KR20200122333A - 전기영동 디스플레이 및 기타 응용을 위한 굴절률 정합 수지 - Google Patents

전기영동 디스플레이 및 기타 응용을 위한 굴절률 정합 수지 Download PDF

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KR20200122333A
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Abstract

엠보싱 수지, 이러한 수지의 제조 방법 및 이러한 수지를 함유한 디스플레이 셀을 포함하는 동전기적 디스플레이 시스템. 상기 수지는 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 예를 들어 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함한다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트일 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소일 수 있다. 수지는 경화된 상태에 대한 목표 굴절률을 확인하고, 구성 성분을 중량 백분율로 함께 결합하여 원하는 복합 굴절률을 갖는 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성함으로써 제조된다.

Description

전기영동 디스플레이 및 기타 응용을 위한 굴절률 정합 수지
관련 출원
본 발명은 본원에 참조로 포함된, 2018년 2월 16일자로 출원된 미국 가출원 제62/631,623호를 우선권으로 주장하는 정규 출원이다.
발명의 분야
본 발명은 전기영동 디스플레이 및 기타 어셈블리에 사용하기 위한 경화된 수지 엠보싱 구조에 관한 것으로, 상기 경화된 수지의 엠보싱 구조는 상기 어셈블리에 사용되는 전자 잉크 또는 다른 유체 매질의 굴절률과 정합되는 굴절률을 갖는다.
전자 디스플레이 등의 분야에는 전위를 인가하여 캐리어 유체에 현탁된 하전된 착색제 입자 (안료)를 디스플레이 셀(display cell) 내의 저장소 영역에 출입하도록 이동시킴으로써 상태를, 예를 들어 투명 (또는 맑은) 상태에서 불투명한 (또는 어두운) 상태 또는 대략 그 사이의 상태로 변화시킬 수 있는 동전기적 디스플레이 시스템(electrokinetic display system) 그룹이 있다. 이러한 동전기적 디스플레이 시스템의 중요한 특성 중에는 투명성 (맑은 상태일 때) 및 전환 속도가 있다.
발명의 요약
본 발명의 다양한 실시양태에 따른 엠보싱 수지(embossing resin)는 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체(fluoropolymer), 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질(functionalized nanoscale material), 예를 들어 일부 실시양태에서 불소화 또는 실리콘화(siliconized) 우레탄 물질을 포함하는 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함한다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트일 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소일 수 있다.
추가 실시양태에서, 본 발명은 엠보싱 수지의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은 엠보싱 수지의 경화 상태에 대한 목표 굴절률(target index of refraction), n목표를 확인하고, 액체 상태의 엠보싱 수지의 구성 성분을 중량 백분율, wt%i로 함께 결합하여 상기 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성하는 단계를 포함한다. 엠보싱 수지의 각 구성 성분은 각각의 굴절률, ni를 가지며, 구성 성분은 서로 결합하여 다음에 따라 복합 굴절률, nT를 갖는 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성한다:
Figure pct00001
상기에서, β는 0.035 내지 0.05 범위의 보정 계수이다. 일 실시양태에서, β는 0.04이다.
일부 경우에, 엠보싱 수지의 구성 성분은 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 예를 들어 일부 실시양태에서 불소화 또는 실리콘화 우레탄 물질을 포함하는 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함할 수 있다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트일 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소일 수 있다.
본 발명의 다른 추가 실시양태는 하나의 기판 섹션(substrate section) 위에 제1 전극이 배치되어 있고, 다른 기판 섹션 위에 제2 전극이 배치되어 있는 대향 기판 섹션에 의해 한정된 디스플레이 셀; 상기 제1 또는 제2 전극 중 하나에 배치된 복수의 리세스 영역(recess region)을 갖는 엠보싱된 유전체층; 및 상기 디스플레이 셀 내에 배치된 동전기적 잉크를 포함하는 동전기적 디스플레이 시스템을 제공한다. 엠보싱된 유전체층을 구성하는 물질은 디스플레이 셀을 채우는 유체 또는 현탁액의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는다. 다양한 예에서, 기판은 투명 중합체 또는 유리일 수 있고, 전극은 투명한 전도성 물질 (예: 탄소 나노튜브, 전도성 산화물, 인듐 주석 산화물, 전도성 중합체 또는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜 등)의 막(film)일 수 있으며, 엠보싱된 유전체층은 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 예를 들어 일부 실시양태에서 불소화 또는 실리콘화 우레탄 물질을 포함하는 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함하는 경화된 수지를 포함할 수 있다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트를 포함할 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소를 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 및 추가 실시양태가 아래에 보다 자세히 설명된다.
본 발명이 첨부된 도면에 제한이 아닌 예로서 도시되어 있으며 도면에서,
도 1A는 미국 특허 제8,183,757호의 것을 채용한 것이며, 전기 전위의 인가로 캐리어 유체에 현탁된 하전된 착색제 입자 (안료)를 이동시킴으로써, 상태를 예를 들어 투명 (또는 맑음)에서 불투명하게 (또는 어둡게) 변화시킬 수 있는 전자 디스플레이 부분의 횡단면도를 나타낸다.
도 1B는 부분적으로 투명한 상태의 도 1A에 도시된 디스플레이를 나타낸다.
도 1C는 어둡거나 착색된 상태의 도 1A에 도시된 디스플레이를 나타낸다.
설명
상술한 바와 같이, 전위를 인가하여 캐리어 유체에 현탁된 하전된 착색제 입자 (안료)를 디스플레이 셀 내의 저장소 영역에 출입하도록 이동시킴으로써 상태를, 예를 들어 투명 (또는 맑은) 상태에서 불투명한 (또는 어두운) 상태 또는 대략 그 사이의 상태로 변화시킬 수 있는 동전기적 디스플레이 시스템 그룹이 존재한다. 착색 캐리어 유체는 보통 전자 잉크라고 하며, 전형적으로 인가된 전기장에 따라 이동하는 하전 입자와 함께 계면활성제, 하전제, 안정제 및 분산제가 첨가된 극성 또는 비극성 유체로 구성된다. 미국 특허 제8,183,757호의 것을 채용한 도 1A는 기판 (102a, 102b) (예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 유리 또는 기타 적합한 투명 물질), 투명 전도성 물질 (예: 탄소 나노튜브, ITO (인듐 주석 산화물)와 같은 전도성 산화물 또는 PEDOT (폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜)와 같은 전도성 중합체)의 막으로 형성된 전극 (104a, 104b), 저장소 또는 리세스 영역 (108)과 각 리세스 영역 내에 형성된 금속 불투명층 (110)이 있는 엠보싱된 유전체층 (106) 및 착색제 입자 (116)를 가진 캐리어 유체 (114)로 채워진 디스플레이 셀 (112)을 포함하는 상기 디스플레이 (100)의 단면도를 나타낸다.
도 1A에서, 디스플레이 (100)는 전극 (104a)에 인가된 음전하에 의해 저장소 (108) 내에 수집된 양전하를 가진 착색제 입자 (116)와 함께 "투명한" 상태로 도시된다. 도 1B는 부분적으로 투명한 상태의 디스플레이 (100)를 나타내고, 도 1C는 어둡거나 착색된 상태의 디스플레이 (100)를 나타낸다. 후자의 두 상태는 전극 (104a, 104b)에 인가되는 전위를 변화시킴으로써 달성된다.
미국 특허 제8,183,757호에 설명된 바와 같이, 기판 (102a) 상에 배치된 전극 (104a) 상의 경화성 수지로부터 유전체층 (106)을 형성하고, 이를 엠보싱처리하여 리세스 영역 (108)을 생성한 다음, 자외선 (UV) 광을 사용하여 수지를 경화시킴으로써 디스플레이 (100)를 제조할 수 있다. 그 후, 금속 전극 (110)을 예를 들어 리세스 (108) 내에 전기도금하여 형성할 수 있다. 전극 (104b)을 제2 기판 (102b) 상에 형성시키고, 두 유닛을 이들의 가장자리에서 함께 (예를 들어, 접착제에 의해) 결합시켜 이들 사이에 디스플레이 셀 (112)을 생성한다. 이어 디스플레이 셀을 캐리어 유체 및 하전된 착색제 입자로 채울 수 있다.
디스플레이 (100)와 같은 동전기적 디스플레이 시스템의 중요한 특성 중에는 투명성 (투명 상태일 때) 및 전환 속도가 있다. 소비자는 디스플레이 때문에 보이는 것이 분명치 않으면 자동차, 건축 또는 기타 응용 분야에서 통상적인 유리 대체품으로써 동전기적 디스플레이 시스템을 수용하지 않을 것이기 때문에, 특히 혼탁도(haze) 감소 측면에서 투명성이 중요하다. 본 발명은 이러한 고려 사항을 모두 다루고 광학 성능이 개선되고 (혼탁도 감소) 전환 시간이 감소된 디스플레이를 제공한다.
본 발명의 맥락에서, 혼탁도는 디스플레이 (100)를 통과할 때 빛이 산란하는 것을 의미한다. 본 발명자들은 통상적인 수지로 만들어진 유전체층 (106)을 사용한 디스플레이와 관련된 혼탁도가 약 13.5%인 것으로 측정하였다. 대조적으로, 본 발명에 따라 제조된 유전체층 (106)에 굴절률 정합 수지의 사용과 관련된 혼탁도는 약 5.9%, 심지어는 약 3.4% 정도로 낮게 측정되었다. 마찬가지로, 유전체층 (106)에 굴절률 정합 수지를 사용하게 되면 안료를 포함하는 디스플레이 (100)와 같은 디스플레이를 통한 광 투과율이 유전체층 (106)에 종래의 수지를 사용한 디스플레이에 대한 것에 비해 대략 15%까지 개선되는 것으로 관찰되었다.
소비자는 입력 명령에 대해 신속한 응답을 선호하고 기대하기 때문에, 예를 들어 맑은 상태에서 어두운 상태로 또는 그 반대로의 전환 속도는 중요하다. 유전체층 (106)에 대해 굴절률 정합 수지를 포함하는 디스플레이에 대한 전환 속도의 시각적 관찰은 유전체층 (106)에 통상적인 수지를 사용하는 디스플레이와 관련된 것보다 전환 속도가 더 빠른 것으로 확인되었다. 또한, 유전체층 (106)에 통상적인 수지를 사용하는 이전의 동전기적 디스플레이는 36V 이상 정도의 개폐 전압이 필요한 반면, 본 발명에 따른 유전체층 (106)에 대한 굴절률 정합 수지를 포함하는 디스플레이는 24V 이하의 감소된 개폐 전압으로 개선된 전환 속도를 달성하였다.
다음으로, 본 발명은 디스플레이 셀에 포함된 동전기적 잉크 또는 다른 유체의 것과 정합 (또는 대략 정합)하는 굴절률을 갖는, 도 1A 내지 1C에 도시된 것과 같은 동전기적 디스플레이 및 기타 응용의 유전체층 (106)을 구성하는 엠보싱된 미세 유체 어레이용 수지를 제공한다. 보다 일반적으로, 본 수지는 디스플레이의 투명도를 전기적으로 제어할 수 있는 유체 또는 현탁액의 것과 정합 (또는 대략 정합)하는 굴절률을 가지고 있다. 굴절률을 정합시키면 혼탁도가 감소하고 이러한 디스플레이를 통한 광 투과율이 개선된다.
유전체층 (106)과 같은 미세 유체 구조에 사용되는 본 발명의 엠보싱 수지는 동전기적 디스플레이 시스템 및 기타 응용에 사용하기에 우수한 기계적 특성을 보유한다. 일 실시양태에서, 경화되었을 때 유전체층 (106)에 사용된 엠보싱 수지의 굴절률은 약 1.44이며, 이는 이러한 응용에 사용되는 이전의 수지보다 디스플레이 셀 (112)을 채우는 동전기적 잉크 또는 다른 유체 또는 현탁액의 굴절률과 더 나은 정합을 나타낸다. 중요한 것은 본 발명의 수지는 경화되었을 때 기계적 안정성과 유연성을 유지하면서 낮은 화학 반응성을 갖는다는 것이다. 수지는 비극성 (즉, 소수성)이며 내오일 흡수성(resistant to oil absorption)을 나타낸다. 이는 동전기적 디스플레이 시스템에 사용되는 많은 동전기적 잉크가 오일 기반이기 때문에 중요하다.
일반적으로, 유전체층 (106)에 사용되는 본 발명의 수지는 다음과 같은 성분을 가지는 불소 중합체 기반 조성물이다:
Figure pct00002
유전체층 (106)과 같은 미세 유체 구조에 사용된 기존 수지와 달리, 본 발명의 수지에는 전형적으로 접착 촉진제가 존재하지 않는다. 대신, 접착 촉진제는 유전체층 (106)을 구성하는 수지가 도포되기 전에 전극 (104a)에 별도로 도포될 수 있다. 접착 촉진제의 부재는 수지 표면에서의 경계층이 이러한 응용에 사용되는 기존 수지의 경우보다 더 낮은 점탄성을 갖도록 할 수 있다. 또한, 본 수지 제형에서 우레탄 디아크릴레이트의 중량 백분율은 기존 수지에 사용된 것보다 적다. 우레탄 디아크릴레이트의 중량 백분율 감소로 본 수지에 상당한 중량 백분율 비율의 불소 중합체가 사용 가능하다.
본 발명에 따라 구성된 디스플레이는 기판 (102a, 102b) (예: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)와 같은 투명 중합체, 유리 또는 기타 적합한 투명 물질), 투명 전도성 물질 (예: 탄소 나노튜브, ITO (인듐 주석 산화물)와 같은 전도성 산화물 또는 PEDOT (폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜)와 같은 전도성 중합체)의 막으로 형성된 전극 (104a, 104b), 저장소 또는 리세스 영역 (108)과 각 리세스 영역 내에 형성된 임의적인 금속 불투명층 (110)이 있는 본 발명의 굴절률 정합 수지로 구성된 엠보싱된 유전체층 (106) 및 착색제 입자 (116)를 가진 캐리어 유체 (114) (캐리어 유체 및 착색제는 동전기적 잉크를 포함함) 또는 다른 유체나 현탁액으로 채워진 디스플레이 셀 (112)을 포함한다. 이러한 응용을 위해 선택된 동전기적 잉크는 우수한 광학 특성을 나타내야 하고 (예를 들어, 디스플레이가 맑은 상태일 때 고도의 투명성을 가져야 함), 신속한 전환 속도를 허용해야 하고 (즉, 주어진 전기 전위 인가에 대해 상태 변화 - 맑은 상태에서 어두운 상태로, 또는 어두운 상태에서 맑은 상태로), 상당한 수의 전환 사이클에 걸쳐 지속되도록 안정적이어야 한다. 일반적으로, 디스플레이 셀을 채우는 동전기적 잉크 또는 다른 유체 또는 현탁액이 먼저 각각의 특정 응용에 대해 선택되고 이어 유전체층 (106)을 위한 수지 제형이 상기 선택된 동전기적 잉크, 다른 유체 또는 현탁액의 굴절률과 정합되도록 제조될 것이다. 이 정합에 도달하면, 수지가 경화되어 유전체층 (106)을 형성하고 경화된 수지는 액체 상태일 때와 다른 굴절률을 가질 것임을 유념해야 한다.
본 발명자들은 사전 경화된 수지의 굴절률을 예측하기 위한 모델을 고안하였다. 일반적으로, 수지 성분의 굴절률은 최종 조성물 중의 중량 퍼센트 (wt%)를 기준으로 선형적으로 서로에 가중되는 것으로 간주될 수 있다. 이것은 구성 액체의 밀도가 비슷하기 때문에 액체 상태에 대해 잘 유지된다. 예를 들어, 특정 수지 성분의 굴절률을 ni라고 정할 수 있다. 이어 복합 굴절률에 대한 이 성분의 기여도가 wt%ini로 주어진다. 액체 상태 수지에 대한 복합 굴절률 nT는 다음과 같이 주어진다:
Figure pct00003
다음 표는 본 발명에 따라 구성된 수지의 일 실시양태에서 관심 물질에 대한 굴절률 조정의 일례를 제공한다.
Figure pct00004
상기 표에서 굴절률에 대한 모델링 값은 액체 수지의 측정 값보다 약 0.01 낮음을 알 수 있다. 또한, 본 발명자들은 경화 후 수지의 굴절률이 전형적으로 액체에 대한 측정값에 비해 약 0.03 증가한다는 것을 경험적으로 발견하였다. 전체적으로, 구성 성분에 기반한 예측값과 최종 경화 수지 사이에는 약 0.04 (예: 0.035 내지 0.05)의 모델 오차가 있다. 이 오차는 일관적이므로 설계 프로세스로 설명할 수 있다.
따라서 이 방법론을 사용하면 원하는 응용 분야에 중요한 화학적, 기계적 및 광학적 특성을 가진 다양한 물질을 설계할 수 있다. 예를 들어, 엠보싱 수지의 경화 상태에 대한 목표 굴절률 n목표를 확인한 후, 액체 상태의 엠보싱 수지의 구성 성분을 중량 백분율, wt%i로 함께 결합하여 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성함으로써 엠보싱 수지를 제조할 수 있다. 상술한 바와 같이, 각 구성 성분은 각각의 굴절률, ni를 가지며, 구성 성분은 서로 결합하여 다음에 따라 복합 굴절률, nT를 갖는 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성한다:
Figure pct00005
상기에서, β는 0.035 내지 0.05 범위의 보정 계수이고, 일부 경우에, β는 0.04이다.
본 발명에 따라 구성된 디스플레이는 당 업계에 알려진 롤-투-롤(roll-to-roll) 처리 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 이러한 기술은 증착-임프린트-에칭 (deposition-imprint-etch) 절차의 일부로 자체 정렬된 임프린트 리소그래피(lithography)의 사용을 포함한다. 간단히 말하면, 프로세스는 기판 상에 전극층이 증착되고 그 다음 전극층 상에 유전체층이 형성되는 증착 단계로 시작된다. 유전체층은 본 발명의 수지로 구성되고, 일단 전극층 상에 형성되면, 유전체층에 리세스 (108)를 임프린트하도록 패턴화되고 경화된다. 그 후 선택적으로, 금속 전극은 기판-전극-유전체 패널의 리세스 내에 증착되거나 전기도금될 수 있다. 일부 경우에는 이러한 금속 전극이 사용되지 않는다. 기판 상에 전극층을 증착하여 보완 패널을 유사하게 형성할 수 있다. 이 보완 패널에는 유전체층이 필요하지 않다. 이어 두 패널을 적당한 접착제를 사용하여 각각의 가장자리에서 함께 결합시킴으로써 동전기적 잉크 또는 기타 유체 또는 현탁액을 위한 디스플레이 셀을 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명은 동전기적 잉크 또는 다른 유체 또는 현탁액을 사용하는 디스플레이의 성능을 개선하는 저 굴절률의 불소화 엠보싱 수지를 제공한다. 기존 수지와 달리, 본 발명의 수지는 상당한 수준의 불소화를 가진다. 또한 기계적 안정성을 제공하기에 충분한 우레탄 성분을 보유한다.
본 발명의 실시양태는 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 예를 들어 일부 실시양태에서 불소화 또는 실리콘화 우레탄 물질을 포함하는 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함하는 엠보싱 수지를 제공한다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트일 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소일 수 있다.
본 발명의 추가 실시양태는 엠보싱 수지의 제조 방법을 제공하는데, 이 방법은 엠보싱 수지의 경화 상태에 대한 목표 굴절률 n목표를 확인한 후, 액체 상태의 엠보싱 수지의 구성 성분을 중량 백분율, wt%i로 함께 결합하여 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성하는 단계를 포함한다. 엠보싱 수지의 각 구성 성분은 각각의 굴절률, ni를 가지며, 구성 성분은 서로 결합하여 다음에 따라 복합 굴절률, nT를 갖는 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성한다:
Figure pct00006
상기에서, β는 0.035 내지 0.05 범위의 보정 계수이다. 일 실시양태에서, β는 0.04이다. 일부 경우에, 엠보싱 수지의 구성 성분은 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 예를 들어 일부 실시양태에서 불소화 또는 실리콘화 우레탄 물질을 포함하는 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함할 수 있다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트일 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소일 수 있다.
본 발명의 또 다른 추가 실시양태는 하나의 기판 섹션 위에 제1 전극이 배치되어 있고, 다른 기판 섹션 위에 제2 전극이 배치되어 있는 대향 기판 섹션에 의해 한정된 디스플레이 셀; 상기 제1 또는 제2 전극 중 하나에 배치된 복수의 리세스 영역을 갖는 엠보싱된 유전체층; 및 상기 디스플레이 셀 내에 배치된 동전기적 잉크를 포함하는, 도 1A 내지 1C에 도시된 것과 유사한 동전기적 디스플레이 시스템을 제공한다. 엠보싱된 유전체층을 구성하는 물질은 디스플레이 셀을 채우는 유체 또는 현탁액의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는다. 다양한 예에서, 기판은 투명 중합체 또는 유리일 수 있고, 전극은 투명한 전도성 물질 (예: 탄소 나노튜브, 전도성 산화물, 인듐 주석 산화물, 전도성 중합체 또는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜 등)의 막일 수 있으며, 엠보싱된 유전체층은 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 예를 들어 일부 실시양태에서 불소화 또는 실리콘화 우레탄 물질을 포함하는 작용기화된 우레탄 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함하는 경화된 수지를 포함할 수 있다. 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트를 포함할 수 있고, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체(fluoropolymer), 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질(functionalized nanoscale material), 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함하는 엠보싱 수지(embossing resin).
  2. 제1항에 있어서, 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트를 포함하는, 엠보싱 수지.
  3. 제1항에 있어서, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소를 포함하는, 엠보싱 수지.
  4. 제1항에 있어서, 작용기화된 나노스케일 물질은 작용기화된 우레탄 물질을 포함하는, 엠보싱 수지.
  5. 제4항에 있어서, 작용기화된 우레탄 물질은 불소화 또는 실리콘화 우레탄 물질을 포함하는, 엠보싱 수지.
  6. 엠보싱 수지의 제조 방법으로서, 상기 엠보싱 수지의 경화 상태에 대한 목표 굴절률(target index of refraction), n목표를 확인하고, 액체 상태의 상기 엠보싱 수지의 구성 성분을 중량 백분율, wt%i로 함께 결합하여 상기 엠보싱 수지의 액체 상태 버전을 생성하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 각 구성 성분은 각각의 굴절률, ni를 가지며, 구성 성분은 서로 결합하여 다음에 따라 복합 굴절률, nT를 갖는 상기 엠보싱 수지의 상기 액체 상태 버전을 생성하는 방법:
    Figure pct00007

    상기에서, β는 0.035 내지 0.05 범위의 보정 계수이다.
  7. 제6항에 있어서, 상기 엠보싱 수지의 구성 성분은 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트를 포함하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소를 포함하는, 방법.
  10. 제7항에 있어서, 작용기화된 나노스케일 물질은 작용기화된 우레탄 물질을 포함하는, 방법.
  11. 제10항에 있어서, 작용기화된 우레탄 물질은 불소화 또는 실리콘화(siliconized) 우레탄 물질을 포함하는, 방법.
  12. 동전기적 디스플레이 시스템(electrokinetic display system)으로서, 하나의 기판 섹션(substrate section) 위에 제1 전극이 배치되어 있고 다른 기판 섹션 위에 제2 전극이 배치되어 있는 대향 기판 섹션에 의해 한정된 디스플레이 셀(display cell); 상기 제1 또는 제2 전극 중 하나에 배치된 복수의 리세스 영역(recess region)을 갖는 엠보싱된 유전체층; 및 디스플레이 셀 내에 배치된 동전기적 잉크를 포함하고, 엠보싱된 유전체층을 구성하는 물질은 디스플레이 셀을 채우는 유체 또는 현탁액의 굴절률과 거의 동일한 굴절률을 갖는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 기판은 투명 폴리머 또는 유리를 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 전극은 투명 전도성 물질의 막(film)을 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  15. 제12항에 있어서, 전극은 탄소 나노튜브, 전도성 산화물, 인듐 주석 산화물, 전도성 중합체, 또는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜 중 하나를 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  16. 제12항에 있어서, 엠보싱된 유전체층은 중량 백분율 5 내지 60%의 불소 중합체, 중량 백분율 0 내지 30%의 이작용성 희석제, 중량 백분율 0 내지 40%의 일작용성 희석제, 중량 백분율 5 내지 50%의 우레탄 디아크릴레이트 또는 작용기화된 나노스케일 물질, 중량 백분율 0.5 내지 5%의 광개시제 및 중량 백분율 0.5% 미만의 계면활성제를 포함하는 경화된 수지를 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 이작용성 희석제는 헥산디올 디아크릴레이트를 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 일작용성 희석제는 일작용성 탄화수소를 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
  19. 제16항에 있어서, β는 0.04인, 동전기적 디스플레이 시스템.
  20. 제16항에 있어서, 작용기화된 나노스케일 물질은 작용기화된 우레탄 물질을 포함하는, 동전기적 디스플레이 시스템.
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