KR20210099837A - 반사 디스플레이 장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 반사 다스플레이 장치는, 상부전극 및 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극; 상기 상부전극과 하부전극 사이에 구비되며, 적어도 한 종류의 안료입자 및 고굴절 중성입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 디스플레이 셀을 포함하고, 상기 고굴절 중성입자는, 상기 디스플레이 셀의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성이다.

Description

반사 디스플레이 장치 및 그의 제조방법{REFELCTIVE DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전기영동 기술을 이용한 반사 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학 특성이 향상된 반사 디스플레이 장치에 관한 것이다.
반사 디스플레이 장치는 일반적으로 전기영동 디스플레이 패널을 구비하며, 전기영동 디스플레이 패널은 다양한 형태로 존재한다. 특히 전기영동 디스플레이 패널 중 격벽형 디스플레이 패널 또는 마이크로 캡슐형 디스플레이 패널의 경우, 두 전극 사이에 위치한 전기영동유체 내의 안료입자들이 두 전극에 인가된 전원에 의해 안료입자들이 이동하면서 패널에 화상을 표시한다.
그러나 전기영동유체 내의 입자들의 이동에 따라 화상이 표시되기 때문에, 전기영동 디스플레이 패널 구조에서 표시부에 해당하는 전극표면에 입자들의 불균일한 배치 또는 입자들이 일부 군집 현상 및 입자들 사이의 공극 등에 의해 반사율 및 시야각 특성이 불안정 또는 저하될 수 있다. 따라서 반사 디스플레이 장치는 고품질의 색특성을 나타내기에 용이하지 않다는 문제점을 갖고 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 반사형 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 반사 디스플레이 패널의 반사율 및 시야각 특성을 향상시키기 위해 도 1a와 같이 표시부측 상부기판(2)의 상면에 고굴절 물질층(1)을 적층하거나, 또는 도 1b와 같이 내부의 형상이 굴곡진 형상을 갖는 굴곡부(3)를 갖는 표시부측 전극(3)을 이용하였다.
그러나 도 1a의 반사 디스플레이 패널구조의 경우, 패널 내지 모듈의 두께가 상대적으로 두꺼워지며, 별도의 공정들이 추가됨에 따른 제조비용 증가하는 문제점과 공정시간이 증가하는 문제점이 존재한다. 도 1b의 반사 디스플레이 패널구조의 경우, 별도의 전극 패터닝 공정에 따른 제조비용 증가 문제와, 패터닝 공정에 따른 수율 감소와 같은 문제점이 존재한다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 제조비용 절감이 가능하고, 제조가 용이하며, 반사 디스플레이 패널의 반사율 및 시야각 특성이 향상된 반사 디스플레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치는, 상부전극 및 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극; 상기 상부전극과 하부전극 사이에 구비되며, 적어도 한 종류의 안료입자 및 고굴절 중성입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 디스플레이 셀을 포함하고, 상기 고굴절 중성입자는, 상기 디스플레이 셀의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성이다.
또한 실시예에 있어서, 상기 고굴절 중성입자는, 상기 전기영동유체보다 비중이 작아 상기 디스플레이 셀의 상단부분에 부유한다.
또한 실시예에 있어서, 상기 전기영동유체는, 열 또는 자외선에 의해 경화되며 상기 고굴절 중성입자와 동일한 비중을 갖는 경화물질을 더 포함하고, 상기 경화물질은, 상기 고굴절 중성입자를 상기 디스플레이 셀의 상단부분에 고정한다.
또한 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 셀은, 상기 상부전극 및 상기 하부전극 사이에 구비되는 격벽에 의해 구획되는 셀이다.
또한 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 셀은, 마이크로 캡슐이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치는, 상부전극 및 상기 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극; 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 구비되며, 적어도 한 종류의 안료입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 마이크로 캡슐; 및 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 상기 마이크로 캡슐을 고정하기 위한 바인더를 포함하고, 상기 바인더는, 전기적으로 중성인 고굴절 중성입자를 포함하고, 상기 바인더 내 고굴절 중성입자는 상기 상부전극의 전면에 위치한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치는, 상부전극 및 상기 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극; 및 상기 상부전극과 하부전극 사이에 구비되며, 내부에 적어도 한 종류의 안료입자를 포함하는 전기영동유체를 구비하는 마이크로 캡슐을 포함하고, 상기 마이크로 캡슐의 표면 전면에는 고굴절 중성입자가 구비된다.
본 발명의 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치의 제조방법은, 적어도 한 종류의 안료입자 및 고굴절 중성입자를 포함하는 전기영동유체를 구비하는 마이크로 캡슐을 제조하는 과정; 및 상기 마이크로 캡슐을 상부전극이 형성된 상부기판 및 하부전극이 형성된 하부기판 사이에 고정하는 과정을 포함하고, 상기 고굴절 중성입자는, 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성이다.
본 발명의 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치의 제조방법은, 적어도 한 종류의 안료입자, 고굴절 중성입자, 열 또는 자외선에 의해 경화되며 상기 고굴절 중성입자와 동일한 비중을 갖는 경화물질을 포함하는 전기영동유체를 구비하는 마이크로 캡슐을 제조하는 과정; 상기 마이크로 캡슐을 상부전극이 형성된 상부기판 및 하부전극이 형성된 하부기판 사이에 고정하는 과정; 및 상기 경화물질을 경화시켜 상기 고굴절 중성입자를 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정을 포함하고, 상기 고굴절 중성입자는, 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성이다.
또한 실시예에 있어서, 상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질의 비중이 상기 전기영동유체의 비중보다 작은 경우, 상기 고굴절 중성입자를 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정은, 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 부유하는 상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질에 열 또는 자외선을 조사하여 상기 경화물질을 경화시킨다.
또한 실시예에 있어서, 상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질의 비중이 상기 전기영동유체의 비중보다 큰 경우, 상기 고굴절 중성입자를 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정은, 상기 반사 디스플레이 장치를 상하 반전시켜 상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질이 상기 전기영동유체의 하단부분으로 가라앉을 때, 상기 경화물질을 경화시킨다.
본 발명에 따르면, 전기적으로 중성인 고굴절 중성입자를 이용하여, 종래의 전극 표면에 입자들이 이상적으로 균일하게 위치하지 못하고 입자들 사이의 공극 등에 의하여 반사율 및 시야각 특성이 불안정하거나 저하를 방지하거나 개선하기 위하여 종래에 제시된 기술들 대비 복잡한 구동방법, 별도의 장치 내지 부품 등이 요구되지 않는다.
또한 본 발명에 따르면, 공정이 단순하고 기존의 공정과 병행이 가능하며 상대적으로 소모되는 재료비가 적고 고사향의 공정장비 등이 요구되지 않음에 따라 종래의 기술대비 제조비용 절감, 수율향상, 제품제조 시간을 단축할 수 있다. 또한, 고굴절 투명입자들의 위치를 전기적으로 제어할 수 있으며 대조비 또한 종래에 제시된 기술들 대비 향상할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 반사형 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b에서 디스플레이 셀 내에 경화물질이 더 포함된 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 마이크로 캡슐을 설명하기 위한 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 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일 하거나 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 사용된다. 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 의 미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 반사 디스플레이 장치(100)는 상부전극(111)을 구비하는 상부기판(110), 상부전극에 대향되는 위치에 하부전극(121)을 구비하는 하부기판(120), 상부전극(111)과 하부전극(121) 사이에 구비되는 디스플레이 셀(130)을 포함한다.
상부기판(110)의 일면에는 상부전극(111)이 형성된다. 상부전극은 복수로 구비되어, 상부기판 상의 복수의 영역에 각각 형성될 수 있다. 상부기판 상의 복수의 영역에 각각 형성된 복수의 전극에는 동일하거나 서로 다른 전압이 인가될 수 있다. 또는 상기와는 달리, 상부전극(111)은 상부기판(100)의 전 영역에 판 형상으로 형성되는 공통전극일 수 있다.
상부기판(110)은 시안측 즉, 표시부측에 위치하는 기판으로서, 상부기판(110)은 투과율이 높은 광투명 소재를 포함한다. 이하 도면에서는 상부기판이 표시부측에 위치하는 것으로 설명한다.
예를 들어 상부기판(110)은 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 상기 베이스 필름은 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), 폴리카보네이 트(PC), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC) 중 어느 하나의 물질을 포함할 수 있다.
상부전극(111)은 표시부측에 위치하는 전극으로서, 광투과율이 높은 도전성 물질을 포함한다. 예를 들어, 상부전극은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO 또는 TCO(transparent conductive oxide) 중 어느 하나 이상의 도전성 물질을 포함할 수 있다.
하부기판(120)은 표시부측에 위치하지 않는 기판으로서, 광투명 소재가 아닌 소재 로 구비될 수 있다. 하부기판(120)은 플라스틱 재질, 금속 재질 등의 다양한 재질 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 하부기판은 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) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
다른 예로서, 하부기판(120)은, 알루미늄 등의 금속을 포함하는 금속 포일, 또는 배면이 금속층으로 코팅된 플라스틱 필름 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
하부전극(121)은 표시부측이 아닌 곳에 위치하는 전극으로서, 광투과율과 무관한 도전성 물질을 포함한다.
디스플레이 셀(130)은 상부전극(111) 및 상부전극(111)에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극(121) 사이에 구비된다.
디스플레이 셀(130)은 도 2b의 마이크로 캡슐(132) 또는 도 2a의 상부전극(111) 및 하부전극(121) 사이에 구비되는 격벽(133)에 의해 구획되는 셀(134) 중 어느 하나일 수 있다.
디스플레이 셀(130)이 마이크로 캡슐(132)인 경우, 마이크로 캡슐(132)은 상부전극(111)과 하부전극(121) 사이에서 바인더(141) 또는 접착층(142)에 의해 고정될 수 있다.
디스플레이 셀(130)은, 적어도 한 종류의 안료입자(W, B) 및 고굴절 중성입자(X)를 포함하는 전기영동유체(131)를 내부에 구비한다.
전기영동유체(131)는 안료입자 및 고굴절 중성입자(X)와 화학적으로 반응하지 않는 유체이다. 전기영동유체(131) 내에서 상부전극(111) 및 하부전극(121)에 의해 형성되는 전기장에 의해 안료입자(W, B)가 이동한다.
전기영동유체(131)는, 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일트리에칠헥사노인, 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 색가변 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)을 포함할 수 있다.
안료입자(W, B)는 다양한 색상을 가질 수 있다. 안료입자는 유기 또는 무기 화합물일 수 있으며, 광을 흡수하거나 또는 광을 반사(또는 산란)시킬 수 있다. 안료입자는 금속 입자 와 같은 반사 물질일 수 있다. 안료입자는 컬러 입자를 포함할 수 있다.
안료입자(W, B)는 (+) 극성 또는 (-) 극성으로 대전될 수 있다.
안료입자(W, B)가 2종류로 구성될 수 있다. 예를 들어 안료입자가 흑색의 제1 안료입자(B), 백색의 제2 안료입자(W)로 구비되는 경우, 제1 안료입자(B)는 (+) 또는 (-)극성을 갖고, 제2 안료입자(W)는 제1 안료입자(B)와 다른 극성을 갖을 수 있다. 이에 따라 제1 및 제2 안료입자(W, B)는 상부전극 및 하부전극에 의해 형성되는 전기장에 의해 전기영동유체(131) 내에서 표시부측 또는 표시부측과 반대에 위치한 비표시부측으로 각각 이동될 수 있다.
도면에는 도시되지 않았지만, 안료입자가 3종류 이상인 경우, 제3 안료입자는 (+)극성 및 (-)극성 중 어느 하나의 극성을 갖되, 서로 동일한 극성을 갖는 이종의 안료입자들끼리는 서로 다른 전위를 갖을 수 있다. 이에 따라 제3 안료입자는 제1 및 제2 안료입자와 분리된 상태로 이동하여 표시부측으로 이동할 수 있다. 제3 안료입자는 흑색 및 백색이 아닌 칼라를 표현할 수 있다.
고굴절 중성입자(X)는 굴절률이 큰 입자이다. 고굴절 중성입자(X)는 디스플레이 셀(130)의 상단부에 위치하며, 전기적으로 중성이다.
고굴절 중성입자(X)는 전기영동유체(131)보다 굴절률이 큰 재질을 포함한다. 디스플레이 셀의 상단부분에 위치하는 고굴절 중성입자는, 내부에서 반사되어 표시부측으로 나가는 광을 분산시킨다. 분산된 광은 따라 디스플레이 셀(130)과 디스플레이 셀(130)이 서로 인접하는 인접지역에서의 음영을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 시야각을 향상시킬 수 있다. 고굴절 중성입자(X)는 전기적으로 중성이므로, 상부전극 및 하부전극에 의해 형성되는 전기장에 영향을 주지 않고, 전기장에 의한 영향을 받지도 않는다.
고굴절 중성입자(X)는 전기영동유체(131)의 비중보다 작은 비중을 갖을 수 있다. 고굴절 중성입자(X)의 비중이 전기영동유체(131)의 비중보다 작은 경우, 고굴절 중성입자(X)는 전기영동유체(131) 내에서 부유하게 된다. 따라서 고굴절 중성입자(X)는 디스플레이 셀(130) 내에서 별도의 고정과정없이 디스플레이 셀(130)의 상단부분에 위치하게 된다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 및 도 2b에서 디스플레이 셀 내에 경화물질이 더 포함된 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 디스플레이 셀(130)은, 내부에 적어도 한 종류의 안료입자(W, B) 및 고굴절 중성입자(X)를 포함하는 전기영동유체(131) 외에 열 또는 자외선에 의해 경화되는 성질을 갖는 경화물질(135)을 더 포함할 수 있다.
경화물질(135)은 고굴절 중성입자(X)를 디스플레이 셀(130)의 상단부분에 고정하는 기능을 수행한다. 경화물질(135)은 고굴절 중성입자(X)와 동일한 비중을 갖되, 전기영동유체보다 작은 비중을 갖거나 큰 비중을 갖을 수 있다.
경화물질(135) 및 고굴절 중성입자(X)가 전기영동유체(131)보다 작은 비중을 갖는 경우, 경화물질(135) 및 고굴절 중성입자(X)는 안료입자(B, W)와는 달리 디스플레이 셀(130)의 상단부분으로 떠오르게 된다. 디스플레이 셀(130)의 상단부분에 떠오르면, 고굴절 경화물질에 열 또는 자외선을 조사함으로써, 디스플레이 셀(130)의 상단부분에 고굴절 중성입자(X)를 고정할 수 있다.
이와 달리 경화물질(135) 및 고굴절 중성입자(X)가 전기영동유체보다 비중이 큰 경우, 전기영동유체(131) 내에서 가라앉을 수 있다. 이 경우, 상부기판(110)이 아래로 오도록 반사 디스플레이 장치(100)를 상하반전시킨 후, 경화물질(135) 및 고굴절 중성입자(X)가 상부기판(110) 쪽으로 가라앉을 때 경화물질(135)을 경화시킨다.
도 4a는 마이크로 캡슐 내부에 경화제가 포함되지 않는 경우의 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4b 및 도 4c는 마이크로 캡슐 내부에 경화제가 포함되는 경우의 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도 4a를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 셀(130)이 마이크로 캡슐(132)인 경우의 반사 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 설명한다.
도 4a를 참조하면, 디스플레이 셀이 마이크로 캡슐인 경우의 반사 디스플레이 장치의 제조방법은 적어도 한 종류의 안료입자 및 고굴절 중성입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 마이크로 캡슐을 제조하는 과정(S111)과 마이크로 캡슐을 상부전극이 형성된 상부기판 및 하부전극이 형성된 하부기판 사이에 고정하는 과정(S112)를 포함한다.
S111단계에서, 마이크로 캡슐은 내부에 안료입자(B, W) 및 고굴절 중성입자(X)를 포함하는 전기영동유체(131)를 구비하도록 제조된다. 이때 마이크로 캡슐(132) 내에 포함된 고굴절 중성입자(X)는 마이크로 캡슐(132)의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성이다. 경화물질(135)이 포함되지 않은 마이크로 캡슐(132) 내의 고굴절 중성입자(X)는 전기영동유체(131)보다 비중이 작게 선택된다. 이에 따라 마이크로 캡슐(132) 내에서 고굴절 중성입자(X)는 마이크로 캡슐(132)의 상단부분 즉, 표시부측에 부유하게 된다. 이 경우, 고굴절 중성입자(X)를 마이크로 캡슐(132)의 상단부분에 고정하기 위한 별도의 과정이 필요하지 않다.
S112단계에서, 마이크로 캡슐(X)은 도전성 접착층(142) 및 바인더에 의해 상부기판 및 하부기판에 고정될 수 있다. 마이크로 캡슐(132)은 도전성 접착층(142) 및 바인더(141)에 의해 하부기판에 고정된 후 상부기판에 고정될 수 있다.
도 4b는 고굴절 중성입자 및 경화제가 전기영동유체보다 비중이 작은 경우의 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4c는 고굴절 중성입자 및 경화제가 전기영동유체보다 비중이 큰 경우의 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 디스플레이 셀(130)이 마이크로 캡슐(132)인 경우의 반사 디스플레이 장치의 제조방법(S120)은 적어도 한 종류의 안료입자(W, B), 고굴절 중성입자(X) 및 열 또는 자외선에 의해 경화되며 고굴절 중성입자(X)와 동일한 비중을 갖는 경화물질(135)을 포함하는 마이크로 캡슐(132)을 제조하는 과정(S121)과, 마이크로 캡슐을 상부전극(111)이 형성된 상부기판(110) 및 하부전극(121)이 형성된 하부기판(120) 사이에 고정하는 과정(S122)과, 경화물질(135)을 경화시켜 고굴절 중성입자(X)를 마이크로 캡슐(132)의 상단부분분 즉, 표시부측에 고정하는 과정(S123)을 포함한다.
도 4b의 반사 디스플레이 장치의 제조방법은 S121단계에서 마이크로 캡슐을 제조하는 과정(S121)에서 내부에 적어도 한종류의 안료입자(W, B), 고굴절 중성입자(X) 및 경화물질(135)을 포함하도록 마이크로 캡슐을 제조한다. 이때 마이크로 캡슐 내부에 포함되는 고굴절 중성입자(X) 및 경화물질(135)은 전기영동유체보다 비중이 작다. 따라서 전기영동유체(131)보다 비중이 작은 고굴절 중성입자(X) 및 경화물질(135)은 마이크로 캡슐(132)의 상단부분에 부유하게 된다.
마이크로 캡슐(132)을 상부기판(110) 및 하부기판(120)에 고정하는 과정(S122) 이후, 고굴절 중성입자(X)를 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정(S123)에서, 마이크로 캡슐(132)의 상단부분에 부유하는 고굴절 중성입자(X) 및 경화물질(135)에 열 또는 자외선을 조사하여 경화물질(135)을 경화시킨다. 경화물질(135)이 경화되면서, 경화물질(135)의 경화됨에 따라, 마이크로 캡슐(132)의 상단부분에 경화물질(135)과 함께 부유하던 고굴절 중성입자(X)가 마이크로 캡슐(132)의 상단부분 즉, 표시부측에 고정된다.
도 4c를 참조하면, 도 4c의 반사 디스플레이 장치의 제조방법의 경우, 도 4b의 반사 디스플레이 장치의 제조방법 중 S121, S122 단계가 동일하게 진행된다.
도 4c의 반사 디스플레이 장치의 제조방법에서 사용되는 고굴절 중성입자(X) 및 경화물질(135)은 전기영동유체(131)보다 비중이 크므로, 마이크로 캡슐(132) 내에서 하단부분으로 가라앉게 된다. 따라서 고굴절 중성입자(X)를 마이크로 캡슐(132)의 상단부분에 고정하는 과정(S133)에서는, 반사 디스플레이 장치를 상하 반전시킨 후 열 또는 자외선을 조사하여 경화물질(135)을 경화시킨다. 즉, 반사 디스플레이 장치가 상하 반전되면, 표시부측의 상부기판(110)이 하부기판(120)의 하부에 위치하므로, 마이크로 캡슐(132) 내 하단부분으로 가라앉은 경화물질(135)이 경화되면, 고굴절 중성입자(X)는 마이크로 캡슐(132) 내 표시부측에 고정된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 반사 디스플레이 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 제1 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치에 대한 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치(200)은 상부전극(211)이 형성된 상부기판(210), 하부전극(221)이 형성된 하부기판(220), 상부전극(211)과 하부전극(221) 사이에 구비되며, 적어도 한종류의 안료입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 마이크로 캡슐(232), 상부전극(211)과 하부전극(221) 사이에 마이크로 캡슐(232)을 고정하기 위한 바인더(241)을 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에서의 반사 디스플레이 장치에서 고굴절 중성입자는 디스플레이 셀 내에 포함되었지만, 본 발명의 제2 실시예에서의 반사 디스플레이 장치에서는 상부전극(211)과 하부전극(221) 사이에 마이크로 캡슐(232)을 고정하기 위한 바인더(242)에 고굴절 중성입자(X)가 포함된다.
본 발명의 제2 실시예에서의 반사 디스플레이 장치(200)에서 고굴절 중성입자(X)가 포함하는 바인더(242)는 마이크로 캡슐(232)을 상부전극(211)과 하부전극(221) 사이에 고정한다.
바인더(242)는 건조 또는 경화되는 성질을 갖는다. 따라서 바인더(242)가 건조 또는 경화되기 전까지는 유체의 성질을 갖는다. 전기적으로 고굴절 중성입자(X)는 바인더(242)가 건조 또는 경화되기 전까지 바인더(242) 내에서 이동할 수 있다.
도 6을 참조하면, 고굴절 중성입자(X)가 바인더(241)를 구성하는 물질보다 큰 비중을 갖는 경우, 바인더(241)의 하부로 이동하게 된다. 상부기판(241)을 반전시켜 아래에 놓고, 상부기판(210)에 형성된 상부전극(211)에 마이크로 캡슐(232)을 배치하고 바인더(241)를 도포하면, 상부기판(241)의 전면으로 바인더 내의 고굴절 중성입자(X)가 이동한다. 고굴절 중성입자(X)가 상부전극(211)의 전면에 위치하는 때 바인더(242)가 건조 또는 경화되면, 고굴절 중성입자(X)는 상부전극(211)과 가까운 위치에서 고정된다. 상부전극(211)은 표시부측에 해당하므로, 상부전극(211)과 가까운 위치에 위치하는 고굴절 중성입자(X)는 반사 디스플레이 장치의 반사율 및 시야각을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 반사 디스플레이 장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 마이크로 캡슐을 설명하기 위한 도면이다.
제 1 및 제2 실시예와 달리, 제3 실시예의 반사 디스플레이 장치의 경우, 도 8과 같이 고굴절 중성입자가 마이크로 캡슐 전면에 구비된다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 반사 디스플레이 장치(300)는 상부전극(311)이 형성된 상부기판(310), 상부전극(311)에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극(321)이 형성된 하부기판(320), 상부전극과 하부전극 사이에 구비되며, 내부에 적어도 한 종류의 안료입자를 포함하는 전기영동유체(331)를 구비하는 마이크로 캡슐(332)을 포함한다.
마이크로 캡슐(332)의 표면 전면에는 도 8과 같이 전기적으로 중성인 고굴절 중성입자(X)가 구비된다. 고굴절 중성입자(X)는 마이크로 캡슐(332)의 표면 전면에 코팅된 상태로 상부전극(311)과 하부전극(321) 사이에 바인더에 의해 고정된다.
상기와 같이 마이크로 캡슐(332)의 표면 전면에 구비되는 고굴절 중성입자(X)는 제1 실시예 및 제2 실시예에서와 같은 광학특성을 갖는다.
100, 200, 300: 반사 디스플레이 장치 110, 210, 310: 상부기판
111, 211, 311: 상부전극 120, 220, 320: 하부기판
121, 221, 321: 하부전극 130: 디스플레이 셀
131, 231, 331: 전기영동유체 132, 232, 332: 마이크로 캡슐
133: 격벽 134: 셀
135: 경화물질 131, 231, 331: 전기영동유체
141, 241, 341: 바인더 X: 고굴절 중성입자
W, B: 제1 안료입자, 제2 안료입자

Claims (11)

  1. 상부전극 및 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극;
    상기 상부전극과 하부전극 사이에 구비되며, 적어도 한 종류의 안료입자 및 고굴절 중성입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 디스플레이 셀을 포함하고,
    상기 고굴절 중성입자는,
    상기 디스플레이 셀의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성인 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고굴절 중성입자는, 상기 전기영동유체보다 비중이 작아 상기 디스플레이 셀의 상단부분에 부유하는 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기영동유체는,
    열 또는 자외선에 의해 경화되며 상기 고굴절 중성입자와 동일한 비중을 갖는 경화물질을 더 포함하고,
    상기 경화물질은, 상기 고굴절 중성입자를 상기 디스플레이 셀의 상단부분에 고정하는 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 셀은, 상기 상부전극 및 상기 하부전극 사이에 구비되는 격벽에 의해 구획되는 셀인 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 셀은, 마이크로 캡슐인 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  6. 상부전극 및 상기 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극;
    상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 구비되며, 적어도 한 종류의 안료입자를 포함하는 전기영동유체를 내부에 구비하는 마이크로 캡슐; 및
    상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 상기 마이크로 캡슐을 고정하기 위한 바인더를 포함하고,
    상기 바인더는, 전기적으로 중성인 고굴절 중성입자를 포함하고,
    상기 바인더 내 고굴절 중성입자는 상기 상부전극의 전면에 위치하는 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  7. 상부전극 및 상기 상부전극에 대향하는 위치에 구비되는 하부전극; 및
    상기 상부전극과 하부전극 사이에 구비되며, 내부에 적어도 한 종류의 안료입자를 포함하는 전기영동유체를 구비하는 마이크로 캡슐을 포함하고,
    상기 마이크로 캡슐의 표면 전면에는 고굴절 중성입자가 구비되는 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치.
  8. 적어도 한 종류의 안료입자 및 고굴절 중성입자를 포함하는 전기영동유체를 구비하는 마이크로 캡슐을 제조하는 과정; 및
    상기 마이크로 캡슐을 상부전극이 형성된 상부기판 및 하부전극이 형성된 하부기판 사이에 고정하는 과정을 포함하고,
    상기 고굴절 중성입자는,
    상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성인 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치의 제조방법.
  9. 적어도 한 종류의 안료입자, 고굴절 중성입자, 열 또는 자외선에 의해 경화되며 상기 고굴절 중성입자와 동일한 비중을 갖는 경화물질을 포함하는 전기영동유체를 구비하는 마이크로 캡슐을 제조하는 과정;
    상기 마이크로 캡슐을 상부전극이 형성된 상부기판 및 하부전극이 형성된 하부기판 사이에 고정하는 과정; 및
    상기 경화물질을 경화시켜 상기 고굴절 중성입자를 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정을 포함하고,
    상기 고굴절 중성입자는,
    상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 위치하고, 전기적으로 중성인 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질의 비중이 상기 전기영동유체의 비중보다 작은 경우,
    상기 고굴절 중성입자를 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정은, 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 부유하는 상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질에 열 또는 자외선을 조사하여 상기 경화물질을 경화시키는 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질의 비중이 상기 전기영동유체의 비중보다 큰 경우,
    상기 고굴절 중성입자를 상기 마이크로 캡슐의 상단부분에 고정하는 과정은,
    상기 반사 디스플레이 장치를 상하 반전시킨 후 상기 고굴절 중성입자 및 상기 경화물질이 상기 전기영동유체의 하단부분으로 가라앉을 때, 상기 경화물질을 경화시키는 것을 특징으로 하는 반사 디스플레이 장치의 제조방법.
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