의 컷아웃 (214) 은 탭 또는 플랩을 형성하여, 백플레인의 FPL 로의 사후 라미네이션에서 컷아웃 (214) 이 용이하게 제거될 수도 있다. 컷아웃은 직사각형, 원형 등과 같은 다양한 형상들로 제공될 수도 있으며, 예를 들어, 레이저 절단과 같은 백플레인 재료를 스코어링하기 위해 당업자에게 알려진 임의의 방법이 사용될 수도 있다. 백플레인이 유리로 제조되는 경우, 예를 들어 다이아몬드 톱 또는 드릴로 절단 또는 드릴링하는 것과 같은 다른 방법들뿐만 아니라, 레이저 절단이 사용될 수도 있다. 다이아몬드 톱이 활용되는 경우, 직사각형 형상의 탭은 도 3e 에 도시된 탭 (214) 과 같이, 백플레인의 에지에서 시작되는 2 개의 실질적으로 평행한 컷들로부터 형성될 수도 있다. 대안적으로, 컷들은 예를 들어, 삼각형 또는 사다리꼴 형상과 유사한, 테이퍼형 탭을 형성하도록 수렴할 수도 있다. 덜 바람직한 실시형태에서, 홀은 백플레인 내로 드릴링될 수도 있고, 적어도 개구만큼 큰 면적을 갖는 스티커와 같은 탈착식 커버로 커버될 수도 있다. 탈착식 덮개는 탈착식 탭 역할을 할 것이다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 컷아웃 (214) 은 세그먼트화된 원이 될 수도 있고, 슬롯 (215) 은 세그먼트화된 원 (214) 의 중심 주위에 통합될 수도 있다. 슬롯 (215) 은 예를 들어, 플랫-헤드 스크류드라이버와 같은 툴을 수용하도록 디멘셔닝될 수도 있고, 원형 (214) 의 세그먼트들을 분리하는 재료의 얇은 스트립들은 충분히 얇을 수도 있어서, 툴에 의한 컷아웃 (214) 의 회전은 재료의 박형 스트립이 파손되게 하고 기판 (202) 으로부터 컷아웃 (214) 의 제거를 허용할 것이다. 컷아웃 (214) 은 임의의 수, 바람직하게는 적어도 2 개의 세그먼트들로 분할될 수도 있고, 슬롯 (215) 은 툴과 짝지을 수 있는 임의의 형상일 수도 있다. 예를 들어, 슬롯 (215) 은 Philips 사의 스크루드라이버를 수용하기 위한 십자형 또는 Allen 사의 렌치를 수용하기 위한 육각형의 형태일 수도 있다.
백플레인에 대한 FPL 의 라미네이션은 유리하게 진공 라미네이션에 의해 수행될 수도 있다. 진공 라미네이션은 라미네이트되고 있는 2 개의 재료들 사이에서부터 공기를 배출하는데 효과적이므로, 최종 디스플레이에서 원하지 않는 기포를 회피한다; 이러한 기포는 디스플레이 상에 생성된 이미지들에 바람직하지 않은 아티팩트들을 도입할 수도 있다. 그러나, 이러한 방식으로 전기-광학 디스플레이의 2 개 부분들의 진공 라미네이션은, 특히 캡슐화된 전기 영동 매질을 사용하는 디스플레이의 경우에, 사용되는 라미네이션 접착제에 엄격한 요건을 부과한다. 라미네이션 접착제는 전기-광학 층을 백플레인에 바인딩하기에 충분한 접착 강도를 가져야만 하고, 캡슐화된 전기 영동 매질의 경우, 접착제는 또한 캡슐들을 함께 기계적으로 고정하기에 충분한 접착 강도를 가져야만 한다. 접착제는 바람직하게 디스플레이 내의 모든 다른 재료들과 화학적으로 호환가능하다. 전기-광학 디스플레이가 가요성 타입으로 이루어질 경우, 디스플레이가 구부러질 때 디스플레이에 결함들을 도입하지 않을 정도로 충분한 가요성을 가져야만 한다. 라미네이션 접착제는 고품질 라미네이션을 보장하기 위해 라미네이션 온도에서 적절한 흐름 특성들을 가져야만 한다. 또한, 라미네이션 온도는 가능한 한 낮은 것이 바람직하다. 본 발명의 다양한 실시형태들에 통합될 수도 있는 유용한 라미네이션 접착제의 일 예는 미국 특허 출원 공개 제 2005/0107564 호에 개시된 바와 같은 "TMXDI/PPO" 분산액으로 공지된 수성 폴리우레탄 분산액이며, 그 내용들은 본원에 참조에 의해 통합된다.
지금부터 도 4 내지 도 7 을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 상면 접속을 형성하기 위한 프로세스가 지금부터 설명될 것이다. 도 4 내지 도 7 은 도 3a 의 축 I-I 을 따른 부분적인 개략인 단면도이다. 도 4 에 도시된 바와 같이, 백플레인의 기판 (202) 내의 컷아웃 (214) 은 컨덕터 (206) 의 형성 전에 통합되었다.
컨덕터 (206) 를 형성하기 위한 도금 동작의 결과로서, 컨덕터 (206) 의 재료는 컷아웃 (214) 과 기판 (202) 사이의 공간을 충진한다. 따라서, 상면 커넥터를 형성할 컨덕터의 부분의 표면 접촉 면적을 증가시키기 위해, 도 7 에 가장 잘 도시된 바와 같이, 컨덕터 (206) 를 형성하기 전에 컷아웃 (214) 을 형성하는 것이 바람직하다. 라미네이션 프로세스 동안 FPL 에 대한 백킹 (backing) 을 제공하고 스루홀의 영역에 걸쳐 FPL 표면에서 변형 또는 디봇 (divot) 을 형성할 가능성을 감소시키기 위해 예를 들어, 기판 (202) 의 스루홀보다 탭의 형태로 컷아웃 (214) 을 제공하는 것이 또한 바람직하다.
라미네이션 단계 후에, 컷아웃 (214) 은 도 5 에 도시된 바와 같이, 제거될 수도 있다. 접착제 층 (108) 이 기판 (202) 에 라미네이트되기 때문에, 컷아웃 (214) 의 제거는 또한 접착제 층 (108) 의 섹션에서 제거를 초래할 것이다. 그러므로, 컷아웃 (214) 의 제거는 상부 전도층 (104) 을 노출시키는데 필요한 세정의 실질적인 부분을 달성할 것이다. 상부 전도층 (104) 을 노출시키기 위해, 용매는 도 6 에 도시된 것과 같이, 스루홀의 경계 내의 전기-광학 매질 (106) 의 일부를 노출시키기 위해 수동 또는 자동 세정 프로세스에서 사용될 수도 있다. 상부 전도층을 손상시키지 않으면서 전기-광학 층을 용해시킬 용매가 선택되어야 한다. 컷아웃의 사이즈는, 그 제거 이후에 충분한 공간이 제공되도록 선택되어, 세정의 용이성과 효율을 고려하고 위에 놓인 컨덕터와의 전기 접촉을 위한 표면적을 최대화하도록 선택되어야 한다.
상부 전도층 (104) 이 노출되면, 전도성 재료 (216) 가 컨덕터 (206) 를 상부 전도층 (104) 에 전기 접속하기 위해 개방된 공간에 충진될 수도 있고, 따라서 상면 접속을 형성한다. 전도성 재료는 은 또는 탄소 충진된 에폭시와 같이 당업자에게 알려진 임의의 전도성 충진재일 수도 있다. 최종 단계에서, 절연 재료의 얇은 층을 적어도 백플레인의 노출된 측면 상의 전도성 필러의 면적만큼 큰 면적 위에 라미네이트 또는 분배함으로써 임의의 전도성 충진재 위에 절연 배리어 (도시되지 않음) 가 적용될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시형태에서, 양면 백플레인이 라미네이트 내에 통합될 수도 있다. 양면 백플레인은, 상면 접속을 위한 컨덕터를 형성하는데 사용되는 재료가 백플레인 기판의 양면에 프린트될 수도 있다는 점에서 도 4 내지 도 7 에 도시된 백플레인과 상이하다. 도 8 의 예에 도시된 바와 같이, 컨덕터 (206) 를 형성하는데 사용된 재료는 기판 (202) 의 양면에 프린트되어, 컨덕터 (206) 는 일반적으로 컷아웃의 제거 후에 형성된 스루홀 전체를 커버할 것이다. 상면 접속 프로세스의 나머지 단계는 위에서 설명한 단계들과 동일할 것이다. 양면 백플레인을 사용함으로써, 컨덕터의 표면적은 도 4 내지 도 7 에 도시된 실시형태에 비해 더 크다. 이는 백플레인 내의 컨덕터와 도금된 스루홀 비아 내로 분배될 전도성 충진 재료 사이에 더 많은 접속 표면적을 허용한다.
양면 백플레인은 단면 백플레인과 유사하게, 공지된 PCB 또는 플렉스-PCB 기술뿐만 아니라 스크린 프린팅에 의해 제조될 수도 있다. 컨덕터 재료가 컷아웃 주변의 기판의 하부면에 인가되는, 여분의 스크린 프린팅 단계는 상면 접속을 형성하기 위한 여분의 영역을 추가할 것이며, 그에 의해 전체 디스플레이 신뢰성을 향상시킨다.
양면 백플레인을 포함하는 다른 실시형태가 도 9 에 도시된다. 예를 들어, 스크린 프린트된 백플레인의 특정 구성에 대해, 상면 접속을 형성하기 위해 컷아웃을 제거함으로써 생성된 스루홀은 전도성 비아로서 동시에 사용될 수 있도록 이상적으로 사이징되지 않을 수도 있다. 도 9 에 도시된 실시형태는 그 대신 기판 (202) 을 통한 2 개의 분리된 경로들, 기판의 양면에 스크린 프린트되고 절연층 (210) 으로 커버된 컨덕터 (206) 에 대한 하나의 전도성 비아 (220) 뿐만 아니라, 컨덕터 (206) 와 상부 전도층 (104) 사이의 상면 접속을 형성하기 위해 전도성 재료 (216) 로 충진된 하나의 스루홀을 제공한다. 이 실시형태에서, 라미네이트는 백플레인 기판의 일 면상의 스크린 프린트된 컨덕터들 사이의 접속을 보장하기 위해 복수의 비아들을 포함할 수도 있고, 상면 접속을 위한 스루홀의 벽들 상의 전도층은 불필요하다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서, 전기-광학 디스플레이는, 전도성 재료가 백플레인 상에 위치된 컨덕터 또는 FPL 의 접착제 층에 적용된 후에, FPL 이 백플레인에 라미네이트되는 프로세스에 따라 형성될 수도 있다.
예를 들어, 도 10 을 참조하면, 전도성 재료 (1180) 가 먼저 백플레인을 형성하는 기판 (1120) 의 표면 상에 위치된 복수의 컨덕터들 (1140, 1160) 중 하나에 적용될 수도 있다. 백플레인은 순차적으로 (PET 와 같은) 광 투과 기판 (1020), (ITO 와 같은) 광 투과 전기 전도층 (1040), 전기-광학 매질의 층 (1060), 및 라미네이션 접착제 층 (1080) 을 순서대로 포함하는 FPL 에 라미네이트될 수도 있다. 라미네이션 단계는 전도성 재료 (1180) 가 전기-광학 매질의 층 (1060) 을 관통하여 컨덕터 (1160) 와 전기 전도층 (1040) 사이에 전기 접속을 제공하며, 그에 의해 TPC 를 형성하도록 수행된다.
전도성 재료 (1180) 는 라미네이션 후에 전기 전도층 (1040) 및 컨덕터 (1160) 를 접촉하는 것이 바람직하다. 그러나, 전도성 재료 (1180) 의 전도성이 충분히 높다면, 전도층 (1040) 및 컨덕터 (1160) 중 하나 또는 양자에 근접하지만 접촉하지 않는 전도성 재료 (1180) 가 TPC 를 제공할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 전도성 재료 (1180) 는 라미네이션 단계 이전에 라미네이션 접착제 층 (1080) 에 대안적으로 적용될 수도 있다. 그러나, 라미네이션 후에 TPC 의 잠재적인 오정렬을 회피하기 위해, 백플레인 상에 위치된 컨덕터 (1160) 에 전도성 재료 (1180) 를 적용하는 것이 바람직하다.
전도성 재료는 당업자에게 알려진 다양한 재료들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 전도성 재료는 탄소 또는 비-반응성 금속, 예컨대 금, 및/또는 이방성 에폭시 컨덕터들의 전도성 입자들을 포함할 수도 있다. 전도성 입자들은 바람직하게 50 미크론의 평균 입자 직경을 갖는다. 이방성 에폭시 재료는 바람직하게 라미네이션 전에 백플레인 또는 FPL 에 적용하기 전에 특정한 형상들로 캐스트될 수도 있다. 형상들은 전기-광학 매질의 층을 통한 관통을 용이하게 하도록 설계될 수도 있다. 고온 라미네이션 동안, 에폭시는 잉크 및 접착제를 대체하기에 충분한 강성을 유지할 수도 있지만, 라미네이션 롤러가 FPL 과 백플레인을 함께 누르면 변형된다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시형태들은 정렬 지그들 및 다른 장비가 정밀 정렬된 라미네이션에 이용가능하지 않은, 커스텀 대면적 디스플레이의 생산을 단순화한다. 이는 또한 FPL 및 백플레인의 연속 롤들을 사용하는 디스플레이들의 롤-투-롤 생산의 사용을 가능하게 한다. 상부 전도층과 백플레인 사이의 전기 접속은 노출된 상부 전도층의 비교적 넓은 면적으로 인해 견고하고 신뢰할만할 것이다. 크고 때로는 고유한 커버리지 영역들을 필요로 하는 전기-광학 디스플레이들의 건축적 애플리케이션들을 위해, 특히 TPC 가 베젤 또는 프레임 뒤에 숨겨질 수 없고 작아야만 하는 애플리케이션들에서 소량 주문이 높은 수율로 실행될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시형태들에 따른 프로세스를 사용하여 제공되는 소형 TPC 는 그러한 애플리케이션들에서 매우 바람직할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태들이 도시되고 설명되었지만, 그러한 실시형태들은 오직 예로서 제공되는 것으로 이해될 것이다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변형들, 변경들 및 대체들이 당업자에게 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 그러한 모든 변동들을, 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 것으로서 커버한다.

Claims (15)

  1. 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법으로서,
    제 1 기판, 제 1 전도층, 전기-광학 매질의 층, 및 접착제를 이 순서로 포함하는 전면 라미네이트를 형성하는 단계로서, 상기 제 1 기판 및 상기 제 1 전도층은 투명한, 상기 전면 라미네이트를 형성하는 단계;
    백플레인을 제공하기 위해 절연층 및 제 2 전도층을 복수의 컨덕터들을 포함하는 제 2 기판 상에 코팅하는 단계;
    제거가능한 부분을 형성하기 위해 상기 제 2 기판을 스코어링하는 단계;
    상기 전면 라미네이트를 상기 백플레인에 라미네이트하는 단계;
    상기 백플레인에 개구를 제공하기 위해 상기 제 2 기판으로부터 상기 부분을 제거하는 단계; 및
    상기 제 1 전도층과 상기 복수의 컨덕터들 중 하나 사이에 전기 접속을 제공하기 위해 상기 개구를 전도성 재료로 충진하는 단계를 포함하는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판에서의 상기 부분은 상기 하나의 컨덕터에 근접하여 스코어링되는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스코어링하는 단계는 상기 절연층 및 상기 제 2 전도층으로 상기 제 2 기판을 코팅하기 전에 발생하는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거하는 단계는 상기 개구 내의 상기 접착제 및 상기 전기-광학 매질 중 적어도 하나를 노출시키는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 전도층을 노출시키기 위해 상기 라미네이트하는 단계 후에 상기 개구 내의 상기 접착제 및 상기 전기-광학 매질 중 적어도 일부를 제거하는 단계를 더 포함하는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기판의 상기 부분은 플랩의 형태인, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 전도층은 상기 제 2 기판의 2 개의 대향 표면들에 적용되는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부분은 상기 라미네이트하는 단계 전에 제거되는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나의 컨덕터는 상기 절연층 및 상기 제 2 전도층으로 상기 제 2 기판을 코팅하기 전에 상기 개구의 표면 상에 도금되는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  10. 제 1 항에 기재된 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법에 따라 제조된 전기-광학 디스플레이.
  11. 라미네이트된 전기-광학 디스플레이로서,
    전방 투명 기판;
    복수의 컨덕터들을 갖는 후방 기판; 및
    상기 전방 기판과 상기 후방 기판 사이의 복수의 층들로서, 상기 복수의 층들은 전기-광학 매질의 층, 상기 전방 기판과 상기 전기-광학 매질 사이에 위치된 제 1 전도층, 및 상기 전기-광학 매질과 상기 후방 기판 사이에 위치된 제 2 전도층을 포함하는, 상기 복수의 층들을 포함하며,
    상기 후방 기판은 전도성 재료로 충진된 스루홀 (through-hole) 을 포함하여, 상기 복수의 컨덕터들 중 적어도 하나가 상기 전도성 재료를 통해 상기 제 1 전도층에 전기적으로 접속되게 하는, 라미네이트된 전기-광학 디스플레이.
  12. 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법으로서,
    제 1 기판, 제 1 전도층, 전기-광학 매질의 층, 및 접착제를 이 순서로 포함하는 전면 라미네이트를 형성하는 단계로서, 상기 제 1 기판 및 제 1 전도층은 투명한, 상기 전면 라미네이트를 형성하는 단계;
    백플레인의 표면 상에 위치된 컨덕터를 포함하는 상기 백플레인을 제공하는 단계;
    상기 컨덕터 및 상기 접착제 중 적어도 하나에 전도성 재료를 적용하는 단계; 및
    상기 전도성 재료가 상기 전기-광학 매질의 층을 관통하여 상기 제 1 전도층과 상기 컨덕터 사이에 전기 접속을 제공하도록, 상기 전면 라미네이트를 상기 백플레인에 라미네이트하는 단계를 포함하는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전도성 재료는 상기 라미네이트하는 단계 후에 상기 제 1 전도층을 접촉하는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전도성 재료는 탄소 입자들, 비-반응성 금속들, 및 이방성 캐스트 에폭시 컨덕터들 중 적어도 하나를 포함하는, 전기-광학 디스플레이를 형성하는 방법.
  15. 제 12 항에 기재된 방법에 따라 제조된 전기-광학 디스플레이.
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