KR20230151034A - 로우 프로파일 에지 시일이 있는 전기 영동 디스플레이 - Google Patents
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Abstract
환경 오염 물질로부터 전기 광학 디스플레이를 보호하기 위한 다양한 유형의 백플레인 및 에지 시일을 포함하는 전기 영동 디스플레이 모듈이 기재된다. 특히, 개시된 모듈 설계는 매우 좁은 에지 시일, 즉 1 mm 미만 두께를 가능하게 한다. 한 유형의 시일에서, 전기 광학 층은 백플레인과 보호 시트 사이에 끼워지고, 밀봉 재료가 백플레인과 보호 시트 사이에 연장된다. 일부 경우에, 보호 시트는 물리적 보호를 제공하고 수분 유입을 감소시키기 위한 여러 층의 투명 재료를 포함한다.
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관련 출원에 대한 참조
본 출원은 2021년 5월 13일 출원된 미국 가특허 출원 번호 제63/187,972호 및 2021년 4월 16일 출원된 미국 가특허 출원 번호 제63/175,935호의 우선권을 주장한다. 아래에 언급된 모든 특허 및 간행물의 전체 내용은 그 전체가 참조에 의해 본원에 포함된다.
본 발명은 에지 시일(edge seal)을 갖는 전기 영동 디스플레이에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 이러한 전기 영동 디스플레이의 생산을 위한 프로세스를 제공한다.
용어 "쌍안정(bistable)" 및 "쌍안정성"은 적어도 하나의 광학 특성이 상이한 제1 및 제2 디스플레이 상태를 갖는 디스플레이 요소를 포함하는 디스플레이를 지칭하도록 당업계에서의 통상적인 의미로 본원에 사용되며, 그리하여 임의의 주어진 요소가 구동된 후에는, 유한 지속기간의 어드레싱 펄스에 의해, 그의 제1 또는 제2 디스플레이 상태를 가정하고, 어드레싱 펄스가 종료된 후에는, 해당 상태가 디스플레이 요소의 상태를 변경하는 데 필요한 어드레싱 펄스의 최소 지속기간인 적어도 여러 번, 예를 들어 적어도 4회 지속될 것인 디스플레이를 지칭하도록 한다. 미국 특허 번호 7,170,670에는, 그레이 스케일이 가능한 일부 입자 기반 전기 영동 디스플레이가 그의 극단적인 흑백 상태 뿐만 아니라 그의 중간 회색 상태에서도 안정적이라는 것이 나와 있으며, 일부 다른 유형의 전기 광학 디스플레이도 마찬가지이다. 이 유형의 디스플레이는 쌍안정보다는 "다중 안정(multi-stable)"이라고 부르는 것이 적절하지만, 편의상 여기서는 쌍안정 및 다중 안정 디스플레이 모두를 포괄하도록 "쌍안정"이라는 용어가 사용될 수 있다.
MIT(Massachusetts Institute of Technology), E Ink Corporation, E Ink California, LLC. 및 관련 회사에 양도되거나 이들 명의인 수많은 특허 및 출원에서는 캡슐화된 마이크로셀 전기 영동 및 기타 전기 광학 매질에 사용되는 다양한 기술에 대해 기재한다. 캡슐화된 전기 영동 매질은 수많은 작은 캡슐을 포함하며, 각각의 캡슐 자체는 유체 매질에 전기 영동 이동 입자를 포함하는 내부 상과 내부 상을 둘러싸는 캡슐 벽을 포함한다. 통상적으로 캡슐 자체가 중합성 바인더 내에 고정되어 두 전극 사이에 위치된 응집층(coherent layer)을 형성한다. 마이크로셀 전기 영동 디스플레이에서는, 하전 입자 및 유체가 마이크로캡슐 내에 캡슐화되지 않고 대신 캐리어 매질, 통상적으로 중합성 필름 내에 형성된 복수의 캐비티 내에 유지된다. [[이하, "마이크로캐비티 전기 영동 디스플레이"라는 용어는 캡슐화 및 마이크로셀 전기 영동 디스플레이를 모두 포괄하는 데 사용될 수 있다.]] 이러한 특허 및 출원에 기재된 기술은 다음을 포함한다:
(a) 전기 영동 입자, 유체 및 유체 첨가제; 예를 들어 미국 특허 번호 5,961,804; 6,017,584; 6,120,588; 6,120,839; 6,262,706; 6,262,833; 6,300,932; 6,323,989; 6,377,387; 6,515,649; 6,538,801; 6,580,545; 6,652,075; 6,693,620; 6,721,083; 6,727,881; 6,822,782; 6,831,771; 6,870,661; 6,927,892; 6,956,690; 6,958,849; 7,002,728; 7,038,655; 7,052,766; 7,110,162; 7,113,323; 7,141,688; 7,142,351; 7,170,670; 7,180,649; 7,226,550; 7,230,750; 7,230,751; 7,236,290; 7,247,379; 7,277,218; 7,286,279; 7,312,916; 7,375,875; 7,382,514; 7,390,901; 7,411,720; 7,473,782; 7,532,388; 7,532,389; 7,572,394; 7,576,904; 7,580,180; 7,679,814; 7,746,544; 7,767,112; 7,848,006; 7,903,319; 7,951,938; 8,018,640; 8,115,729; 8,199,395; 8,257,614; 8,270,064; 8,305,341; 8,361,620; 8,363,306; 8,390,918; 8,582,196; 8,593,718; 8,654,436; 8,902,491; 8,961,831; 9,052,564; 9,114,663; 9,158,174; 9,341,915; 9,348,193; 9,361,836; 9,366,935; 9,372,380; 9,382,427; 9,423,666; 9,428,649; 9,552,780; 9,557,623; 9,664,978; 9,670,367; 9,671,667; 9,688,859; 9,726,957; 9,732,231; 9,752,034; 9,765,015; 9,778,535; 9,778,537; 9,778,538; 9,835,926; 9,864,253; 9,953,588; 9,995,987; 10,025,157; 10,031,394; 10,040,954; 10,061,123; 10,062,337; 10,431,168; 10,444,590; 및 10,514,583; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2003/0048522; 2003/0151029; 2003/0164480; 2004/0030125; 2005/0012980; 2009/0009852; 2009/0206499; 2009/0225398; 2010/0148385; 2011/0217639; 2012/0049125; 2013/0161565; 2013/0193385; 2013/0244149; 2014/0011913; 2014/0078024; 2014/0078573; 2014/0078576; 2014/0104674; 2014/0231728; 2015/0177590; 2015/0185509; 2015/0241754; 2015/0301425; 및 2016/0170106 참조;
(b) 캡슐, 바인더 및 캡슐화 프로세스; 예를 들어 미국 특허 번호 5,930,026; 6,067,185; 6,130,774; 6,172,798; 6,249,271; 6,327,072; 6,392,785; 6,392,786; 6,459,418; 6,839,158; 6,866,760; 6,922,276; 6,958,848; 6,987,603; 7,061,663; 7,071,913; 7,079,305; 7,109,968; 7,110,164; 7,184,197; 7,202,991; 7,242,513; 7,304,634; 7,339,715; 7,391,555; 7,411,719; 7,477,444; 7,561,324; 7,848,007; 7,910,175; 7,952,790; 7,955,532; 8,035,886; 8,129,655; 8,446,664; 및 9,005,494; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0156340; 2007/0091417; 2008/0130092; 2009/0122389; 및 2011/0286081 참조;
(c) 마이크로셀 구조, 벽 재료 및 마이크로셀 형성 방법; 예를 들어 미국 특허 번호 6,672,921; 6,751,007; 6,753,067; 6,781,745; 6,788,452; 6,795,229; 6,806,995; 6,829,078; 6,833,177; 6,850,355; 6,865,012; 6,870,662; 6,885,495; 6,906,779; 6,930,818; 6,933,098; 6,947,202; 6,987,605; 7,046,228; 7,072,095; 7,079,303; 7,141,279; 7,156,945; 7,205,355; 7,233,429; 7,261,920; 7,271,947; 7,304,780; 7,307,778; 7,327,346; 7,347,957; 7,470,386; 7,504,050; 7,580,180; 7,715,087; 7,767,126; 7,880,958; 8,002,948; 8,154,790; 8,169,690; 8,441,432; 8,582,197; 8,891,156; 9,279,906; 9,291,872; 9,388,307; 9,436,057; 9,436,058; 9,470,917; 9,919,553; 및 10,401,668; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2003/0175480; 2003/0175481; 2003/0179437; 2003/0203101; 2014/0050814; 및 2016/0059442 참조;
(d) 마이크로셀을 채우고 밀봉하는 방법; 예를 들어 미국 특허 번호 6,545,797; 6,751,008; 6,788,449; 6,831,770; 6,833,943; 6,859,302; 6,867,898; 6,914,714; 6,972,893; 7,005,468; 7,046,228; 7,052,571; 7,144,942; 7,166,182; 7,374,634; 7,385,751; 7,408,696; 7,522,332; 7,557,981; 7,560,004; 7,564,614; 7,572,491; 7,616,374; 7,684,108; 7,715,087; 7,715,088; 8,179,589; 8,361,356; 8,520,292; 8,625,188; 8,830,561; 9,081,250; 9,346,987; 및 9,759,978; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2002/0188053; 2004/0120024; 2004/0219306; 및 2015/0098124 참조;
(e) 전자 광학 재료를 포함하는 필름 및 서브어셈블리; 예를 들어 미국 특허 번호 6,825,829; 6,982,178; 7,112,114; 7,158,282; 7,236,292; 7,443,571; 7,513,813; 7,561,324; 7,636,191; 7,649,666; 7,728,811; 7,729,039; 7,791,782; 7,826,129; 7,839,564; 7,843,621; 7,843,624; 8,034,209; 8,068,272; 8,077,381; 8,177,942; 8,390,301; 8,482,835; 8,786,929; 8,830,553; 8,854,721; 9,075,280; 9,238,340; 9,470,950; 9,554,495; 9,563,099; 9,733,540; 9,778,536; 9,835,925; 10,444,591; 및 10,466,564; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0237962; 2009/0168067; 및 2011/0164301 참조;
(f) 디스플레이에 사용되는 백플레인(backplane), 접착 층 및 기타 보조 층 및 방법; 예를 들어 미국 특허 번호 D485,294; 6,124,851; 6,130,773; 6,177,921; 6,232,950; 6,252,564; 6,312,304; 6,312,971; 6,376,828; 6,392,786; 6,413,790; 6,422,687; 6,445,374; 6,480,182; 6,498,114; 6,506,438; 6,518,949; 6,521,489; 6,535,197; 6,545,291; 6,639,578; 6,657,772; 6,664,944; 6,680,725; 6,683,333; 6,724,519; 6,750,473; 6,816,147; 6,819,471; 6,825,068; 6,831,769; 6,842,167; 6,842,279; 6,842,657; 6,865,010; 6,873,452; 6,909,532; 6,967,640; 6,980,196; 7,012,735; 7,030,412; 7,075,703; 7,106,296; 7,110,163; 7,116,318; 7,148,128; 7,167,155; 7,173,752; 7,176,880; 7,190,008; 7,206,119; 7,223,672; 7,230,751; 7,256,766; 7,259,744; 7,280,094; 7,301,693; 7,304,780; 7,327,346; 7,327,511; 7,347,957; 7,349,148; 7,352,353; 7,365,394; 7,365,733; 7,382,363; 7,388,572; 7,401,758; 7,442,587; 7,492,497; 7,535,624; 7,551,346; 7,554,712; 7,560,004; 7,583,427; 7,598,173; 7,605,799; 7,636,191; 7,649,674; 7,667,886; 7,672,040; 7,688,497; 7,733,335; 7,785,988; 7,830,592; 7,839,564; 7,843,626; 7,859,637; 7,880,958; 7,893,435; 7,898,717; 7,905,977; 7,957,053; 7,986,450; 8,009,344; 8,027,081; 8,049,947; 8,072,675; 8,077,141; 8,089,453; 8,120,836; 8,159,636; 8,208,193; 8,237,892; 8,238,021; 8,362,488; 8,373,211; 8,389,381; 8,395,836; 8,437,069; 8,441,414; 8,456,589; 8,498,042; 8,514,168; 8,547,628; 8,576,162; 8,610,988; 8,714,780; 8,728,266; 8,743,077; 8,754,859; 8,797,258; 8,797,633; 8,797,636; 8,830,560; 8,891,155; 8,969,886; 9,147,364; 9,025,234; 9,025,238; 9,030,374; 9,140,952; 9,152,003; 9,152,004; 9,201,279; 9,223,164; 9,285,648; 9,310,661; 9,419,024; 9,454,057; 9,529,240; 9,620,066; 9,632,373; 9,632,389; 9,666,142; 9,671,635; 9,715,155; 9,777,201; 9,778,500; 9,841,653; 9,897,891; 9,910,337; 9,921,422; 9,964,831; 10,036,930; 10,037,735; 10,048,563; 10,048,564; 10,190,743; 10,324,577; 10,365,533; 10,372,008; 10,429,715; 10,446,585; 10,466,564; 10,466,565; 10,495,940; 10,495,941; 10,503,041; 및 10,509,294; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2002/0060321; 2004/0085619; 2004/0105036; 2005/0122306; 2005/0122563; 2006/0255322; 2007/0052757; 2009/0122389; 2009/0315044; 2010/0177396; 2011/0140744; 2011/0187683; 2011/0292319; 2014/0078024; 2014/0192000; 2014/0210701; 2014/0368753; 2015/0378235; 및 2016/0077375; 및 국제 출원 공개 번호 WO 00/38000; 유럽 특허 번호 1,099,207 B1 및 1,145,072 B1 참조;
(g) 컬러 형성 및 컬러 조정; 예를 들어 미국 특허 번호 6,017,584; 6,545,797; 6,664,944; 6,788,452; 6,864,875; 6,914,714; 6,972,893; 7,038,656; 7,038,670; 7,046,228; 7,052,571; 7,075,502; 7,167,155; 7,385,751; 7,492,505; 7,667,684; 7,684,108; 7,791,789; 7,800,813; 7,821,702; 7,839,564; 7,910,175; 7,952,790; 7,956,841; 7,982,941; 8,040,594; 8,054,526; 8,098,418; 8,159,636; 8,213,076; 8,363,299; 8,422,116; 8,441,714; 8,441,716; 8,466,852; 8,503,063; 8,576,470; 8,576,475; 8,593,721; 8,605,354; 8,649,084; 8,670,174; 8,704,756; 8,717,664; 8,786,935; 8,797,634; 8,810,899; 8,830,559; 8,873,129; 8,902,153; 8,902,491; 8,917,439; 8,964,282; 9,013,783; 9,116,412; 9,146,439; 9,164,207; 9,170,467; 9,170,468; 9,182,646; 9,195,111; 9,199,441; 9,268,191; 9,285,649; 9,293,511; 9,341,916; 9,360,733; 9,361,836; 9,383,623; 9,423,666; 9,436,056; 9,459,510; 9,513,527; 9,541,814; 9,552,780; 9,640,119; 9,646,547; 9,671,668; 9,697,778; 9,726,959; 9,740,076; 9,759,981; 9,761,181; 9,778,538; 9,779,670; 9,779,671; 9,812,073; 9,829,764; 9,921,451; 9,922,603; 9,989,829; 10,032,419; 10,036,929; 10,036,931; 10,332,435; 10,339,876; 10,353,266; 10,366,647; 10,372,010; 10,380,931; 10,380,955; 10,431,168; 10,444,592; 10,467,984; 10,475,399; 10,509,293; 및 10,514,583; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2008/0043318; 2008/0048970; 2009/0225398; 2010/0156780; 2011/0043543; 2012/0326957; 2013/0242378; 2013/0278995; 2014/0055840; 2014/0078576; 2015/0103394; 2015/0118390; 2015/0124345; 2015/0268531; 2015/0301246; 2016/0026062; 2016/0048054; 및 2016/0116818 참조;
(h) 디스플레이 구동 방법; 예를 들어 미국 특허 번호 5,930,026; 6,445,489; 6,504,524; 6,512,354; 6,531,997; 6,753,999; 6,825,970; 6,900,851; 6,995,550; 7,012,600; 7,023,420; 7,034,783; 7,061,166; 7,061,662; 7,116,466; 7,119,772; 7,177,066; 7,193,625; 7,202,847; 7,242,514; 7,259,744; 7,304,787; 7,312,794; 7,327,511; 7,408,699; 7,453,445; 7,492,339; 7,528,822; 7,545,358; 7,583,251; 7,602,374; 7,612,760; 7,679,599; 7,679,813; 7,683,606; 7,688,297; 7,729,039; 7,733,311; 7,733,335; 7,787,169; 7,859,742; 7,952,557; 7,956,841; 7,982,479; 7,999,787; 8,077,141; 8,125,501; 8,139,050; 8,174,490; 8,243,013; 8,274,472; 8,289,250; 8,300,006; 8,305,341; 8,314,784; 8,373,649; 8,384,658; 8,456,414; 8,462,102; 8,514,168; 8,537,105; 8,558,783; 8,558,785; 8,558,786; 8,558,855; 8,576,164; 8,576,259; 8,593,396; 8,605,032; 8,643,595; 8,665,206; 8,681,191; 8,730,153; 8,810,525; 8,928,562; 8,928,641; 8,976,444; 9,013,394; 9,019,197; 9,019,198; 9,019,318; 9,082,352; 9,171,508; 9,218,773; 9,224,338; 9,224,342; 9,224,344; 9,230,492; 9,251,736; 9,262,973; 9,269,311; 9,299,294; 9,373,289; 9,390,066; 9,390,661; 9,412,314; 9,424,800; 9,460,666; 9,495,918; 9,501,981; 9,513,743; 9,514,667; 9,530,363; 9,542,895; 9,564,088; 9,612,502; 9,620,048; 9,620,067; 9,672,766; 9,721,495; 9,779,670; 9,881,564; 9,881,565; 9,886,886; 9,928,810; 9,966,018; 9,996,195; 10,002,575; 10,037,089; 10,380,954; 10,388,233; 10,475,396; 및 10,504,457; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2003/0102858; 2004/0246562; 2005/0253777; 2007/0091418; 2007/0103427; 2007/0176912; 2008/0024429; 2008/0024482; 2008/0136774; 2008/0291129; 2008/0303780; 2009/0174651; 2009/0322721; 2010/0194733; 2010/0194789; 2010/0220121; 2010/0265561; 2011/0063314; 2011/0175875; 2011/0193840; 2011/0193841; 2011/0199671; 2011/0221740; 2012/0001957; 2012/0098740; 2013/0063333; 2013/0194250; 2013/0249782; 2014/0009817; 2014/0085355; 2014/0204012; 2014/0218277; 2014/0240210; 2014/0253425; 2014/0293398; 2015/0262255; 2015/0262551; 2016/0071465; 2016/0093253; 2016/0140910; 및 2016/0180777 참조;
(i) 디스플레이의 응용; 예를 들어 미국 특허 번호 6,118,426; 6,473,072; 6,704,133; 6,710,540; 6,738,050; 6,825,829; 7,030,854; 7,119,759; 7,312,784; 7,705,824; 8,009,348; 8,011,592; 8,064,962; 8,162,212; 8,553,012; 8,973,837; 9,188,829; 9,197,704; 9,506,243; 9,880,646; 및 10,331,005; 및 미국 특허 출원 공개 번호 2002/0090980; 2004/0119681; 2007/0285385; 2013/0176288; 2013/0221112; 2013/0233930; 2013/0235536; 2014/0049808; 2014/0062391; 2014/0206292; 및 2016/0035291; 및 국제 출원 공개 번호 WO 00/36560 참조.
전술한 특허 및 출원 중 다수는, 캡슐화된 전기 영동 매질에서 이산(discrete) 마이크로캡슐을 둘러싸는 벽이 연속상으로 대체될 수 있으며, 따라서 전기 영동 매질이 전기 영동 유체의 복수의 이산 액적 및 중합성 재료의 연속상을 포함하는 소위 폴리머 분산(polymer-dispersed) 전기 영동 디스플레이를 생성할 수 있음을 인식하며, 이러한 폴리머 분산 전기 영동 디스플레이 내의 전기 영동 유체의 이산 액적은 어떠한 이산 캡슐 멤브레인도 각각의 개별 액적과 연관되어 있지 않더라도 캡슐 또는 마이크로캡슐로서 간주될 수 있다; 예를 들어, 미국 특허 번호 6,866,760을 참조하자. 그에 따라, 본 출원의 목적을 위해, 이러한 폴리머 분산 전기 영동 매질은 캡슐화된 전기 영동 매질의 아종으로 간주된다.
전기 영동 매질은 종종 불투명하고(예를 들어, 많은 전기 영동 매질에서 입자가 디스플레이를 통한 가시광의 투과를 실질적으로 차단하기 때문에) 반사 모드로 동작하지만, 많은 전기 영동 디스플레이는, 하나의 디스플레이 상태는 실질적으로 불투명하고 하나는 광 투과성인, 소위 "셔터 모드"로 동작하도록 이루어질 수 있다. 예를 들어 미국 특허 번호 5,872,552; 6,130,774; 6,144,361; 6,172,798; 6,271,823; 6,225,971; 및 6,184,856를 참조하자. 전기 영동 디스플레이와 유사하지만 전기장 강도의 변동에 의존하는 유전 영동 디스플레이는 유사한 모드에서 동작할 수 있다; 미국 특허 번호 4,418,346를 참조하자. 다른 유형의 전기 광학 디스플레이도 또한 셔터 모드로 동작할 수 있다. 셔터 모드로 동작하는 전기 광학 매질은 풀 컬러 디스플레이를 위한 다층 구조에 유용할 수 있고, 이러한 구조에서, 디스플레이의 시청 표면에 인접한 적어도 하나의 층은 시청 표면으로부터 더 멀리 떨어진 제2 층을 노출시키거나 은폐하도록 셔터 모드로 동작한다.
캡슐화된 전기 영동 디스플레이는 통상적으로 전통적인 전기 영동 디바이스의 클러스터링 및 정착 실패 모드로 인한 문제를 겪지 않으며, 다양한 연성 및 강성 기판 상에 디스플레이를 인쇄하거나 코팅할 수 있는 능력과 같은 추가 이점을 제공한다. ("인쇄"라는 단어의 사용은, 패치 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스케이드 코팅, 커튼 코팅과 같은 사전 계량 코팅; 나이프 오버 롤 코팅, 정방향 및 역방향 롤 코팅과 같은 롤 코팅; 그라비아 코팅; 딥 코팅; 스프레이 코팅; 메니스커스 코팅; 스핀 코팅; 브러시 코팅; 에어 나이프 코팅; 실크 스크린 인쇄 프로세스; 정전 인쇄 프로세스; 열 인쇄 프로세스; 잉크젯 인쇄 프로세스; 전기 영동 퇴적(미국 특허 번호 7,339,715 참조); 및 기타 유사한 기술을 포함하되, 이에 한정되는 것은 아닌, 모든 형태의 인쇄 및 코팅을 포함하도록 의도됨) 따라서, 결과적인 디스플레이는 유연할 수 있다. 또한, 디스플레이 매질이 인쇄될 수 있기 때문에(다양한 방법을 사용하여), 디스플레이 자체가 저렴하게 만들어질 수 있다.
관련된 유형의 전기 영동 디스플레이는 소위 "마이크로셀 전기 영동 디스플레이"이다. 마이크로셀 전기 영동 디스플레이에서, 하전 입자 및 현탁 유체는 마이크로캡슐 내에 캡슐화되지 않고 대신 캐리어 매질, 통상적으로 중합성 필름 내에 형성된 복수의 캐비티 내에 유지된다. 예를 들어, SiPix Imaging, Inc.에 양도된, 국제 출원 공개 번호 WO 02/01281 및 공개된 미국 출원 번호 2002/0075556을 참조하자.
전기 영동 디스플레이는 보통 전기 영동 재료의 층과 전기 영동 재료의 대향측에 배치된 적어도 두 개의 다른 층을 포함하며, 이들 두 층 중 하나는 전극 층이다. 대부분의 이러한 디스플레이에서 둘 다의 층이 전극 층이고, 전극 층 중 하나 또는 둘 다가 디스플레이의 픽셀을 정의하기 위해 패터닝된다. 예를 들어, 하나의 전극 층은 길다란 행(row) 전극으로 패터닝될 수 있고 다른 전극 층은 행 전극에 직각으로 이어지는 길다란 열(column) 전극으로 패터닝될 수 있으며, 픽셀은 행 전극과 열 전극의 교차점에 의해 정의된다. 대안적으로, 그리고 보다 일반적으로, 하나의 전극 층은 단일 연속 전극의 형태를 갖고, 다른 전극 층은 픽셀 전극의 매트릭스로 패터닝되며, 이들 각각이 디스플레이의 하나의 픽셀을 정의한다. 디스플레이와는 별도의 스타일러스, 프린트 헤드 또는 유사한 이동 가능 전극과 함께 사용하도록 의도된 또다른 유형의 전기 영동 디스플레이에서는, 전기 영동 층에 인접한 층 중 하나만 전극을 포함하고, 전기 영동 층의 반대편에 있는 층은 통상적으로 이동 가능 전극이 전기 영동 층을 손상시키는 것을 방지하기 위한 보호 층이다.
3층 전기 영동 디스플레이의 제조는 보통 적어도 한 번의 라미네이션 동작을 수반한다. 예를 들어, 앞서 언급한 여러 MIT 및 E Ink 특허 및 출원에서는, 바인더에 캡슐을 포함하는 캡슐화된 전기 영동 매질이 플라스틱 필름 상의 인듐-주석-산화물(ITO) 또는 유사 전도성 코팅(최종 디스플레이의 하나의 전극으로서 작용함)을 포함한 연성 기판에 코팅되며, 캡슐/바인더 코팅이 건조되어 기판에 단단히 접착된 전기 영동 매질의 응집 층을 형성하는, 캡슐화된 전기 영동 디스플레이를 제조하기 위한 프로세스가 기재되어 있다. 별도로, 픽셀 전극 어레이 및 픽셀 전극을 구동 회로부에 연결하기 위한 적절한 전도체 배열을 포함하는 백플레인이 준비된다. 최종 디스플레이를 형성하기 위해, 캡슐/바인더 층을 위에 갖는 기판이 라미네이션 접착제를 사용하여 백플레인에 라미네이팅된다. (스타일러스 또는 유사한 이동 가능 전극이 그 위에 슬라이딩할 수 있는 플라스틱 필름과 같은 단순한 보호 층으로 백플레인을 교체함으로써, 스타일러스 또는 유사한 이동 가능 전극과 함께 사용할 수 있는 전기 영동 디스플레이를 준비하는 데 매우 유사한 프로세스가 사용될 수 있다.) 이러한 프로세스의 하나의 바람직한 형태에서, 백플레인은 그 자체가 유연하고, 플라스틱 필름 또는 다른 연성 기판 상에 픽셀 전극과 전도체를 인쇄함으로써 준비된다. 이 프로세스에 의해 디스플레이의 대량 생산을 위한 명백한 라미네이션 기술은 라미네이션 접착제를 사용한 롤 라미네이션이다.
앞서 언급한 미국 특허 번호 6,982,178에는 대량 생산에 적합한 고체 전기 광학 디스플레이(입자 기반 전기 영동 디스플레이를 포함함)를 조립하는 방법이 기재되어 있다. 본질적으로, 이 공동 계류 중인 출원은, 광투과성 전기 전도성 층; 전기 전도성 층과 전기적 접촉하는 고체 전기 광학 매질의 층; 접착 층; 및 이형 시트를 순서대로 포함하는, 소위 "전면 라미네이트"("FPL(front plane laminate)")를 기재한다. 통상적으로, 광투과성 전기 전도성 층은, 기판이 영구 변형 없이 직경 10 인치(254 mm)의 드럼 주위에 수동으로 감길 수 있다는 점에서, 바람직하게는 유연한, 광투과성 기판 상에 운반될 것이다. "광투과성"이라는 용어는, 이 특허에서 그리고 본원에서, 그리 지정된 층은 해당 층을 통해 보는 관찰자가 보통 전기 전도성 층 및 인접한 기판(존재하는 경우)을 통해 보일 전기 광학 매질의 디스플레이 상태의 변화를 관찰할 수 있을 만큼 충분한 광을 투과함을 의미하도록 사용된다. 기판은 통상적으로 중합성 필름일 것이고, 보통 약 1 내지 약 25 mil(25 내지 634 ㎛), 바람직하게는 약 2 내지 약 10 mil(51 내지 254 ㎛) 범위의 두께를 가질 것이다. 전기 전도성 층은 편의상, 예를 들어 알루미늄 또는 ITO의 얇은 금속 층이거나, 또는 전도성 폴리머일 수 있다. 알루미늄 또는 ITO로 코팅된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET) 필름이, 예를 들어 E.I. du Pont de Nemours & Company, Wilmington De로부터 "aluminized Mylar"("Mylar"는 등록 상표임)로서 상업적으로 입수가능하고, 이러한 상업용 재료는 전면 라미네이트에서 양호한 결과로 사용될 수 있다.
"임펄스"라는 용어는 본원에서 시간에 대한 전압의 적분이라는 그의 관례적인 의미로 사용된다. 그러나 일부 쌍안정 전기 광학 매질은 전하 변환기로서 작용하며, 이러한 매질에서는 임펄스의 대안적인 정의, 즉 시간에 따른 전류의 적분(인가된 총 전하와 동일함)이 사용될 수 있다. 매질이 전압-시간 임펄스 변환기로서 작용하는지 아니면 전하 임펄스 변환기로서 작용하는지에 따라 임펄스의 적절한 정의가 사용되어야 한다. "파형"이라는 용어는, 하나의 특정 초기 그레이 레벨로부터 특정 최종 그레이 레벨로의 전환에 영향을 미치는 데 사용되는, 시간 대비 전체 전압 곡선을 나타내는 데 사용될 것이다. 통상적으로 이러한 파형은 복수의 파형 요소를 포함할 것이며; 이들 요소는 본질적으로 직사각형인 경우(즉, 주어진 요소가 시구간 동안 일정 전압의 인가를 포함하는 경우); 요소는 "펄스" 또는 "구동 펄스"라고 불릴 수 있다. "구동 방식(drive scheme)"이라는 용어는 특정 디스플레이에 대한 그레이 레벨 간의 가능한 모든 전환에 영향을 미치기에 충분한 파형 세트를 나타낸다. 디스플레이는 하나보다 많은 구동 방식을 사용할 수 있다; 예를 들어, 앞서 언급한 미국 특허 번호 7,012,600에서는, 디스플레이의 온도 또는 그의 수명 중에 동작한 시간과 같은 파라미터에 따라 구동 방식이 수정되어야 할 수 있음을 교시하고 있으며, 따라서 디스플레이는 상이한 온도 등에서 사용되도록 복수의 상이한 구동 방식이 제공될 수 있다. 이 방식으로 사용되는 구동 방식의 세트는 "관련 구동 방식의 세트"로 지칭될 수 있다. 앞서 언급한 여러 MEDEOD 출원에 기재된 바와 같이, 동일한 디스플레이의 상이한 영역에서 동시에 하나보다 많은 구동 방식을 사용하는 것도 가능하며, 이 방식으로 사용되는 구동 방식의 세트는 "동시 구동 방식의 세트"로 지칭될 수 있다.
전기 영동 디스플레이를 구동하는 데 있어서 더 복잡한 점은 소위 "DC 밸런스"가 필요하다는 것이다. 앞서 언급한 미국 특허 번호 6,531,997 및 6,504,524에서 설명된 바와 같이, 디스플레이를 구동하는 데 사용된 방법이, 전기 광학 매질을 가로지르는 0 또는 거의 0에 가까운 순 시간 평균 인가 전계(net time-averaged applied electric field)를 초래하지 않는 경우, 문제가 발생할 수 있으며 디스플레이의 작동 수명이 단축된다. 전기 광학 매질에 걸쳐 순 시간 평균 인가 전계가 0이 되는 구동 방법은 편의상 "직류 밸런스드" 또는 "DC 밸런스드"로 지칭된다.
앞서 언급한 미국 특허 6,982,178은 또한, 일부 전기 광학 매질이 습기 및 자외선에 민감하고 대부분의 이러한 매질이 기계적 손상에 취약하기 때문에, 환경 오염 물질로부터 전기 광학 매질을 보호하는 것의 중요성을 기재한다. 이 공개된 출원은 도 10에서, 전면 라미네이트가 백플레인에 라미네이팅되는 동일 라미네이션 동작에서 보호 필름이 전면 라미네이트 위에 라미네이팅되는 프로세스를 예시하고 있으며; 이러한 보호 필름은 수분, 기타 액체 및 일부 가스의 유입으로부터 전기 광학 매질을 보호할 수 있다. 그러나 이러한 보호 필름을 이용하더라도, 전기 광학 매질의 에지는 여전히 환경에 노출되며, 이 공개된 출원에서는 디스플레이가 디스플레이의 외측 에지 주변의 수분 및 기타 오염 물질의 유입을 방지하는 역할을 하는 에지 시일을 포함하는 것이 또한 바람직하다고 교시한다. 다양한 유형의 에지 시일이 미국 특허 6,982,178의 도 11 내지 도 17에 예시되어 있다. 이 에지 시일은 FPL의 에지에 부착된 금속 포일 또는 기타 배리어 포일, 디스펜싱된 실란트(sealant)(열, 화학 및/또는 방사선 경화됨), 폴리이소부틸렌 또는 아크릴레이트 기반 실런트 등으로 구성될 수 있다. 하이브리드 방사선 및 열 경화 실란트(즉, 열 포스트 베이킹을 통해 UV 경화 가능)가 디스플레이 시스템 성능에 특정 이점을 제공하는 것으로 밝혀졌다. Threebond 30Y-491 재료(Threebond Corporation, Cincinnati, OH)는, 그의 유리한 수증기 차단 특성, 에지 시일 재료의 용이한 디스펜싱을 위한 승온에서의 낮은 점도, 우수한 습윤 특성 및 관리 가능한 경화 특성으로 인해 특히 바람직하다. 당해 기술분야에 숙련되어 있고 고급 실란트에 익숙한 자는 비슷한 성능을 제공하는 다른 실란트를 식별할 수 있을 것이다. 대략 2.5 mm 폭의 예시적인 에지 시일이 도 1에 도시되어 있다.
앞서 언급한 미국 특허 6,982,178의 도 20은 전면 보호 층 및 에지 시일을 갖는 전기 광학 디스플레이의 바람직한 형태를 도시한다. 이 바람직한 디스플레이는, 액정 디스플레이에 사용되는 백플레인과 일반적으로 유사하며 픽셀 전극의 매트릭스 및 픽셀 전극에 인가되는 전압을 독립적으로 제어하기 위한 관련 박막 트랜지스터 및 전도체를 갖는, 박막 트랜지스터(TFT) 백플레인을 포함한다. 테이프 연결 패키지가 백플레인의 주변 부분에 연결되고 드라이버 집적 회로(디스플레이의 동작을 제어함)가 제공되며; 테이프 연결 패키지는 또한 디스플레이의 동작을 제어하기 위한 추가 회로부가 포함된 인쇄 회로 기판에도 연결된다.
백플레인의 상부 표면(전술한 도 20에 예시된 바와 같이) 상에는 라미네이션 접착제 층, 전기 광학 매질 층, 전면 전극 및 전면 기판이 배치되고; 전면 전극 및 전면 기판은 둘 다 편의상 인듐-주석-산화물 코팅된 중합체 필름으로 형성되며, 이미 언급한 바와 같이 이러한 코팅된 필름은 시중에서 용이하게 입수 가능하다. 라미네이션 접착 층, 전기 광학 층, 전면 전극 및 전면 기판은 모두 백플레인에 라미네이팅된 전면 라미네이트로부터 파생된다. 전면 전극 및 전면 기판의 한 부분은 전기 광학 층 너머로 연장되고, 전면 전극 및 전면 기판의 연장된 부분에서는 은 잉크로 형성된 전도성 비아가 전면 전극을 백플레인 상에 제공된 회로부에 전기적으로 연결하며, 접착 층은 전면 전극의 연장된 부분을 백플레인에 고정한다.
전면 기판 위에는 광학 투명(optically clear) 접착제의 제1 층, 배리어 필름, 광학 투명 접착제의 제2 층, 및 그의 노출된 표면 상에 눈부심 방지 코팅이 제공된 추가의 상대적으로 두꺼운 보호 필름이 연속으로 배치된다. 보호 필름은 자외선이 전기 광학 층에 도달하는 것을 차단하는 역할을 하며, 대기 수분이나 기타 오염 물질이 이 층에 도달하는 것을 방지하기도 한다.
전기 광학 층 주위에 완전한 시일을 형성하기 위해, 배리어 필름, 광학 투명 접착제의 제2 층 및 보호 필름은 모두 둘 다의 치수가 전면 기판보다 더 크게 만들어지며, 그리하여 이들 층은 전면 기판의 외측 에지로 연장되거나 "돌출(overhang)"되는 주변 부분을 갖는다. 전기 광학 층의 밀봉(sealing)을 완성하기 위해, 경화성 에지 밀봉 재료가 통상적으로 니들 디스펜서를 통해 돌출부 영역 안으로 주입되고, 전기 광학 층을 완전히 둘러싸는 에지 시일을 형성하도록 경화된다.
이 유형의 에지 시일은 습기 및 기타 환경 오염 물질이 전기 광학 매질로 유입되는 것을 방지하는 데 효과적이다. 그러나, 캡슐화된 전기 영동 및 기타 전기광학 매질, 예를 들어 회전 이색성 부재 및 마이크로셀 매질의 이점 중 하나는, 이들이 플렉서블 디스플레이에 사용되기에 충분히 유연하다는 것이다. 앞서 언급한 유형의 에지 시일 및 유사한 에지 시일은, 에지 시일 자체가 디스플레이에 강성을 부여하기 때문에 플렉서블 디스플레이에 사용하기에 적합하지 않다.
일반적으로 전기 광학 디스플레이, 그리고 더 구체적으로 전기 영동 디스플레이에 있어서 에지 시일에 대한 추가의 개선을 미국 특허 번호 7,649,674에서 찾아볼 수 있으며, 이는 그 전체 내용이 참조에 의해 본원에 포함된다. '674 특허는, 중첩된 밀봉 재료, 단일 및 이중 밀봉된 보호 시트, 단일 및 이중 접착제 시일, 및 테이프 시일을 포함한 다수의 상이한 에지 시일 디자인을 기재한다. 예를 들어, 도 2는 '674 특허에 개시된 바와 같이 단일 밀봉된 보호 시트 디스플레이(일반적으로 200으로 지정됨)를 통한 개략적 단면을 도시한다. 이 디스플레이(200)는 백플레인(202), 라미네이션 접착 층(204), 전기 광학 재료의 층(206), 및 광투과성 전도체를 포함하는 전면 기판(208)을 포함하며, 백플레인(202)은 박막 트랜지스터에 결합된 픽셀 어레이를 포함할 수 있다. 특히, 백플레인(202)은, 예컨대 위에 기재된 바와 같이, 전면 라미네이트의 일부로서 퇴적된 층(204-208)보다 상당히 더 넓다. 이러한 구성의 결과로서, 상당한 주변 부분(202P)이 전기 광학 재료(206)의 층의 활성 영역의 에지를 넘어 연장된다. 이 추가(extra) 영역은 디스플레이의 일부를 차지하지만 광학 상태 간에 스위칭할 수 없기 때문에 종종 "데드(dead)" 영역으로 지칭된다(도 1 참조). 에지 시일의 폭은 이 명세서에서는 일반적으로 DES로 표시된다. 많은 경우에, 이 데드 영역은 케이스, 프레임, 또는 베젤과 같은 장식용 커버로 덮인다.
디스플레이(200)는, 층(204-208)의 에지를 넘어 외측으로 연장되는 주변 부분(210P)도 포함하는 전면 보호 또는 배리어 시트(210)를 더 포함한다. 전면 배리어 시트(210)의 주변 부분(210P)은, 예를 들어 레이저 또는 초음파 용접을 사용하여 예를 들어 전면 배리어 시트의 적절한 부분을 녹임으로써, 백플레인(202)의 주변 부분(202P)에 밀봉된다. 대안적으로, 주변 부분(210P 및 202P)은 접착제로 서로 고정될 수 있다.
도 2로부터 명백하듯이, 에지 시일 폭(DES)은, 많은 방식으로, 전면 보호 또는 배리어 시트(210)의 두께 및 유연성에 의해 결정된다. 또한, 기판(202P)의 주변 부분을 전면 보호 또는 배리어 시트(210P)의 주변 부분에 밀봉하는 방법은, 기판(202)이 전기 광학 재료(206)의 층의 에지로부터 얼마나 가까이 절단될 수 있는지를 결정한다. 용접 방법이 사용되는 경우, 기판의 전체 폭을 감소시키는 것이 가능할 수 있지만, 210P와 202P 사이에 접착제가 배치되는 경우 더 큰 에지 시일이 필요할 수 있다. (도 1에서와 같이, 대량 생산된 디스플레이 모듈에서는 확실하게, 전면 라미네이트가 이전에 제조된 TFT 백플레인에의 밀봉을 위해 충분한 에지를 허용하도록 절단됨, 그 반대가 아니라)
휴대폰, 텔레비전, 컴퓨터 모니터와 같은 많은 최신 전자 디스플레이와 마찬가지로 전기 영동 디스플레이에도 점점 더 얇은 경계가 요구된다. 실제로 일부 응용 분야에서는 에지 시일 폭은 베젤 또는 프레임이 사용되어야 하는 폭을 제한한다. 또한, 전기 영동 디스플레이가 함께 타일링될 때, 에지 시일 폭은 고객 수용성에 큰 영향을 미친다. 중앙을 통과하는 비스위칭 라인을 갖는 대형 고해상도 전기 영동 디스플레이는 디지털 사진 및 예술 작품과 같은 고급 애플리케이션의 경우 단순히 수용가능하지 않다.
본 발명은, 통합 백플레인(integrated backplane), 통합 백플레인에 인접하게 배치된 전기 영동 재료 층, 전기 영동 재료 층에 인접한 광 투과성 전극 층, 및 통합 전면 배리어(integrated front barrier)를 포함하는 전기 영동 디스플레이를 제공한다. 통합 백플레인은, 후면(back) 전극 층, 접착 층, 금속 포일 층 및 기판을 포함한다. 통합 전면 배리어는, 상부 보호 층, 습기 차단 층 및 광학 투명 접착제를 포함하고, 광학 투명 접착제는 에지 시일을 생성하기 위해 습기 차단 층과 통합 백플레인을 결합한다(join). 일부 실시예에서, 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 습기 차단 층과 통합 백플레인을 결합하면서 중앙 부분에 있는 전기 영동 재료 층 및 광 투과성 전극 층을 감싸도록 통합 전면 배리어는 에지에서 변형된다. 일부 실시예에서, 광 투과성 전극 층의 에지와 통합 백플레인의 외측 에지 사이의 거리는 1 mm 이하이다. 일부 실시예에서, 광 투과성 전극 층의 에지와 통합 백플레인의 외측 에지 사이의 거리는 0.5 mm 이하이다. 일부 실시예에서, 전기 영동 디스플레이는 통합 백플레인과 전기 영동 재료 층 사이의 라미네이션 접착제 층을 더 포함한다. 일부 실시예에서, 금속 포일은 금박, 은박, 알루미늄박, 또는 동박이다. 일부 실시예에서, 후면 전극 층은 인듐 주석 산화물, 전도성 카본, 그래핀, 나노튜브, 금속 휘스커, 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 포함한다. 일부 실시예에서, 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 둘 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는다. 일부 실시예에서, 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 셋 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는다.
또다른 양상에서, 본 발명은, 통합 후면 배리어, 후면 전극 층, 후면 전극 층에 인접하게 배치된 전기 영동 재료 층, 후면 전극 층과는 반대측에 전기 영동 재료 층에 인접한 광 투과성 전극 층, 및 통합 전면 배리어를 포함하는, 전기 영동 디스플레이를 제공한다. 통합 후면 배리어는 후면 보호 층, 후면 습기 차단 층 및 후면 라미네이션 접착제를 포함한다. 통합 전면 배리어는 상부 보호 층, 전면 습기 차단 층 및 광학 투명 접착제를 포함하고, 광학 투명 접착제는 에지 시일을 생성하기 위해 전면 습기 차단 층과 후면 전극 층을 결합한다. 일부 실시예에서, 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 전면 습기 차단 층과 후면 전극 층을 결합하면서 중앙 부분에 있는 전기 영동 재료 층 및 광 투과성 전극 층을 감싸도록 통합 전면 배리어는 에지에서 변형된다. 일부 실시예에서, 광 투과성 전극 층의 에지와 통합 후면 배리어의 외측 에지 사이의 거리는 1 mm 이하이다. 일부 실시예에서, 광 투과성 전극 층의 에지와 통합 후면 배리어의 외측 에지 사이의 거리는 0.5 mm 이하이다. 일부 실시예에서, 전기 영동 디스플레이는 후면 전극 층과 전기 영동 재료 층 사이의 라미네이션 접착제 층을 더 포함한다. 일부 실시예에서, 후면 전극 층은 광 투과성이다. 일부 실시예에서, 후면 전극 층은 인듐 주석 산화물, 전도성 카본, 그래핀, 나노튜브, 금속 휘스커, 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 포함한다. 일부 실시예에서, 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 둘 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는다. 일부 실시예에서, 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 셋 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는다.
도 1은 상업용 전기 영동 디스플레이 모듈 및 에지 시일의 폭을 측정하기 위한 캘리퍼를 도시한다.
도 2는 보호 시트 및 에지 시일을 포함하는 종래 기술의 전기 영동 디스플레이를 도시한다. 에지 시일의 폭은 DES로서 나타나 있다.
도 3은 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 4는 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 5는 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 6은 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 전기 영동 디스플레이 모듈의 에지 시일 폭을 감소시키기 위한 방법을 예시한다.
도 8a 및 도 8b는 도 6의 전기 영동 디스플레이 모듈의 에지 시일 폭을 감소시키기 위한 방법을 예시한다.
첨부된 모든 도면은 개략적인 것이며 실제 축척이 아니라는 점이 강조되어야 한다. 특히, 예시의 편의를 위해 도면에서 다양한 층들의 두께는 그의 실제 두께에 대응하지 않는다. 또한 모든 도면에서 다양한 층들의 두께는 그의 측방 치수에 비해 크게 과장되어 있다.
도 2는 보호 시트 및 에지 시일을 포함하는 종래 기술의 전기 영동 디스플레이를 도시한다. 에지 시일의 폭은 DES로서 나타나 있다.
도 3은 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 4는 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 5는 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 6은 에지 시일 폭을 줄일 수 있는 개선된 전기 영동 디스플레이 설계를 예시한다.
도 7a 및 도 7b는 도 5의 전기 영동 디스플레이 모듈의 에지 시일 폭을 감소시키기 위한 방법을 예시한다.
도 8a 및 도 8b는 도 6의 전기 영동 디스플레이 모듈의 에지 시일 폭을 감소시키기 위한 방법을 예시한다.
첨부된 모든 도면은 개략적인 것이며 실제 축척이 아니라는 점이 강조되어야 한다. 특히, 예시의 편의를 위해 도면에서 다양한 층들의 두께는 그의 실제 두께에 대응하지 않는다. 또한 모든 도면에서 다양한 층들의 두께는 그의 측방 치수에 비해 크게 과장되어 있다.
배경기술에서 설명한 바와 같이, 기판, 에지 시일 재료 및 조립 기술의 조합을 사용하여 전기 영동 디스플레이를 밀봉하기 위한 여러 가지 접근법이 있다. 본원에 기재된 전기 영동 디스플레이는 좁은 에지 시일을 제공함으로써 비활성인 밀봉된 전기 영동 디스플레이의 에지에서의 재료의 폭을 감소시킨다.
후속 설명의 목적을 위해, 용어 "백플레인"은 전기 광학 디스플레이 분야에서 그리고 앞서 언급한 특허 및 공개 출원에서의 그의 관례적인 의미와 일관되게 본원에 사용되며, 하나 이상의 전극이 제공되는 강성 또는 연성 재료를 의미한다. 백플레인에는 또한 디스플레이를 어드레싱하기 위한 전자 기기가 제공될 수 있고, 또는 이러한 전자 기기가 백플레인과는 별도의 유닛에 제공될 수도 있다. 전기 영동 디스플레이에서, 백플레인은 디스플레이의 비-시청(non-viewing) 측을 통한 습기 및 기타 오염 물질의 유입을 방지하기 위해 충분한 배리어 특성을 제공하는 것이 매우 바람직하다(디스플레이는 물론 보통 백플레인과는 반대측에서 보임).
앞서 언급한 미국 특허 번호 6,982,178 및 7,110,164 및 특허 공개 번호 2004/0155857에서 설명된 바와 같이, 전기 광학 디스플레이를 위한 전면 기판의 하나의 바람직한 형태는 PET 상의 ITO 박층을 포함하며, 이러한 코팅된 필름은 시중에서 용이하게 입수 가능하다. 이러한 전면 기판에서 ITO 층은 배리어 재료 역할을 하지만, 실제로 상업용 PET/ITO는 불가피하게 핀홀 및 균열의 문제가 있으며, 이를 통해 습기 및 기타 오염 물질이 전기 광학 재료에 침투할 수 있다.
이러한 PET/ITO 또는 유사한 전면 기판의 밀봉 특성을 증가시키기 위해, 전면 기판 위에 중복 배리어 층을 적층하는 것이 바람직하며, 이 중복 배리어 층은 호모폴리머(예를 들어, Honeywell Corporation로부터 등록 상표 "ACLAR"로 입수 가능한, 폴리클로로트리플루오로에틸렌) 또는 스퍼터링된 세라믹(예를 들어, Toppan Printing Company로부터 Toppan GX Film이라는 상표명으로 입수 가능한, AlOx)으로 형성된다. 플렉서블 디스플레이를 제공하기 위해서는 중복 배리어 층이 얇아야 하고, 이상적으로는 약 12 ㎛이어야 하지만, 충분한 유연성이 여전히 이용 가능한 경우 5 mil(127 ㎛) 두께일 수 있다. 중복 배리어를 전면 기판에 부착하기 위해 접착 층이 필요한 경우, 접착 층은 투명하고 무색이며 얇고 유연해야 하며, 크리프가 낮아야 하고(디스플레이가 구부러지거나 말려질 때), 디스플레이의 동작 범위 내의 모든 온도에서 내구성이 있어야 한다. 특정 가교 폴리우레탄 및 폴리아크릴레이트가 이러한 접착제로서 사용될 수 있다.
대안적으로, PET/ITO 또는 유사한 전면 기판의 배리어 특성은, ITO 층과는 전면 기판의 반대 표면 상에 또는 ITO 층 아래에 중복 금속 산화물 층(예를 들어, 알루미나 층)을 코팅함으로써 개선될 수 있다. ITO 층과 중복 금속 산화물 층의 조합은, ITO 층의 두께를 증가시킴으로써 배리어 특성을 개선하려고 시도한 경우 발생하였을 기판의 과도한 황변 없이, 전면 기판의 배리어 특성을 개선한다(예를 들어 ITO 층의 불가피한 균열 및 핀홀을 통한 수증기의 이동을 감소시킴으로써). 단순한 금속 산화물 층 대신에, Vitex Systems, Inc.(3047 Orchard Parkway, San Jose, CA 95134)로부터 입수 가능한 Barix(등록 상표) 밀봉 재료와 같은 세라믹 재료를 포함하는 더 복잡한 구조가 사용될 수 있고; 다시 배리어 층은 ITO 층으로부터 멀리 떨어진 전면 기판의 표면 상에 또는 ITO 층 아래에 제공될 수 있다. Vitex Systems는 현재 Barix 및 ITO 층을 둘 다 포함한 폴리머 필름을 FlexGlass 200이라는 상표명으로 판매하고 있지만, 폴리머 필름은 5 mil(127 ㎛) PEN이다.
전면 기판의 배리어 특성 뿐만 아니라, 유연성, 비용 및 기타 특수화된 특성과 같은 특성도 또한, 전면 기판에 사용되는 폴리머와 전도성 재료 둘 다를 신중하게 선택하여 제어될 수 있다. 원칙적으로 거의 모든 유연한 광투과성 폴리머가 사용될 수 있고; 적합한 폴리머로는 PET, PEN, 폴리카보네이트, 폴리(비닐리덴 클로라이드)(등록 상표 "SARAN"으로 판매됨), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(등록 상표 "ACLAR" 및 "CLARIS"로 판매됨), 트리아세틸 셀룰로오스, JSR Company에 의해 등록 상표 "ARTON"로 판매되는 재료, 폴리에테르술폰(PES) 및 이들 재료 중 둘 이상의 라미네이트를 포함한다. 적합한 투명 전도성 재료로는 ITO, Baytron P(등록 상표)와 같은 유기 전도성 폴리머, 탄소 나노튜브, 및 약 104 ohms/square 미만의 저항률을 갖는 기타 적합하게 전도성인 광 투과성 전도체(60% 초과 투과율)를 포함한다.
이제 본 발명의 바람직한 디스플레이가 단지 예시로써 첨부 도면을 참조하여 기재될 것이다. 모든 경우에, 전기 영동 층은 캡슐화된 전기 영동 층, 폴리머 분산 전기 영동 층, 또는 위에서 설명한 임의의 다른 유형의 전기 광학 층일 수 있다. 전기 영동 층은, 아크릴레이트와 같은 폴리머를 마이크로엠보싱함으로써 정의된 마이크로셀에 포함될 수 있으며, 마이크로셀을 전기 영동 매질로 채운 다음, 전기 영동 매질을 함유하도록 마이크로셀을 밀봉할 수 있다. 디스플레이는 전기 영동 디스플레이의 층을 서로 부착하거나 전면 기판 및/또는 백플레인에 부착하기 위해 하나 또는 두 개(또는 그 이상)의 라미네이션 접착 층을 포함할 수 있다. 디스플레이는 라미네이션 접착 층을 통해 보일 수 있고, 디스플레이는 직접 코팅 및 라미네이션에 의해, 또는 위에 기재된 바와 같이, 전면 라미네이트, 역전된 전면 라미네이트 또는 이중 이형 필름의 사용에 의해 조립될 수 있다.
개시된 전기 영동 디스플레이로 통합되는 전기 영동 재료의 유형은 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 전기 영동 매질은, 예를 들어 흑색 및 백색과 같은 상이한 광학 특성을 갖는 두 개의 반대 하전 입자를 포함할 수 있다. 그러나, 전기 영동 매질로 통합되는 컬러는 한정되지 않으며, 예를 들어 특히 빨간색, 주황색, 노란색, 녹색, 파란색, 보라색, 갈색, 분홍색, 자홍색 및 청록색을 포함할 수 있다. 전기 영동 매질은 미국 특허 번호 9,921,451 및 9,812,073에 기재된 바와 같이 셋 이상의 상이한 전기 영동 재료 세트를 포함할 수 있으며, 이 두 특허는 그 전체 내용이 참조에 의해 포함된다.
도 3은 본 발명의 전기 영동 디스플레이(일반적으로 300으로 표시됨)의 개략도이다. 이 디스플레이(300)는 통합 백플레인(320), 전기 영동 재료 층(306), 라미네이션 접착제 층(304), 광 투과성 전극 층(308) 및 통합 전면 배리어(310)를 포함한다. 통합 백플레인(320)은 후면 전극 층(326), 폴리머 층(324), 금속 포일 층(322) 및 기판(321)을 포함한다. 통합 백플레인(320)은 금속 포일 층(322)과 기판(321) 사이에 접착 층을 추가로 포함할 수 있다. 광 투과성 전극 층(308)은 얇은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 상에 스퍼터링된 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함할 수 있거나, 또는 전도성 카본, 그래핀, 나노튜브, 금속 휘스커 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 같은 또다른 광 투과성 전극 재료를 포함할 수 있다. PET는 두께가 50 ㎛ 이하, 예컨대 30 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이하, 또는 20 ㎛ 이하일 수 있다. 일부 경우에, 전도성 재료(예컨대, 금속 휘스커)는 투명한 폴리머 매트릭스에 분포된다. 금속 포일 층은 금박, 은박, 알루미늄박, 또는 동박을 포함할 수 있다. 통합 백플레인(320)은 도 3과 관련하여 기재된 구성에 한정되지 않으며, 하나 이상의 추가 연성 기판, 하나 이상의 추가 접착 층, 및 하나 이상의 추가 금속 층을 추가로 포함할 수 있다. 일부 경우에 통합 백플레인(320)은 유연하고, 통합 전면 배리어(310)와 결합하도록 전기 영동 재료 층(306) 및 광 투과성 전극 층(308) 주위에서 변형될 수 있다.
통합 전면 배리어(310)는 상부 보호 층(311), 습기 차단 층(314) 및 광학 투명 접착제(312)를 포함한다. 통합 전면 배리어는 상부 보호 층(311)과 습기 차단 층(314) 사이에 제2 광학 투명 접착제(316)를 포함할 수 있다. 통합 전면 배리어의 주변 부분(318)은, 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 습기 차단 층(314)과 통합 백플레인(320)을 결합하면서 중앙 부분에 있는 전기 영동 재료 층(306) 및 광 투과성 전극 층(308)을 감싸도록 변형된다. 상부 보호 층(311)은, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 또는 폴리스티렌과 같은, 임의의 투명한 변형 가능한 폴리머 재료일 수 있다.
에지 시일 거리(DES)는 광 투과성 전극 층(308)의 에지와 통합 전면 배리어(310)의 에지 사이의 최소 거리, 또는 단순히 광 투과성 전극 층(308)의 에지와, 일부 경우에 습기 차단 층(314)을 약간 지나 연장될 수 있는 상부 보호 층(311)의 가장 먼 것 사이의 거리로서 정의될 수 있다. 도 3에 도시된 구성을 사용하여, 좁은 에지 시일을 달성하는 것이 가능하며, 예컨대 DES가 2 mm 이하, 예컨대 1 mm 이하, 예컨대 0.5 mm 이하, 예컨대 0.2 mm 이하이다. 최신 기술, 예컨대 도 1과 비교할 때, 이는 3배 내지 10배 더 얇은 에지 시일을 나타낸다. 이러한 좁은 에지 시일은, 디스플레이가 컬러 변화 장식 또는 표시기로 사용하기 위한 다른 디바이스에 통합될 때, 또는 디스플레이가 터치형일 때(예컨대, 타일형) 유리하다. 좁은 에지 시일은 또한, 보석류와 같이 표면적이 한정된 곳이나, 또는 증강 현실을 위한 선글라스나 안경과 같이 가까이 보는 표면에 통합될 때에도, 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 전기 영동 디스플레이의 에지는, 주변 영역(318)의 폭을 더욱 감소시키기 위해, 예컨대 레이저 절제 또는 이온 빔 절제를 이용해 더 마무리될 것이다. 통합 전면 배리어(310)와 통합 백플레인(320)의 계면에서의 노출된 표면은 에지 배리어(340)로 밀봉될 수 있으며, 에지 배리어(340)는 고밀도 폴리머 실란트, 예컨대 시아노아크릴레이트와 같은 아크릴 또는 폴리우레탄, 또는 밀봉 테이프일 수 있다. 일부 실시예에서, 에지 배리어(340)는 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 또는 실리콘 산화물과 같은 퇴적된 재료일 수 있다.
본 발명의 전기 영동 디스플레이의 제2 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 이 디스플레이(400)는 통합 후면 배리어(420), 후면 전극 층(430), 전기 영동 재료 층(406), 라미네이션 접착제 층(404), 광 투과성 전극 층(408) 및 통합 전면 배리어(410)를 포함한다. 통합 후면 배리어(420)는 후면 보호 층(421), 후면 습기 차단 층(424) 및 후면 라미네이션 접착제(422)를 포함한다. 광 투과성 전극 층(408) 및 후면 전극 층(430)은 둘 다 또는 선택적으로, 얇은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 상에 스퍼터링된 인듐 주석 산화물(ITO)을 포함할 수 있거나, 또는 전도성 카본, 그래핀, 나노튜브, 금속 후스커 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 같은 또다른 광 투과성 전극 재료를 포함할 수 있다. 후면 전극 층(430)은 광 투과성이 아닐 수 있다. 일부 실시예에서, 광 투과성 전극 층(408) 및 후면 전극 층(430)은 각각 두께가 50 ㎛ 이하, 예컨대 30 ㎛ 이하, 25 ㎛ 이하, 또는 20 ㎛ 이하이다.
통합 전면 배리어(410)는 상부 보호 층(411), 습기 차단 층(414) 및 광학 투명 접착제(412)를 포함한다. 통합 전면 배리어(410)는 상부 보호 층(411)과 습기 차단 층(414) 사이에 제2 광학 투명 접착제(416)를 포함할 수 있다. 통합 전면 배리어의 주변 부분(418)은, 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 습기 차단 층(414)과 후면 전극 층(430)을 결합하면서 중앙 부분에 있는 전기 영동 재료 층(406) 및 광 투과성 전극 층(408)을 감싸도록 변형된다. 상부 보호 층(411)은 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 또는 폴리스티렌과 같은 임의의 투명한 변형 가능한 폴리머 재료일 수 있다.
도 3과 유사하게, 도 4의 실시예에서 에지 시일의 폭은, 광 투과성 전극 층(408)의 에지와, 후면 전극 층(430) 또는 통합 후면 배리어(420) 중 광 투과성 전극(408)의 에지로부터 바깥쪽으로 더 연장되는 것의 에지 사이의 최소 거리이다. 통합 전면 배리어(410)와 통합 후면 배리어(420)의 계면에서의 노출된 표면은, 예컨대 도 3과 관련하여 위에 기재된 바와 같이, 에지 배리어(440)로 밀봉될 수 있다.
도 3에 대한 대안적인 에지 시일이 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서, 통합 전면 배리어(510)가 통합 백플레인(520)을 향해 에지에서 변형되는 동시에, 통합 백플레인(520)이 통합 전면 배리어(510)를 향해 변형된다. 이 구성은 "핀치 에지(pinch edge)" 시일로 지칭될 수 있다. 도 3과 유사하게, 도 5의 디스플레이(500)는 통합 백플레인(520), 전기 영동 재료 층(506), 광 투과성 전극 층(508) 및 통합 전면 배리어(510)를 포함한다. 통합 백플레인(520)은 후면 전극 층(526), 폴리머 층(524), 금속 포일 층(522) 및 기판(521)을 포함한다. 통합 백플레인(520)은 금속 포일 층(522)과 기판(521) 사이에 접착 층을 추가로 포함할 수 있다. 통합 백플레인(520)은 도 5에 관련하여 기재된 구성에 한정되지 않으며, 하나 이상의 추가 연성 기판, 하나 이상의 추가 접착 층, 및 하나 이상의 추가 금속 층을 추가로 포함할 수 있다. 통합 전면 배리어(510)는 상부 보호 층(511), 습기 차단 층(514) 및 광학 투명 접착제(512)를 포함한다. 통합 전면 배리어(510)는 상부 보호 층(511)과 습기 차단 층(514) 사이에 제2 광학 투명 접착제(516)를 포함할 수 있다. 통합 전면 배리어의 주변 부분(518)은, 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 습기 차단 층(514)과 통합 백플레인(520)을 결합하면서 중앙 부분에 있는 전기 영동 재료 층(506) 및 광 투과성 전극 층(508)을 감싸도록 변형된다. 상부 보호 층(511)은 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 또는 폴리스티렌과 같은 임의의 투명한 변형 가능한 폴리머 재료일 수 있다. 도 5에 도시된 구성을 사용하여, 좁은 에지 시일을 달성하는 것이 가능하고, 예컨대 DES가 2 mm 이하, 예컨대 1 mm 이하, 예컨대 0.5 mm 이하, 예컨대 0.2 mm 이하이다. 일부 경우에, 전기 영동 디스플레이의 에지는, 주변 영역(518)의 폭을 더욱 감소시키기 위해, 예컨대 레이저 절제 또는 이온 빔 절제를 이용해 더 마무리될 것이다. 통합 전면 배리어(510)와 통합 백플레인(520)의 계면에서의 노출된 표면은 에지 배리어(540)로 밀봉될 수 있으며, 에지 배리어(540)는 고밀도 폴리머 실란트, 예컨대 시아노아크릴레이트와 같은 아크릴 또는 폴리우레탄, 또는 밀봉 테이프일 수 있다.
상이한 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 전기 영동 재료 층(506) 및 라미네이션 접착제(504)를 지나 연장된 디스플레이 부분으로부터 후면 전극 층(526) 및 폴리머 층(524)이 제거된 후에 도 5와 유사한 핀치형 에지 시일이 형성될 수 있다. 통합 후면 배리어(620)는 금속 포일 층(522), 및 기판(521), 그리고 선택적으로 접착 층(미도시)을 포함한다. 도 5에서와 같이, 통합 전면 배리어(510)는 상부 보호 층(511), 습기 차단 층(514) 및 광학적 투명 접착제(512)를 포함한다. 통합 전면 배리어(510)의 주변 부분(518)은 통합 후면 배리어(620)를 향해 변형되는 반면, 통합 후면 배리어(620)의 일부는, 광학적 투명 접착 층(512)으로 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 습기 차단 층(514)과 금속 포일 층(524)을 결합하면서 중앙 부분에 있는 전기 영동 재료 층(506), 광 투과성 전극 층(508) 및 라미네이션 접착제 층(504)을 감싸도록 통합 전면 배리어(510)를 향해 변형된다. 결과적인 스택은 더 얇아지며, 그에 의해 더 좁은 에지 시일을 가능하게 한다. 통합 전면 배리어(510)의 변위와 통합 후면 배리어의 변위는 대칭일 필요가 없다는 것을 이해해야 한다.
디스플레이(500)의 통합 백플레인을 포함하는 좁은 핀치형 에지 시일을 형성하는 방법이 도 7a에 도시되어 있다. 이 예에서는, 주변 부분(518)이 확장되었는데, 이는 단지 통합 전면 배리어(510)와 통합 백플레인(520) 둘 다의 더 큰 세그먼트를 사용하는 문제일 뿐이다. 투명 접착제(512)와 후면 전극 층(526) 사이에 시일이 형성된 후, 에지 시일 폭을 감소시키기 위해 에지 시일은 레이저(710)(또는 또다른 절단 도구)를 이용해 절단된다. 결과적인 포일/백플레인 층(720)은 양호한 밀봉을 제공하지 않을 수 있으며, 그리하여 도 7b에 도시된 바와 같이 통합 전면 배리어(510)의 노출된 에지와 금속 포일 층(522) 둘 다와 접촉하는 에지 배리어(540)가 형성된다. 이와 동일한 에지 시일 방법이, 예컨대 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같은, 위의 임의의 디스플레이에 사용될 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예에서, 금속 포일 층(522)은 후면 전극 층(526)에 전기적으로 결합되어 후면 전극 층에 대한 외부 연결을 용이하게 할 수 있다.
디스플레이(600)의 통합 백플레인을 포함하는 좁은 핀치형 에지 시일을 형성하는 대안적인 방법이 도 8a에 도시되어 있다. 이 예에서, 주변 부분(518)이 확장되었는데, 이는 단지 통합 전면 배리어(510)와 후면 배리어 층(520) 둘 다의 더 큰 세그먼트를 사용하는 문제일 뿐이다. 습기 차단 층(514)와 금속 포일 층(522) 사이에 시일이 형성된 후, 에지 시일 폭을 감소시키기 위해 에지 시일은 레이저(710)(또는 또다른 절단 도구)를 이용해 절단된다. 일부 실시예에서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 통합 전면 배리어(510)의 노출된 에지와 금속 포일 층(522) 둘 다와 접촉하는 에지 배리어(740)가 형성된다. 일부 실시예에서, 금속 포일 층(522)은 후면 전극 층(526)에 전기적으로 결합되어 후면 전극 층에 대한 외부 연결을 용이하게 할 수 있다. 또 다른 대안적인 구성에서, 도 8b의 구조는, 후면 배리어 층(620)을 디스플레이(600)의 나머지 컴포넌트와 조립하기 전에 후면 배리어층(620)을 절단한 다음, 습기 차단 층(514)이 금속 포일 층(522)에 밀봉되도록 통합 전면 배리어(510)와 후면 배리어 층(620)을 함께 핀치함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 전기 영동 디스플레이는 실질적으로 강성일 수 있고, 또는 디스플레이가 플렉서블이 가능하도록 재료가 선택될 수 있다. 이러한 디스플레이는 일부 종래 기술의 디스플레이에서 볼 수 있는 두껍고 견고한 밀봉 부재 유형을 필요로 하지 않으며, 백플레인이 충분히 유연하다면, 서로 접착된 백플레인과 배리어 시트의 주변 부분 또는 두 개의 배리어 시트는 유연한 상태로 유지될 수 있다. 일부 응용에서, 전체 스택은 전기 영동 매질의 일부, 즉 하전 안료 입자를 제외하고는 광 투과성일 수 있다. 일부 실시예에서, 전기 영동 매질은 오직 한 가지 유형의 입자만을 포함할 수 있고, 디스플레이는 안료 입자를 시청 영역이 실질적으로 광 투과성이 되는 "셔터" 상태로 이동시키기 위해 적합한 전기장을 제공하도록 설계될 수 있다.
본 발명의 다양한 유형의 디스플레이에서의 전극 배열은 앞서 언급한 E Ink 및 MIT 특허 및 출원에 기재된 임의의 유형으로 이루어질 수 있다. 따라서, 예를 들어 디스플레이는 백플레인에 복수의 전극이 제공되는 직접 구동 유형으로 이루어질 수 있으며, 각 전극에는 컨트롤러가 특정 전극에 인가된 전압을 제어할 수 있는 별도의 커넥터가 제공된다. 이러한 직접 구동 디스플레이에서는, 일반적으로 단일 연속 전면 전극이 전체 디스플레이를 덮도록 제공되지만, 다른 전면 전극 배열도 가능하다. 사용되는 전기 광학 재료의 유형에 따라, (통상적으로)백플레인이 복수의 길다란 평행 전극("열 전극")을 지니는 반면 전기 광학 재료의 반대측에 열 전극에 직각으로 이어지는 복수의 길다란 평행 전극("행 전극")이 제공되는 수동 매트릭스 구동 배열을 사용하는 것이 가능할 수 있으며, 하나의 특정 열 전극과 하나의 특정 행 전극 사이의 중첩이 디스플레이의 하나의 픽셀을 정의한다. 본 디스플레이는 또한, 통상적으로 전체 디스플레이를 덮는 단일 연속 전면 전극 및 백플레인 상의 픽셀 전극 매트릭스를 갖는 능동 매트릭스 유형으로 이루어질 수도 있으며, 각 픽셀 전극은 디스플레이의 하나의 픽셀을 정의하고 관련 트랜지스터 또는 기타 비선형 요소를 가지며, 능동 매트릭스 디스플레이는 행 단위 방식으로 디스플레이를 기록하기 위해 기존 방식으로 스캔된다. 마지막으로, 본 디스플레이는 또한, (통상적으로)백플레인 상에 단일 전극이 있고 영구 전면 전극이 없는 스타일러스 구동 유형으로 이루어질 수도 있으며, 디스플레이의 전면 표면에 걸쳐 스타일러스를 움직임으로써 디스플레이의 기록이 실시된다.
본 발명의 디스플레이는 종래 기술의 전기 광학 디스플레이가 사용되었던 임의의 응용에 사용될 수 있다. 따라서, 예를 들어 본 디스플레이는 전자책 리더기, 휴대용 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 카드, 간판, 시계, 선반 라벨 및 플래시 드라이브에 사용될 수 있다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이미 기재된 본 발명의 바람직한 실시예에서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다. 따라서, 전술한 기재는 예시적인 것이며 한정적인 의미로 해석되어서는 안 된다.
Claims (20)
- 전기 영동 디스플레이에 있어서,
통합 백플레인(integrated backplane)으로서,
후면(back) 전극 층과,
폴리머 층과,
금속 포일 층과,
기판을 포함하는, 상기 통합 백플레인;
상기 통합 백플레인에 인접하게 배치된 전기 영동 재료 층;
상기 전기 영동 재료 층에 인접한 광 투과성 전극 층; 및
통합 전면 배리어(integrated front barrier)로서,
상부 보호 층과,
습기 차단 층과,
에지 시일(edge seal)을 생성하기 위해 상기 습기 차단 층과 상기 통합 백플레인을 결합하는 광학 투명 접착제를 포함하는, 상기 통합 전면 배리어
를 포함하는, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 상기 습기 차단 층과 상기 통합 백플레인을 결합하면서 중앙 부분에 있는 상기 전기 영동 재료 층 및 상기 광 투과성 전극 층을 감싸도록 상기 통합 전면 배리어는 상기 통합 백플레인을 향해 에지에서 변형되는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 상기 습기 차단 층과 상기 통합 백플레인을 결합하면서 중앙 부분에 있는 상기 전기 영동 재료 층 및 상기 광 투과성 전극 층을 감싸도록 상기 통합 전면 배리어는 상기 통합 백플레인을 향해 에지에서 변형되고 상기 통합 백플레인은 상기 통합 전면 배리어를 향해 에지에서 변형되는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 광 투과성 전극 층의 에지와 상기 통합 백플레인의 외측 에지 사이의 거리는 1 mm 이하인 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 4에 있어서,
상기 광 투과성 전극 층의 에지와 상기 통합 백플레인의 외측 에지 사이의 거리는 0.5 mm 이하인 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 통합 백플레인과 상기 전기 영동 재료 층 사이의 라미네이션 접착제 층을 더 포함하는, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 금속 포일은 금박, 은박, 알루미늄박, 또는 동박인 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 후면 전극 층은 인듐 주석 산화물, 전도성 카본, 그래핀, 나노튜브, 금속 휘스커, 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 포함하는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 둘 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 1에 있어서,
상기 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 셋 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 전기 영동 디스플레이에 있어서,
통합 후면 배리어로서,
후면 보호 층과,
후면 습기 차단 층을 포함하는, 상기 통합 후면 배리어;
후면 전극 층;
상기 후면 전극 층에 인접하게 배치된 전기 영동 재료 층;
상기 후면 전극 층과는 반대측에 상기 전기 영동 재료 층에 인접한 광 투과성 전극 층; 및
통합 전면 배리어로서,
상부 보호 층과,
전면 습기 차단 층과,
에지 시일을 생성하기 위해 상기 전면 습기 차단 층과 상기 후면 전극 층을 결합하는 광학 투명 접착제를 포함하는, 상기 통합 전면 배리어
를 포함하는, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 상기 전면 습기 차단 층과 상기 후면 전극 층을 결합하면서 중앙 부분에 있는 상기 전기 영동 재료 층 및 상기 광 투과성 전극 층을 감싸도록 상기 통합 전면 배리어는 상기 통합 후면 배리어를 향해 에지에서 변형되는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 전기 영동 디스플레이의 에지를 따라 상기 습기 차단 층과 상기 통합 백플레인을 결합하면서 중앙 부분에 있는 상기 전기 영동 재료 층 및 상기 광 투과성 전극 층을 감싸도록 상기 통합 전면 배리어는 상기 통합 후면 배리어를 향해 에지에서 변형되고 상기 통합 후면 배리어는 상기 통합 전면 배리어를 향해 에지에서 변형되는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 광 투과성 전극 층의 에지와 상기 통합 후면 배리어의 외측 에지 사이의 거리는 1 mm 이하인 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 14에 있어서,
상기 광 투과성 전극 층의 에지와 상기 통합 후면 배리어의 외측 에지 사이의 거리는 0.5 mm 이하인 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 후면 전극 층과 상기 전기 영동 재료 층 사이의 라미네이션 접착제 층을 더 포함하는, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 후면 전극 층은 광 투과성인 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 후면 전극 층은 인듐 주석 산화물, 전도성 카본, 그래핀, 나노튜브, 금속 휘스커, 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 포함하는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 둘 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는 것인, 전기 영동 디스플레이. - 청구항 11에 있어서,
상기 전기 영동 재료는 전기장에 반응하여 움직이는 셋 이상의 하전 입자 세트를 포함하고, 각각의 하전 입자 세트는 상이한 광학 특성을 갖는 것인, 전기 영동 디스플레이.
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