KR101023303B1 - 전자종이 표시소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법을 개시한다.
전자종이 표시소자는 제 1 전극; 상기 제 1 전극상에 배치되며, 다수의 셀영역을 정의하는 제 1 격벽; 상기 제 1 격벽과 마주하며, 상기 제 1 격벽과 함께 상기 셀영역을 정의하는 제 2 격벽; 상기 제 2 격벽상에 배치되며 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극을 구비하는 기판; 적어도 상기 각 셀 영역에 충진된 유전액; 및 상기 각 셀 영역의 상기 유전액 내부에 개별적으로 부유하고 있는 트위스트볼;을 포함할 수 있다.
전자종이, 격벽, 트위스트볼, 유전액, 대조비
Description
본 발명은 전자종이 표시소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로 제 1 및 제 2 전극에 각각 서로 대응된 격벽을 구비하는 전자종이 표시소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
차세대 표시장치로써, 액정 표시 장치(LCD;Liquid Crystal Display), 플라즈마 표시 패널(PDP;Plasma Display Panel), 유기 전계 발광 장치(Elector Luminescence) 및 전자종이 표시소자등이 널리 보급되고 있다.
이들 중 전자종이 표시소자는 유연하게 구부릴 수 있으며, 다른 표시장치에 비해 생산단가가 훨씬 저렴하다.
또한, 전자종이 표시 장치는 배경 조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로 구동될 수 있어 에너지 효율이 월등히 우수한 특징을 가진다.
또한, 전자종이 표시소자는 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 순간적으로 차단되어도 표시된 문자나 영상이 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 구비할 수 있기 때문에 책이나 신문 또는 잡지 등의 인쇄매체를 비롯한 접을 수 있는 스크린 및 전자 벽지 등의 광범위한 분야에서 폭넓게 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
한편, 전자종이 표시소자를 구현할 수 있는 기술적 방식에는 크게 액정을 이용한 방식, 유기 EL 방식, 반사 필름 반사형 표시 방식, 전기 영동 방식, 트위스트 볼 방식, 일렉트로크로믹 방식, 미케닐컬 반사형 표시 방식 등으로 구분되어 개발되고 있다.
이 중에서도 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 두 전극 및 두 전극사이에 개재되며, 광학적 및 전기적 이방성을 갖는 트위스트볼이 부착된 엘라스토머 시트를 포함한다. 이때, 트위스트볼의 외주면에 유전액이 코팅되어 있다. 여기서, 트위스트볼은 서로 다른 전하로 대전된 흑색의 반구체와 백색의 반구체로 이루어질 수 있다. 이와 같은 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 두 전극에 전압을 인가할 경우, 인가된 전압 방향에 따라 입자의 각 반구체가 유전액 내부에서 서로 반대되는 극성의 전극면을 향하도록 회전하여 흑백을 표시하게 된다.
이때, 전자종이 표시소자를 형성하기 위해, 트위스트볼의 외주면에 유전액을 별도로 코팅해야 하므로, 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.
또한, 유전액이 외주면에 코팅된 트위스트 볼은 엘라스토머 시트 상에 도포 방식으로 부착됨에 따라 트위스트 볼이 엘라스토머 시트상에 균일하게 배열되지 못하고 트위스트 볼이 서로 중첩되거나 배치되지 않는 일부 영역이 발생하게 되어, 전자종이 표시소자의 대조비가 저하될 수 있다.
또한, 전자종이 표시소자의 구동시에 트위스트 볼이 회전하면서 유동됨에 따라 트위스트 볼 간의 적층이 발생될 수 있어 대조비가 저하될 수 있다.
따라서, 종래의 트위스트 볼을 이용한 전자종이 표시소자는 제조 공정이 복잡할 뿐만 아니라 트위스트 볼 배열의 균일성 저하로 인하여 대조비가 저하 및 화질 불량을 야기하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 종래 전자종이 표시소자 및 이의 제조 방법에서 발생될 수 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 제 1 및 제 2 전극에 각각 서로 대응된 격벽을 구비하는 전자종이 표시소자 및 이의 제조방법이 제공됨에 발명의 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 전자종이 표시소자를 제공하는 것이다. 상기 전자종이 표시소자는 제 1 전극; 상기 제 1 전극상에 배치되며, 다수의 셀영역을 정의하는 제 1 격벽; 상기 제 1 격벽과 마주하며, 상기 제 1 격벽과 함께 상기 셀영역을 정의하는 제 2 격벽; 상기 제 2 격벽상에 배치되며 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극을 구비하는 기판; 적어도 상기 각 셀 영역에 충진된 유전액; 및 상기 각 셀 영역의 상기 유전액 내부에 개별적으로 부유하고 있는 트위스트볼;을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 격벽과 일체로 이루어지며, 상기 각 셀 영역의 상기 제 1 전극상에 배치된 제 1 버퍼층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 격벽과 일체로 이루어지며, 상기 각 셀 영역의 상기 제 2 전극상에 배치된 제 2 버퍼층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극의 주변을 따라 배치되며, 상기 제 1 격벽보다 큰 높이를 갖는 제 3 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 3 격벽은 상기 제 1 격벽과 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 격벽은 서로 이격되어 있을 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 격벽은 서로 접촉하고 있을 수 있다.
또한, 상기 제 1 전극은 도전성 기판으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극상에 배치된 기판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 전자종이 표시소자의 제조방법을 제공하는 것이다. 상기 제조방법은 제 1 전극 및 제 2 전극상에 각각 다수의 셀을 정의하는 제 1 및 제 2 격벽을 형성하는 단계; 상기 제 1 격벽에 의해 정의된 각 셀영역의 제 1 전극상에 트위스트볼을 주입하는 단계; 적어도 상기 트위스트볼을 포함하는 각 셀 영역에 유전액을 주입하는 단계; 및 상기 제 1 격벽과 제 2 격벽이 서로 마주하도록 상기 제 1 격벽이 형성된 제 1 전극과 상기 제 2 격벽이 형성된 제 2 전극을 서로 합 착하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 격벽과 상기 제 2 격벽은 임프린트 방법을 통해 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 격벽을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 격벽에 의해 정의된 각 셀 영역의 제 1 전극상에 제 1 버퍼층이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 격벽을 형성하는 단계에서, 상기 제 1 전극의 주변을 따라 배치되며 상기 제 1 격벽보다 높은 높이를 갖는 제 3 격벽이 더 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 격벽을 형성하는 단계에서, 상기 제 3 격벽상에 배치된 제 1 얼라인 마크를 더 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 전극상에 배치된 기판상에 상기 제 1 얼라인 마크와 대응된 제 2 얼라인 마크를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 격벽을 형성하는 단계에서, 상기 제 2 격벽에 의해 정의된 각 셀 영역의 제 2 전극상에 제 2 버퍼층을 더 형성할 수 있다.
본 발명의 전자종이 표시소자는 트위스볼의 배치를 위한 격벽을 구비함에 따라, 트위스트 볼을 균일하게 배열할 수 있어 대조비를 향상시키며 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자종이 표시소자의 격벽에 의해 제 1 및 제 2 전극의 부착시에 트위스트볼이 유동하는 것을 방지할 수 있어, 대조비가 저하되는 것을 방지 할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자종이 표시소자는 제 1 및 제 2 전극에 각각 격벽을 서로 마주하도록 형성함에 따라, 격벽은 트위스트 볼의 이탈을 방지할 수 있는 높이를 가지며 이와 동시에 최소한의 폭을 가질 수 있어, 격벽으로 인한 대조비 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 전자종이 표시소자는 격벽에 의해 정의된 영역에 유전액을 충진함에 따라, 트위스트 볼의 외주면에 별도로 유전액을 코팅하지 않아도 되므로, 공정을 더욱 단순화시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 전자종이 표시소자의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 하부기판(100), 상부기판(200), 상하부 기판(200, 100)사이에 개재된 유전액(300) 및 유전액(300) 내부에 부유하고 있는 트위스트 볼(400)을 포함한다.
구체적으로, 하부기판(100)은 제 1 전극(110)과 제 1 전극(110)상에 배치된 제 1 격벽(120a)을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 전극(110)은 도전성 기판으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 전극(110)의 재질의 예로서는 Cu 및 Ag와 같은 금속기판일 수 있다. 이에 더하여, 하부기판(100)은 제 1 전극(110)하부에 배치된 기재층을 더 포함할 수도 있다. 예컨대, 기재층은 기판의 형태로 플라스틱 기판 및 유리 기판등이거나 필름의 형태일 수 있다.
제 1 전극(110)상에 다수의 셀 영역(C)을 정의하는 제 1 격벽(120a)이 배치되어 있다. 제 1 격벽(120a)은 화질에 영향을 미치지 않도록 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 제 1 격벽(120a)은 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 1 격벽(120a)은 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA) 또는 폴리디메틸실록산(PDMS)로 이루어질 수 있다.
제 1 격벽(120a)에 의해서 정의된 셀 영역(C)의 형태는 평면상으로 볼때 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 셀 영역(C)의 형태는 사각형, 원형 및 십자형등의 형태를 가질 수 있다.
이에 더하여, 하부기판(100)은 상기 각 셀 영역(C)의 상기 제 1 전극(110)상에 배치된 제 1 버퍼층(120b)을 포함할 수 있다. 제 1 버퍼층(120b)은 제 1 전극(110)과 트위스트 볼(400)이 서로 직접적으로 접촉하여 트위스트 볼(400)에 대전된 전하가 제 1 전극(110)으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 제 1 격벽(120a)과 제 1 버퍼층(120b)은 일체로 이루어질 수 있다. 즉, 제 1 격벽(120a)과 제 1 버퍼층(120b)은 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 하부기판(100)은 제 1 전극(110)의 주변을 따라 배치된 제 3 격벽(120c)을 더 포함할 수 있다. 제 3 격벽(120c)은 제 1 격벽(120a)보다 높은 높이를 가질 수 있다. 제 3 격벽(120c)은 외부로 유전액(300)이 방출되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 3 격벽(120c)은 하부기판(100)과 상부기판(200)의 이격간격을 일정하게 유지하는 역할을 할 수 있다. 이로써, 이격간격에서 후술될 트위스트 볼(400)이 자유롭게 회전할 수 있다. 제 3 격벽(120c)은 제 1 격벽(120a)의 형성시에 형성될 수 있다. 즉, 제 3 격벽(120c)은 제 1 버퍼층(120b)과 일체로 이루어질 수 있으며, 제 3 격벽(120c)은 제 1 격벽(120a) 및 제 1 버퍼층(120b)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상부기판(200)은 기판(210)상에 배치된 제 2 전극(220)과 제 2 전극(220)상에 배치된 제 2 격벽(230a)을 포함할 수 있다.
기판(210)은 광을 투과할 수 있는 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 기판(210)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리우레탄 및 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트(CAB)등일 수 있다.
제 2 전극(220)은 기판(210) 하부에 배치됨으로써, 제 1 전극(110)과 마주한다. 여기서, 제 2 전극(220)은 광을 투과할 수 있는 도전물질, 예컨대, ITO, IZO 및 ITZO 등으로 이루어질 수 있다.
제 2 격벽(230a)은 제 2 전극(220) 하부에 배치되며, 제 1 격벽(120a)과 대 응하도록 배치된다. 이로써, 제 2 격벽(230a)은 제 1 격벽(120a)과 함께 다수의 셀 영역(C)을 정의할 수 있다. 제 2 격벽(230a)은 화질에 영향을 미치지 않도록 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 제 2 격벽(230a)은 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제 2 격벽(230a)은 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA) 또는 폴리디메틸실록산(PDMS)로 이루어질 수 있다.
이에 더하여, 상부기판(200)은 각 셀 영역(C)의 제 2 전극(220)상에 배치된 제 2 버퍼층(230b)을 포함할 수 있다. 제 2 버퍼층(230b)은 제 2 전극(220)과 트위스트 볼(400)이 서로 직접적으로 접촉하여 트위스트 볼(400)에 대전된 전하가 제 2 전극(220)으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 제 2 격벽(230a)과 제 2 버퍼층(230b)은 일체로 이루어질 수 있다. 즉, 제 2 격벽(230a)과 제 2 버퍼층(230b)은 동일한 재질로 이루어질 수 있다.
상부기판(200)과 하부기판(100)사이에 개재된 밀봉부재(500)에 의해 서로 합착될 수 있다. 밀봉부재(500)는 상부기판(200)의 에지를 따라, 즉 제 3 격벽(120c)상에 배치될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니며, 밀봉부재(500)는 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)사이에 더 개재되어 상부기판(200)과 하부기판(100)간의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 밀봉부재(500)는 접착성을 갖는 수지로써, 예컨대 UV 경화성 수지로 이루어질 수 있다.
이때, 상부기판(200)과 하부기판(100)은 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)이 서로 마주하도록 합착되어 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)은 서로 이격되어 있을 수 있으나, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니며, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)은 서로 접촉할 수도 있다.
유전액(300)은 제 1 격벽(120a)과 제 2 격벽(230a)에 의해 정의된 각 셀 영역(C)에 충진되어 있을 수 있다. 여기서, 유전액(300)은 제 1 격벽(120a)과 제 2 격벽(230a)이 서로 이격되어 있을 경우, 제 1 격벽(120a)과 제 2 격벽(230a)사이에도 개재되어 있을 수 있다.
또한, 유전액(300)은 액상의 광변환이 가능하고 윤활 성분을 가지는 액상 물질, 예컨대 Dow corning 10, Centistoke 200 등의 액상 물질이 사용될 수 있다.
트위스트 볼(400)은 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)에 의해 정의된 각 셀 영역(C)의 유전액(300) 내부에 개별적으로 분산되어 있을 수 있다. 여기서, 트위스트 볼(400)은 광을 반사하는 제 1 반구체(410)과 광을 흡수하는 제 2 반구체(420)로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 반구체(410)와 제 2 반구체(420)는 서로 상이한 전하로 대전되어 있을 수 있다. 이때, 트위스트 볼(400)은 유전액(300)을 매개체로 하여 각 셀 영역(C)에서 인가된 전기장에 의해 회전이 이루어짐에 따라, 문자나 영상을 표시할 수 있다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 전극(110, 220)에는 각각 (+)전극과 (-)전극이 연결되어 각 전극에 인가된 전압에 의하여 전기장이 발생되고, 제 1 및 제 2 전극(110, 220) 사이에 발생된 전기장에 의해 각 셀 영역(C)내에 주입된 트위스트 볼(400)이 유전액(300) 내부에서 회전됨에 따라 트위스트 볼(400)에 의한 광 반사와 광 흡수가 이루어짐에 따라 문자나 영상을 표시할 수 있다.
여기서, 트위스트 볼(400)은 구동중에 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)에 의해 이웃한 셀 영역(C)으로 유동되는 것을 방지할 수 있어, 전자종이 표시소자의 대 조비가 저하되거나 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 더하여, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)은 상부기판(200)과 하부기판(100)의 합착공정에서 이웃한 셀 영역으로 트위스트 볼(400)이 유동되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 각 셀 영역(C)에 주입된 트위스트 볼(400)이 이웃한 셀로 이동되는 것을 방지하기 위해, 셀 영역(C)의 높이는 트위스트 볼(400)의 크기보다 커야 한다. 이로써, 트위스트 볼(400)의 크기가 증가할수록 셀 영역(C)의 높이가 증가하게 된다. 이때, 상부기판(200)이나 하부기판(100) 중 어느 하나의 기판에만 격벽이 형성될 경우, 셀 영역(C)의 높이가 하나의 격벽의 높이에 의해 결정된다. 이때, 격벽의 종횡비가 클수록 전자종이 표시소자의 대조비가 향상될 수 있으나, 제조공정의 한계로 인해 격벽의 종횡비를 크게 형성하는데 한계가 있다. 즉, 격벽의 종횡비가 1.5 이상으로 형성할 경우, 격벽의 형성시에 붕괴되거나 손상되는 문제점이 있어, 이를 개선하기 위해 격벽의 종횡비는 1.5이하로 형성하게 된다. 이와 같이, 격벽의 높이에 따른 격벽의 폭 한계, 즉 격벽의 종횡비의 한계로 인해, 상부기판이나 하부기판 중 어느 하나의 기판에만 격벽을 형성할 경우, 표시영역에서 차지하는 격벽의 위치 면적이 증가하게 되어, 결국 전자종이 표시소자의 대조비가 저하될 수 있다.
그러나, 본 발명의 셀 영역(C)의 높이는 상부기판(200)과 하부기판(100)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)의 높이에 의해 조절되므로, 상부기판(200)과 하부기판(100)에 각각 구비된 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)의 폭은 상부기판(200)과 하부기판(100) 중 어느 하나의 기판에만 구비된 격벽보다 작을 수 있다. 이로써, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)에 의해 트위스트 볼(400)의 사이즈 가 증가할 지라도 격벽의 종횡비 한계로 인하여 전자종이 표시소자의 대조비가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 실시예에서, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)은 서로 동일한 높이를 가지는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)은 서로 다른 높이를 가질 수도 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시소자는 격벽을 구비함에 따라, 트위스트 볼을 균일하게 배치할 수 있어 전자종이 표시소자의 대조비가 저하되거나 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 격벽은 전자종이 표시소자의 제조공정 중 또는 구동중에 트위스트 볼의 유동을 방지할 수 있어, 전자종이 표시소자의 대조비가 저하되거나 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 격벽은 상하부 기판에 각각 형성함으로써, 격벽의 종횡비에 따른 제약을 극복할 수 있어, 격벽으로 인하여 대조비가 저하되는 것을 줄일 수 있다.
또한, 격벽에 의해 정의된 영역에 유전액을 충진한 후, 유전액 내부에 트위스트볼을 분산시킴으로써, 종래와 같이 트위스트 볼의 외주면에 유전액을 코팅하는 공정을 단순화시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조방법을 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2를 참조하면, 전자종이 표시소자를 형성하기 위해 제 1 전극(110)상에 수지층(121)을 도포한다.
제 1 전극(110)은 도전성 기판으로 이루어질 수 있다. 여기서, 제 1 전극(110)의 재질의 예로서는 Cu 및 Ag와 같은 금속기판일 수 있다. 본 발명의 실시예에서 제 1 전극(110)은 전극의 역할과 동시에 지지층의 역할을 할 수도 있으나, 이에 한정되지 않고, 별도의 지지층인 기재층이 제 1 전극(110)하부에 더 배치될 수도 있다.
수지층(121)은 광을 투과할 수 있는 투명한 재질로써, 열경화성 수지 또는 UV 경화성 수지일 수 있다. 예컨대, 수지층(121)은 폴리우레탄 아크릴레이트(PUA) 또는 폴리디메틸실록산(PDMS)일 수 있다.
도 3을 참조하면, 임프린트 방법을 이용하여 다수의 셀 영역(C)을 정의하는 제 1 격벽(120a)을 형성한다. 구체적으로, 수지층(121)상에 제 1 격벽(120a)의 형상과 반전된 패턴을 갖는 스템프(S1)를 제공한다. 여기서, 수지층(121)과 접하는 스템프(S1)의 일면에는 이형처리가 되어 있어, 제 1 격벽(120a)을 형성한 후 스템프(S1)의 분리를 용이하게 진행할 수 있으므로, 정밀한 제 1 격벽(120a)을 형성할 수 있다. 이형처리는 스템프(S1) 일면에 자기조립단분자막(Self-assemled-monolayer;SAM)을 형성하는 공정일 수 있다.
이후, 수지층(121)상에 스템프(S1)를 가압 및 밀착한다. 이때, 수지층(121)은 스템프(S1)의 패턴의 형상과 반전된 형상으로 변형될 수 있다. 즉, 수지층(121) 은 제 1 격벽(120a)의 형상으로 변형될 수 있다. 이후, 변형된 수지층을 경화시킴으로써, 제 1 전극(110)상에 제 1 격벽(120a)을 형성할 수 있다. 이때, 수지층(121)이 UV 경화성 수지로 이루어질 경우, UV 경화를 수행하며, 이와 달리 수지층(121)이 열경화성 수지로 이루어질 경우, 열 경화를 수행할 수 있다. 제 1 격벽(120a)으로부터 스템프(S1)를 분리한다.
스템프(S1)는 제 1 격벽(120a)을 포함하는 제 1 버퍼층(120b) 및 제 3 격벽(120c)을 형성하기 위한 패턴을 더 구비하여, 제 1 격벽(120a)을 형성하는 과정에서 제 1 버퍼층(120b)과 제 3 격벽(120c)을 더 형성할 수 있다.
여기서, 제 1 버퍼층(120b)은 제 1 격벽(120a)에 의해 정의된 셀 영역의 제 1 전극(110)상에 형성되어, 후술 될 트위스트 볼(400)과 제 1 전극(110)이 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 제 3 격벽(120c)은 제 1 격벽(120a)보다 높은 높이를 가지도록 형성되어 상부기판(200)과 하부기판(100)간의 이격간격을 유지하는 역할을 한다. 이때, 제 3 격벽(120c)은 제 1 전극(110)의 에지를 따라 형성될 수 있다. 또한, 제 3 격벽(120c)은 후속공정인 유전액(300)의 주입공정에서 유전액(300)이 외부로 흘러나가는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
스템프(S1)는 제 1 얼라인 마크(120d)를 형성하기 위한 패턴을 더 구비하여, 제 1 격벽(120a)을 형성하는 과정에서, 제 1 얼라인 마크(120d)를 더 형성할 수 있다. 제 1 얼라인 마크(120d)는, 평면상으로 볼때, 다양한 형태, 예컨대, 십자형, 사각형, 원형의 형태를 가질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 이를 한정하는 것은 아니다. 여기서, 제 1 얼라인 마크(120d)는 스템프(S1)에 형태에 따라 홈의 형태를 가질 수 있다. 또한, 제 1 얼라인 마크(120d)는 제 1 전극(110)의 에지, 즉 제 3 격벽(120c)상에 적어도 2개 이상으로 형성될 수 있다.
이로써, 제 1 전극(110)과 제 1 격벽(120a)뿐만 아니라, 제 3 격벽(120c) 및 제 1 얼라인 마크(120d)를 동시에 형성함으로써, 하부기판(100)을 형성할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제 1 격벽(120a)의 정의된 각 셀 영역(C)에 트위스트 볼(400)을 개별적으로 주입한다. 트위스트 볼(400)은 제 1 격벽(120a)을 포함하는 제 1 전극(110)상에 도포한 후, 제 1 격벽(120a)을 포함한 제 1 전극(110)상에 스퀴지(S2)를 제공한다. 여기서, 스퀴지(S2) 또는 제 1 격벽(120a)을 포함한 제 1 전극, 즉 하부기판(100)을 수평으로 이동시킴으로써, 각 셀 영역(C)으로 트위스트 볼(400)을 주입시킬 수 있다. 이때, 스퀴즈(S2)를 제 1 격벽(120a) 상에서 수회 반복 이송시켜 각 셀 영역으로 주입되는 트위스트 볼(400)의 충진률을 높일 수 있다.
도 5를 참조하면, 적어도 트위스트 볼(400)을 포함하는 각 셀 영역(C)에 유전액(300)을 주입한다. 즉, 제 1 격벽(120a)을 포함하는 제 1 전극(110)상에 유전액(300)을 적하한다. 이로써, 유전액(300) 내부에 트위스트 볼이 분산될 수 있다. 즉, 트위스트 볼(400)이 각 셀 영역(C)의 유전액(300) 내부에 부유한 상태로 배치될 수 있다.
유전액(300)은 액상의 광변환이 가능하고 윤활 성분을 가지는 액상 물질, 예컨대 Dow corning 10, Centistoke 200 등의 액상 물질이 사용될 수 있다. 이때, 유전액(300)은 제 3 격벽(120c)에 의해 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 유전액(300)은 상부기판(200)과 접촉하는 영역에 배치되지 않으므로, 유전액에 의해 상부기판(200)과 하부기판(100)의 접합 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 유전액(300) 및 트위스트 볼(400)이 충진된 하부기판(100)상에 상부기판(200)을 제공한다.
여기서, 상부기판(200)은 하부기판(100)을 형성하는 공정에서와 같은 방법을 통해 형성될 수 있다. 구체적으로, 상부기판(200)을 형성하기 위해, 기판(210)상에 배치된 제 2 전극(220)상에 수지층을 형성한다. 이후, 수지층에 임프린트 방법을 통해 제 1 격벽(120a)과 대응된 제 2 격벽(230a)을 형성한다. 제 2 격벽(230a)을 형성하는 과정에서 제 1 버퍼층(120b)과 마주하는 제 2 버퍼층(230b)이 더 형성될 수 있다. 즉, 제 1 버퍼층(120b)은 제 2 격벽(230a)에 의해 정의된 제 2 전극(220)상에 형성되어, 제 2 전극(220)과 트위스트 볼(400)이 직접적으로 접촉하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
이에 더하여, 기판(210)의 배면에는 제 1 얼라인 마크(120d)와 대응된 제 2 얼라인 마크(210a)가 형성되어 있을 수 있다. 제 2 얼라인 마크(210a)는 일정한 색상을 갖는 수지를 인쇄 또는 도포하여 형성할 수 있다. 또는, 제 2 얼라인 마크(210a)는 일정한 색상을 갖는 테이프를 부착하여 형성할 수도 있다.
이후, 하부기판(100)의 에지, 예컨대 제 3 격벽(120c)상에 밀봉부재(500)를 도포한다. 밀봉부재(500)는 UV 경화성 수지일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 밀봉부재(500)는 하부기판(100)에 형성하는 것으로 설명 및 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 밀봉부재(500)는 상부기판(200)의 에지를 따라 형성될 수도 있 다. 또한, 밀봉부재(500)는 상부기판(200)이나 하부기판(100)의 에지뿐만 아니라, 제 1 격벽(120a) 또는 제 2 격벽(230a)상에 더 형성될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 밀봉부재(500)를 통해 상부기판(200)과 하부기판(100)을 합착한다. 이때, 하부기판(100)과 상부기판(200)에 각각 형성된 제 1 및 제 2 얼라인 마크(120d, 210a)를 정렬하면서 하부기판(100)과 상부기판(200)을 밀착한다. 이후, 밀봉부재(500)를 UV 경화시킴으로써, 상하부 기판(200, 100)은 서로 합착될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 얼라인 마크(120d, 210a)를 이용한 정렬공정으로 인해, 하부기판(100)과 상부기판(200)을 합착시에 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)간의 오정렬을 방지할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 격벽(120a, 230a)에 의해 합착 공정에서 트위스트 볼(400)이 이웃한 셀 영역(C)으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
상하부 기판(200, 100)을 합착한 후, 도 8에서와 같이 스크라이빙 라인을 따라 절단함으로써 전자종이 표시소자를 형성할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서 격벽, 버퍼층 및 얼라인 마크를 임프린트법을 통해 동시에 형성함으로써, 공정을 더욱 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 격벽을 상하부기판에 각각 형성함으로써, 격벽의 종횡비 한계를 극복할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 얼라인 마크를 통한 상하부기판의 정렬 공정을 통해 상하부기판상에 각각 배치된 제 1 및 제 2 격벽의 오정렬을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이나, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 단면도이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자종이 표시소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하부기판 110 : 제 1 전극
120a : 제 1 격벽 120b : 제 1 버퍼층
120c : 제 3 격벽 120d : 제 1 얼라인 마크
200 : 상부기판 210 : 기판
210a : 제 2 얼라인 마크 220 : 제 2 전극
230a : 제 2 격벽 230b : 제 2 버퍼층
300 : 유전액 400 : 트위스트 볼
500 : 밀봉부재
Claims (16)
- 제 1 전극;상기 제 1 전극상에 배치되며, 다수의 셀영역을 정의하는 제 1 격벽;상기 제 1 격벽과 마주하며, 상기 제 1 격벽과 함께 상기 셀영역을 정의하는 제 2 격벽;상기 제 2 격벽상에 배치되며 상기 제 1 전극과 마주하는 제 2 전극을 구비하는 기판;적어도 상기 각 셀 영역에 충진된 유전액; 및상기 각 셀 영역의 상기 유전액 내부에 개별적으로 부유하고 있는 트위스트볼;상기 제1 전극의 에지에 형성된 제3 격벽의 상부와 상기 기판의 배면에 각각 형성된 얼라인 마크;를 포함하는 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 격벽과 일체로 이루어지며, 상기 각 셀 영역의 상기 제 1 전극상에 배치된 제 1 버퍼층을 포함하는 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 격벽과 일체로 이루어지며, 상기 각 셀 영역의 상기 제 2 전극상에 배치된 제 2 버퍼층을 포함하는 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극의 주변을 따라 배치되며, 상기 제 1 격벽보다 큰 높이를 갖는 제 3 격벽을 더 포함하는 전자종이 표시소자.
- 제 4 항에 있어서,상기 제 3 격벽은 상기 제 1 격벽과 동일한 재질로 이루어진 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 격벽은 서로 이격되어 있는 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 격벽은 서로 접촉하고 있는 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 전극은 도전성 기판으로 이루어진 전자종이 표시소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 전극상에 배치된 기판을 더 포함하는 전자종이 표시소자.
- 제 1 전극 및 제 2 전극상에 각각 다수의 셀을 정의하는 제 1 및 제 2 격벽을 임프린트 방법에 의해 형성하는 단계;상기 제 1 격벽에 의해 정의된 각 셀영역의 제 1 전극상에 트위스트볼을 주입하는 단계;적어도 상기 트위스트볼을 포함하는 각 셀 영역에 유전액을 주입하는 단계; 및상기 제 1 격벽과 제 2 격벽이 서로 마주하도록 상기 제 1 격벽이 형성된 제 1 전극과 상기 제 2 격벽이 형성된 제 2 전극을 서로 합착하는 단계;를 포함하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 삭제
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 격벽을 형성하는 단계에서,상기 제 1 격벽에 의해 정의된 각 셀 영역의 제 1 전극상에 제 1 버퍼층이 더 형성되는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 격벽을 형성하는 단계에서,상기 제 1 전극의 주변을 따라 배치되며 상기 제 1 격벽보다 높은 높이를 갖는 제 3 격벽이 더 형성되는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서,상기 제 1 격벽을 형성하는 단계에서,상기 제 3 격벽상에 배치된 제 1 얼라인 마크를 더 형성하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 2 전극상에 배치된 기판상에 상기 제 1 얼라인 마크와 대응된 제 2 얼라인 마크를 형성하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 2 격벽을 형성하는 단계에서,상기 제 2 격벽에 의해 정의된 각 셀 영역의 제 2 전극상에 제 2 버퍼층을 더 형성하는 전자종이 표시소자의 제조 방법.
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