電子ペーパー表示素子の製造方法及びこれから製造された電子ペーパー表示素子
【課題】本発明は、電子ペーパー表示素子の製造方法及びこれから製造された電子ペーパー表示素子を提供する。
【解決手段】電子ペーパー表示素子の製造方法は、第１基板上に第１予備第１誘電層を形成するする段階と、前記第１予備第１誘電層上に電子ボールを配置させる段階と、前記第１予備第１誘電層を硬化して前記電子ボールを固定する第２予備第１誘電層を形成する段階と、前記電子ボールを含んだ前記第２予備第１誘電層上に予備第２誘電層を形成する段階と、前記第２予備第１誘電層と予備第２誘電層を硬化させて、第１及び第２誘電層を形成する段階と、及び前記第２誘電層を含んだ前記第１基板と第２基板を合着する段階と、を含むことができる。
【解決手段】電子ペーパー表示素子の製造方法は、第１基板上に第１予備第１誘電層を形成するする段階と、前記第１予備第１誘電層上に電子ボールを配置させる段階と、前記第１予備第１誘電層を硬化して前記電子ボールを固定する第２予備第１誘電層を形成する段階と、前記電子ボールを含んだ前記第２予備第１誘電層上に予備第２誘電層を形成する段階と、前記第２予備第１誘電層と予備第２誘電層を硬化させて、第１及び第２誘電層を形成する段階と、及び前記第２誘電層を含んだ前記第１基板と第２基板を合着する段階と、を含むことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー表示素子及びその製造方法に関するものであり、具体的に予備誘電層上に電子ボールを固定させた後、電子ボールを含んだ予備誘電層上に他の予備誘電層を形成する電子ペーパー表示素子の製造方法及びこれから製造された電子ペーパー表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代表示装置として、液晶表示装置(ＬＣＤ；Liquid Crystal Display)、プラズマ表示パネル(ＰＤＰ；Plasma Display Panel)、有機電界発光装置(Elector Luminescence)及び電子ペーパー表示素子などが広く普及されている。
【０００３】
これらのうちで電子ペーパー表示素子は、柔軟に曲げることができるし、他の表示装置に比べて生産単価がずっと低廉である。
【０００４】
また、電子ペーパー表示装置は、背景照明や持続的な再充電が必要ではないのでとても少ないエネルギーで駆動されることができて、エネルギー効率が遥かに優秀な特徴を有する。
【０００５】
また、電子ペーパー表示素子は、鮮明で視野角が広くて、電源が瞬間的に遮られても表示された文字や映像が完全に消えないメモリー機能も具備することができるために、本や新聞または雑誌などの印刷媒体を含めた折ることができるスクリーン及び電子壁紙などの広範囲な分野で幅広く使われることができるものとして期待されている。
【０００６】
一方、電子ペーパー表示素子を具現することができる技術的方式には、大きく液晶を利用した方式、有機ＥＬ方式、反射フィルム反射型表示方式、電気泳動方式、ツイストボール方式、エレクトロクロミック方式、メカニカル反射型表示方式などに区分されて開発されている。
【０００７】
このうちでもツイストボールを利用した電子ペーパー表示素子は、二つの電極及び二つの電極との間に介されて、光学的及び電気的異方性を有するツイストボールを付着したエラストマシートを含む。この時、ツイストボールの外周面に誘電液がコーティングされている。ここで、ツイストボールはお互いに異なる電荷に帯電された黒色の半球体と白色の半球体でなされることができる。このようなツイストボールを利用した電子ペーパー表示素子は、二つの電極に電圧を印加する場合、印加された電圧方向に沿って粒子の各半球体が誘電液の内部でお互いに反対になる極性の電極面を向けるように回転して黒白を表示するようになる。
【０００８】
この時、ツイストボールを均一に配置させることが難しいだけでなく、ツイストボール間のピッチを一定に調節し難いために、コントラスト比が低下される問題点があった。
【０００９】
これを解決するために、ツイストボールをお互いに重畳されるように配置させることで、コントラスト比を向上させようとした。しかし、ツイストボールが重畳されるように形成される場合、電子ペーパー表示素子の厚さが増加するようになるだけでなく、ツイストボールの駆動のための駆動電圧が上昇する問題点があった。
【００１０】
したがって、従来の電子ペーパー表示素子は、ツイストボール配列の均一性低下によってコントラスト比が低下されるか、または駆動電圧が上昇される問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、従来の電子ペーパー表示素子で発生されることができる問題点を解決するために創案されたものであり、予備誘電層上に電子ボールを固定させた後、電子ボールを含んだ予備誘電層上に予備誘電層をさらに形成する電子ペーパー表示素子の製造方法及びこれから製造された電子ペーパー表示素子を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の前記目的は、電子ペーパー表示素子の製造方法を提供するものである。前記製造方法は、第１基板上に第１予備第１誘電層を形成するする段階と、前記第１予備第１誘電層上に電子ボールを配置させる段階と、前記第１予備第１誘電層を硬化して前記電子ボールを固定する第２予備第１誘電層を形成する段階と、前記電子ボールを含んだ前記第２予備第１誘電層上に予備第２誘電層を形成する段階と、前記第２予備第１誘電層と予備第２誘電層を硬化させて、第１及び第２誘電層を形成する段階と、及び前記第２誘電層を含んだ前記第１基板と第２基板を合着する段階と、を含むことができる。
【００１３】
ここで、前記第２予備第１誘電層を形成する段階は、前記第１予備第１誘電層を半硬化または完全硬化させることができる。
【００１４】
また、前記電子ボールは、ツイストボールであることができる。
【００１５】
また、前記第２誘電層上に第２基板を付着する段階以後に合着された前記第１及び第２基板を誘電液にディッピングする段階をさらに含むことができる。
【００１６】
また、前記電子ボールは、マイクロカプセルであることができる。
【００１７】
また、前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質で形成することができる。
【００１８】
また、前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質で形成することができる。
【００１９】
また、前記第１誘電層は、光反射層で形成して、前記第２誘電層は光透過層で形成することができる。
【００２０】
また、前記電子ボールは黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうち少なくともいずれか一つを表示することができる。
【００２１】
本発明の他の目的は、前記製造方法から製造された電子ペーパー表示素子を提供するものである。前記電子ペーパー表示素子は、第１基板上に配置された第１誘電層と、該第１誘電層上に固定された電子ボールと、前記第１誘電層と境界をなして前記電子ボールを含んだ前記第１誘電層上に配置された第２誘電層と、及び前記第２誘電層上に配置された第２基板と、を含むことができる。
【００２２】
ここで、前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質でなされることができる。
【００２３】
また、前記第１誘電層は光反射層でなされて、前記第２誘電層は光透過層でなされることができる。
【００２４】
また、前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質でなされることができる。
【００２５】
また、前記電子ボールは、一定な行と列で配置されることができる。
【００２６】
また、前記電子ボールは、マイクロカプセルであることができる。
【００２７】
また、前記電子ボールは、ツイストボールであることができる。
【００２８】
また、前記電子ボールは、黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうちで少なくともいずれか一つを表示することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の電子ペーパー表示素子は、一定なピッチを有して一定な行列で電子ボールを配置させることができて、画質特性及びコントラスト比を向上させることと同時に厚さを減らすことができて駆動電圧を低めることができる。
【００３０】
また、電子ボールを多様な形態で配列させることができて、電子ペーパー表示素子の設計自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図２】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図３】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図４】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図５】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図６】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図７】本発明の第２実施例による電子ペーパー表示素子の一部の平面図である。
【図８】図７に示されたＩ-Ｉ'線に沿って切断した断面図である。
【図９】本発明の第３実施例による電子ペーパー表示素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例らは、電子ペーパー表示素子の図面を参考して詳細に説明する。次に紹介される実施例らは当業者に本発明の思想が充分に伝達できるようにするために例として提供されるものである。よって、本発明は、以下で説明される実施例らに限定されないで他の形態で具体化されることもできる。そして、図面らにおいて、装置の大きさ及び厚さなどは便宜のために誇張されて表現されることもできる。明細書全体にかけて同一な参照番号らは同一な構成要素らを示す。
【００３３】
図１から図６は、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【００３４】
図１を参照すれば、本発明の実施例による電子ペーパー表示素子を製造するために、先ず第１基板１１０上に第１予備第１誘電層１２０aを形成する。
【００３５】
第１基板１１０は、導電性基板でなされることができる。ここで、第１基板１１０は第１電極の役割と同時に電子ペーパー表示素子を支持する支持層の役割をすることができる。
【００３６】
または、第１基板１１０は、導電性膜でなされた第１電極と第１電極下部に配置された第１機材層を含むことができる。ここで、第１機材層は、基板の形態でプラスチック基板及び硝子基板等であるか、またはフィルムの形態であることができる。第１機材層を形成する材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリウレタン及びセルロースアセテートブチレート(ＣＡＢ)などであることができる。
【００３７】
導電性基板または導電性膜を形成する材質の例としては、Ｃｕ及びＡｇのような金属であることができるし、本発明の実施例でこれを限定するものではない。
【００３８】
第１予備第１誘電層１２０aは、第１誘電物質を塗布して形成することができる。ここで、第１予備第１誘電層１２０aは、電子ペーパー表示素子の特性を考慮して多様な材質で選択して形成することができる。例えば、第１予備第１誘電層１２０aは光透過層や光反射層であることができる。
【００３９】
この時、第１予備第１誘電層１２０aが光透過層である場合、第１誘電物質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。
【００４０】
または、第１予備第１誘電層１２０aが光反射層である場合、第１誘電物質は樹脂及び樹脂上に混合した光反射性物質を含むことができる。この時、樹脂の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂、ポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂及びフェノール系樹脂などであることができる。また、光反射性物質の例としては、Ａｇパウダーであることができる。
【００４１】
第１誘電物質の塗布方法の例としては、スピンコーティング法、ドクターブレード法、ダイコーティング法、スクリーンプリント法及びスプレーコーティング法等であることができる。
【００４２】
図２を参照すれば、第１予備第１誘電層１２０aを形成した後、第１予備第１誘電層１２０a上に電子ボール１３０を配置させる。
【００４３】
ここで、電子ボール１３０を配置させるために、第１予備第１誘電層１２０a上に開口部を有するマスクＭをアラインする。以後、マスクＭ上に電子ボール１３０を提供した後、マスクＭ上をスキージー(Ｓ)が水平移動することで、マスクＭ上の電子ボール１３０は開口部を通じて第１予備第１誘電層１２０a上に選択的に配置されることができる。この時、電子ボール１３０は第１予備第１誘電層１２０a上に装入された状態で配置されることができる。これによって、第１予備第１誘電層１２０a上に電子ボール１３０を均一に配置させることができる。
【００４４】
また、電子ボール１３０の間のピッチは、マスクＭの形態によって調節されることができる。これによって、従来のように、電子ボール１３０のコントラスト比が低下されることを防止するために、電子ボール１３０を重畳されるように配置させる必要なしに、電子ボール１３０のピッチを調節することで、電子ボール１３０を一列で配置させてもコントラスト比が低下されることを充分に防止することができる。すなわち、電子ボール１３０の間のピッチをほとんど０で調節して電子ボール１３０の充填率を高めて、コントラスト比を向上させることができる。
【００４５】
よって、従来に比べて電子ペーパー表示素子は、向上したコントラスト比を有して電子ペーパー表示素子の厚さを減らすことができるし、これと同時に駆動電圧を減らすことができる。
【００４６】
また、マスクＭの形態によって電子ボールは多様な形態で配置させることができる。例えば、平面上で見る時、電子ボールの配置形態は、四角形、多角形及び円形の形態を有することができる。また、電子ボール１３０は一定な行と列を有するように配置させることもできる。これによって、電子ペーパー表示素子の設計自由度を向上させることと同時に画質特性を向上させることができる。
【００４７】
また、電子ボール１３０は、第１及び第２電極に印加された電界によって映像を表示することができる。例えば、電子ボール１３０は、光を反射する第１半球体と光を吸収する第２半球体でなされたツイストボールであることができる。すなわち、電子ボール１３０は、白色を表示する第１半球体と黒色を表示する第２半球体を含んで、電子ペーパー表示素子は黒白を表示することができる。ここで、第１半球体と第２半球体は、お互いに相異な電荷に帯電されてあり得る。ここで、電子ボール１３０は、第１及び第２電極に印加された電界によって形成された電場によって回転がなされることによって、映像を表示することができる。
【００４８】
本発明の実施例で、電子ペーパー表示素子は黒白を表示するものとして説明したが、これに限定されるものではなくて、カラーを表示することができる。この時、電子ボール１３０はカラー、すなわちＲＧＢ(red、green、blue)またはＣＹＭ(cyan、yellow、magenta)などを表示することができる。例えば、電子ボール１２０の第１半球体は白色または黒色を表示して、第２半球体はＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうち少なくともいずれか一つを表示することができる。
【００４９】
しかし、本発明の実施例で電子ボール１３０の種類を限定するものではなくて、例えば、電子ボール１３０はカプセル内部にお互いに異なる電荷に帯電された粒子を具備したマイクロカプセルであることができる。
【００５０】
また、電子ボール１３０の中間部分まで第１予備第１誘電層１２０aに潜入されるように示したが、これに限定されるものではなくて、電子ボール１３０は第１予備第１誘電層１２０aに接触さえすればよい。
【００５１】
図３を参照すれば、第１予備第１誘電層１２０a上に電子ボール１３０を配置させた後、第１予備第１誘電層１２０aを半硬化させて、第２予備第１誘電層１２０ｂを形成する。これで、電子ボール１３０は半硬化状態の第２予備第１誘電層１２０ｂによって固定されることができる。
【００５２】
これによって、マスク(図２のＭ)によって第１予備第１誘電層１２０a上に配置された電子ボール１３０を固定させることで、後続工程まで電子ボールの配列状態を維持することができる。
【００５３】
本発明の実施例で、電子ボール１３０を固定させるために、半硬化状態の第２予備第１誘電層１２０ｂを形成することで説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１予備第１誘電層１２０aを完全硬化させて第１誘電層１２０を形成することで、第１誘電層１２０に電子ボール１３０が固定された状態で後続工程を進行することもできる。
【００５４】
図４を参照すれば、第２予備第１誘電層１２０ｂに電子ボール１３０を固定させた後、電子ボール１３０を含んだ第２予備第１誘電層１２０ｂ上に予備第２誘電層１４０aを形成する。予備第２誘電層１４０aは、第２予備第１誘電層１２０ｂから露出した電子ボール１３０を完全に覆うように形成されることができる。
【００５５】
ここで、予備第２誘電層１４０aは、第２誘電物質を塗布して形成することができる。この時、予備第２誘電層１４０aは光を透過することができる光透過層で形成することができる。第２誘電物質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。この時、予備第２誘電層１４０aは第１予備第１誘電層１２０aと同一な材質で形成されることもできる。
【００５６】
第１誘電物質の塗布方法の例としては、スピンコーティング法、ドクターブレード法、ダイコーティング法、スクリーンプリント法及びスプレーコーティング法等であることができる。
【００５７】
図５を参照すれば、予備第２誘電層１４０aを形成した後、第２予備第１誘電層１２０ｂ及び予備第２誘電層１４０aを完全硬化させて、第１及び第２誘電層１２０、１４０を形成する。
【００５８】
この時、第１及び第２誘電層１２０、１４０は、お互いに一定な境界面を有することができる。これは第１誘電層１２０及び第２誘電層１４０は、半硬化された第２予備第１誘電層１２０ｂと未硬化された予備第２誘電層１４０aを同時に完全硬化させることで形成されるためである。すなわち、第１及び第２誘電層１２０、１４０は、お互いに異なる出発硬化状態を有することによって第１及び第２誘電層１２０、１４０はお互いに一定な境界面を有して、お互いに異なる硬化度を有することができる。
【００５９】
図６を参照すれば、第１及び第２誘電層１２０、１４０を形成した後、第２誘電層１４０上に第２基板１５０を合着する。
【００６０】
第２基板１５０は、第２電極の役割をして、光を透過することができる透明な導電性基板であることができる。または、第２基板１５０は透明な導電膜でなされた第２電極と第２電極上に配置された第２機材層を含むことができる。
【００６１】
第２機材層は、基板の形態でプラスチック基板及び硝子基板等であるか、またはフィルムの形態であることができる。第２機材層を使用する材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリウレタン及びセルロースアセテートブチレート(ＣＡＢ)などであることができる。
【００６２】
また、透明な導電性基板または導電性膜を形成する材質の例としてはＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩＴＺＯなどであることができる。
【００６３】
図面には示されなかったが、第１及び第２基板１１０、１５０は第２誘電層１４０上に塗布された透明な接着部材、例えば、シリコン系樹脂によってお互いに合着されることができる。
【００６４】
これに加えて、電子ボール１３０がツイストボールである場合、合着された第１及び第２基板１１０、１５０を誘電液にディッピングさせる。これで、第１及び第２誘電層１２０、１４０に具備された気孔(porous)を通じて誘電液は電子ボールの周辺に配置されることができる。すなわち、電子ボール１３０は誘電液に浮遊した状態で第１及び第２誘電層１２０、１４０の内部に配置されることができる。
【００６５】
したがって、本発明の実施例で、未硬化された予備誘電層上にマスクを利用して一定な配列を有する電子ボールを配置させた後、未硬化された予備誘電層を半硬化または硬化させて電子ボールを固定させることで、電子ボールの配置程度を制御することができる。
【００６６】
これによって、電子ボールは、規則的に一定なピッチを有するように配列させることができて、従来のように電子ボールを重畳されるように形成する必要がなく、電子ボールを一列で配列させることができる。これによって、電子ペーパー表示素子は、コントラスト比を向上させることと同時に従来より厚さを減らすことができて、電子ペーパー表示素子の駆動電圧を低めることができる。
【００６７】
また、マスクの配列形態によって、電子ボールは多様な形態で配列させることができて、電子ペーパー表示素子の設計自由度を高めることができる。
【００６８】
また、第１及び第２誘電層はお互いに異なる工程を通じて形成されることによって、電子ペーパー表示素子の特性向上のために第１誘電層の材質を自由に選定することができる。
【００６９】
以下、図７及び図８を参照して、本発明の第１実施例によって製造された電子ペーパー表示素子に対して具体的に説明する。
【００７０】
図７は、本発明の第２実施例による電子ペーパー表示素子の一部の平面図である。
【００７１】
図８は、図７に示されたＩ-Ｉ'線に沿って切断した断面図である。
【００７２】
図７及び図８を参照すれば、本発明の実施例による電子ペーパー表示素子は、お互いに向い合う第１及び第２基板１１０、１５０、第１基板１１０上に配置された第１誘電層１２０、第１誘電層１２０に一部が潜入された電子ボール１３０、及び第１誘電層１２０と境界をなして電子ボール１３０を含んだ第１誘電層１２０上に配置された第２誘電層１４０を含むことができる。
【００７３】
第１基板１１０は、導電性基板または導電性膜と導電性膜上に配置された第１機材層を含むことができる。ここで、導電性基板及び導電性膜は、第１電極の役割をすることができる。この時、導電性基板は、第１電極の役割と同時に電子ペーパー表示素子を支持する支持層の役割をすることができる。
【００７４】
また、導電性基板及び導電性膜は反射電極として、導電性基板及び導電性膜を形成する材質の例としては、Ｃｕ及びＡｇのような金属であることができる。
【００７５】
第１誘電層１２０は、後述される第２誘電層１４０と別途の工程を通じて形成されることによって、電子ペーパー表示素子の特性を向上させるために第２誘電層１４０と別に自由に材質を選択することができる。例えば、第１誘電層１２０は、第２誘電層１４０と同一な材質で形成することができる。第１誘電層１２０は、光透過層であることができる。この時、第１誘電層を形成する材質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。または、第１誘電層１２０は、第２誘電層１４０と異なる材質で形成することができる。第１誘電層１２０は、光反射層であることができる。この時、第１誘電層１２０は、樹脂及び樹脂上に混合した光反射性物質を含むことができる。ここで、樹脂の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂、ポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂及びフェノール系樹脂などであることができる。また、光反射性物質の例としては、Ａｇパウダーであることができる。これで、第１誘電層１２０が光反射層でなされる場合、第１誘電層１２０は下部で漏洩する光を上部に反射させて、電子ペーパー表示素子の光効率を向上させる役割をすることができる。
【００７６】
電子ボール１３０の一部は、第１誘電層１２０に潜入された状態で配置されることができる。この時、電子ボール１３０は一定な行と列で配置されて、電子ペーパー表示素子の画質特性を向上させることができる。また、電子ボール１３０は断面上で見る時、一列で一定なピッチを有するように配置されてあり得て、電子ペーパー表示素子は、コントラスト比を向上させることと同時に従来に比べて厚さを減らすことができて駆動電圧を低めることができる。これは、電子ボール１３０の配置のために、未硬化された予備誘電層上にマスクを利用して一定な配列を有する電子ボール１３０を配置させた後、未硬化された予備誘電層を半硬化または硬化させて電子ボールを固定させることで、電子ボール１３０の配置が制御可能であるためである。
【００７７】
また、電子ボール１３０は、多様な空間、例えば四角形、多角形及び円形のような空間に均一に配置させることができる。これは、電子ペーパー表示素子を形成するために使われるマスクの形態によって、電子ボールの配列形態を多様に変更することができるためである。
【００７８】
本発明の実施例で、電子ボール１３０の中央部分まで第１誘電層１２０に潜入されたものとして示したが、これに限定されるものではなくて、電子ボール１３０は第１誘電層１２０に固定される程度に一部さえ接触するか、または電子ボール１３０の中央部分以上まで潜入されてあり得る。
【００７９】
電子ボール１３０は、第１及び第２電極にそれぞれ印加された電圧によって流動して、映像を表示するツイストボールまたはマイクロカプセルであることができる。この時、電子ボール１３０がツイストボールである場合、ツイストボールの周辺には誘電液が配置されてあり得る。すなわち、電子ボール１３０は誘電液に浮遊した状態で配置されることができる。
【００８０】
第２誘電層１４０は、光透過層であることができる。ここで、第２誘電層１４０は第１誘電層１２０と同一な材質でなされることができる。この時、第２誘電層１４０を形成する材質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。
【００８１】
第２誘電層１４０は、第１誘電層１２０に潜入された電子ボールをカバーすることができる。この時、第１及び第２誘電層１２０、１４０は、お互いに異なる出発の硬化状態、例えば、第１誘電層１２０は半硬化されるか、または完全頃化された状態の予備誘電層であり、第２誘電層１４０は未硬化された状態の予備誘電層を同時に硬化させて形成されることによって、第１及び第２誘電層１２０、１４０はお互いに異なる硬化度を有することができる。また、第１及び第２誘電層１２０、１４０はお互いに一定な境界を有してお互いに積層されてあり得る。
【００８２】
第２基板１５０は、光を透過することができる透明な導電性基板または透明な導電性膜と導電性膜上に配置された第２機材層を含むことができる。ここで、透明な導電性基板及び導電性膜は、第２電極の役割をすることができる。また、第２機材層は基板の形態でプラスチック基板及び硝子基板等であるか、またはフィルムの形態であることができる。第２機材層を使用する材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリウレタン及びセルロースアセテートブチレート(ＣＡＢ)などであることができる。
【００８３】
また、透明な導電性基板または導電性膜を形成する材質の例としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩＴＺＯなどであることができる。
【００８４】
これに加えて、第２誘電層１４０と第２基板１５０との間に透明な接着部材、例えば、シリコン系樹脂が介されて、第２誘電層１４０上に第２基板１５０が合着されてあり得る。
【００８５】
したがって、本発明の実施例による電子ペーパー表示素子は、予備誘電層上にマスクを利用して選択的に電子ボールを配置及び固定させた後、電子ボールを含んだ予備誘電層上に他の予備誘電層を形成する工程によって製造されることによって、電子ペーパー表示素子は、コントラスト比を向上させることと同時に従来より厚さを減らすことができて、電子ペーパー表示素子の駆動電圧を低めることができる。
【００８６】
また、マスクの配列形態によって、電子ボールは多様な形態で配列させることができて、電子ペーパー表示素子の設計自由度を高めることができる。
【００８７】
また、第１及び第２誘電層は、お互いに異なる工程を通じて形成されることによって、電子ペーパー表示素子の特性向上のために第１誘電層の材質を自由に選定することができる。
【００８８】
以下、図９を参照して、本発明の第１実施例によって製造されることができる電子ペーパー表示素子の他の形態を説明する。本発明の第３実施例で、電子ボールを２層で形成することを除いては前に説明した第２実施例による電子ペーパー表示素子と同一な構成を有することができる。よって、説明の便宜上同一な構成に対しては同一な参照番号を付与して、反復された説明は省略する。
【００８９】
図９は本発明の第３実施例による電子ペーパー表示素子の断面図である。
【００９０】
図９を参照すると、本発明の第３実施例による電子ペーパー表示素子はお互いに向い合う第１及び第２基板１１０、１５０、第１基板１１０上に配置された第1誘電層１２０、第１誘電層１２０に一部が潜入された電子ボール１３０、及び第１誘電層１２０と境界をなして電子ボール１３０を含んだ第１誘電層１２０上に配置された第２誘電層１４０を含むことができる。
【００９１】
電子ペーパー表示素子は、第２誘電層１４０上に追加第１誘電層２２０、追加第１誘電層２２０に一部が潜入された追加電子ボール２３０及び追加電子ボール２３０を含んだ追加第１誘電層２２０上に配置された追加第２誘電層２４０をさらに含むことができる。この時、追加電子ボール２３０は隣合う電子ボール１３０らの間に配置されることができる。すなわち、追加電子ボール２３０の一部は電子ボール１３０と重畳されるように配置されることができる。これで、電子ペーパー表示素子は電子ボール１３０との間の間隔によって表示領域のうちで非表示領域が発生して輝度が低下されることを防止することができる。
【００９２】
追加第１及び第２誘電層２２０、２４０は、お互いに同一であるか、または他の材質でなされることができる。ここで、追加第１及び第２誘電層２２０、２４０は第１誘電層１２０または第２誘電層１４０と同一な材質でなされることができる。この時、追加第１及び第２誘電層２２０、２４０は光透過性材質でなされることができる。
【００９３】
ここで、追加第１誘電層、追加電子ボールの配置及び第２誘電層は、上述した第1誘電層と電子ボールの配置及び第２誘電層を形成する工程を利用して形成することができる。
【００９４】
本発明の実施例で、電子ペーパー表示素子は追加電子ボール２３０及び追加第１及び第２誘電層２２０、２４０を一層で具備するものとして説明したが、これに限定されないで２層以上でさらに具備されることができる。
【００９５】
したがって、本発明の実施例でのように、電子ペーパー表示素子は一層の電子ボールを具備することができるだけではなく、２層及びその以上の多層で具備されることもできる。
【００９６】
以上で説明した本発明の望ましい実施例らは、例示の目的のために開示されたものであり、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者において、本発明の技術的思想を脱しない範囲内でさまざまな置き換え、変形及び変更が可能であろうが、このような置き換え、変更などは以下の特許請求範囲に属するものとして見なければならないであろう。
【符号の説明】
【００９７】
１１０ 第１基板
１２０a 第１予備第１誘電層
１２０ｂ 第２予備第１誘電層
１２０ 第１誘電層
１３０ 電子ボール
１４０a 予備第２誘電層
１４０ 第２誘電層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー表示素子及びその製造方法に関するものであり、具体的に予備誘電層上に電子ボールを固定させた後、電子ボールを含んだ予備誘電層上に他の予備誘電層を形成する電子ペーパー表示素子の製造方法及びこれから製造された電子ペーパー表示素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代表示装置として、液晶表示装置(ＬＣＤ；Liquid Crystal Display)、プラズマ表示パネル(ＰＤＰ；Plasma Display Panel)、有機電界発光装置(Elector Luminescence)及び電子ペーパー表示素子などが広く普及されている。
【０００３】
これらのうちで電子ペーパー表示素子は、柔軟に曲げることができるし、他の表示装置に比べて生産単価がずっと低廉である。
【０００４】
また、電子ペーパー表示装置は、背景照明や持続的な再充電が必要ではないのでとても少ないエネルギーで駆動されることができて、エネルギー効率が遥かに優秀な特徴を有する。
【０００５】
また、電子ペーパー表示素子は、鮮明で視野角が広くて、電源が瞬間的に遮られても表示された文字や映像が完全に消えないメモリー機能も具備することができるために、本や新聞または雑誌などの印刷媒体を含めた折ることができるスクリーン及び電子壁紙などの広範囲な分野で幅広く使われることができるものとして期待されている。
【０００６】
一方、電子ペーパー表示素子を具現することができる技術的方式には、大きく液晶を利用した方式、有機ＥＬ方式、反射フィルム反射型表示方式、電気泳動方式、ツイストボール方式、エレクトロクロミック方式、メカニカル反射型表示方式などに区分されて開発されている。
【０００７】
このうちでもツイストボールを利用した電子ペーパー表示素子は、二つの電極及び二つの電極との間に介されて、光学的及び電気的異方性を有するツイストボールを付着したエラストマシートを含む。この時、ツイストボールの外周面に誘電液がコーティングされている。ここで、ツイストボールはお互いに異なる電荷に帯電された黒色の半球体と白色の半球体でなされることができる。このようなツイストボールを利用した電子ペーパー表示素子は、二つの電極に電圧を印加する場合、印加された電圧方向に沿って粒子の各半球体が誘電液の内部でお互いに反対になる極性の電極面を向けるように回転して黒白を表示するようになる。
【０００８】
この時、ツイストボールを均一に配置させることが難しいだけでなく、ツイストボール間のピッチを一定に調節し難いために、コントラスト比が低下される問題点があった。
【０００９】
これを解決するために、ツイストボールをお互いに重畳されるように配置させることで、コントラスト比を向上させようとした。しかし、ツイストボールが重畳されるように形成される場合、電子ペーパー表示素子の厚さが増加するようになるだけでなく、ツイストボールの駆動のための駆動電圧が上昇する問題点があった。
【００１０】
したがって、従来の電子ペーパー表示素子は、ツイストボール配列の均一性低下によってコントラスト比が低下されるか、または駆動電圧が上昇される問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、従来の電子ペーパー表示素子で発生されることができる問題点を解決するために創案されたものであり、予備誘電層上に電子ボールを固定させた後、電子ボールを含んだ予備誘電層上に予備誘電層をさらに形成する電子ペーパー表示素子の製造方法及びこれから製造された電子ペーパー表示素子を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の前記目的は、電子ペーパー表示素子の製造方法を提供するものである。前記製造方法は、第１基板上に第１予備第１誘電層を形成するする段階と、前記第１予備第１誘電層上に電子ボールを配置させる段階と、前記第１予備第１誘電層を硬化して前記電子ボールを固定する第２予備第１誘電層を形成する段階と、前記電子ボールを含んだ前記第２予備第１誘電層上に予備第２誘電層を形成する段階と、前記第２予備第１誘電層と予備第２誘電層を硬化させて、第１及び第２誘電層を形成する段階と、及び前記第２誘電層を含んだ前記第１基板と第２基板を合着する段階と、を含むことができる。
【００１３】
ここで、前記第２予備第１誘電層を形成する段階は、前記第１予備第１誘電層を半硬化または完全硬化させることができる。
【００１４】
また、前記電子ボールは、ツイストボールであることができる。
【００１５】
また、前記第２誘電層上に第２基板を付着する段階以後に合着された前記第１及び第２基板を誘電液にディッピングする段階をさらに含むことができる。
【００１６】
また、前記電子ボールは、マイクロカプセルであることができる。
【００１７】
また、前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質で形成することができる。
【００１８】
また、前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質で形成することができる。
【００１９】
また、前記第１誘電層は、光反射層で形成して、前記第２誘電層は光透過層で形成することができる。
【００２０】
また、前記電子ボールは黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうち少なくともいずれか一つを表示することができる。
【００２１】
本発明の他の目的は、前記製造方法から製造された電子ペーパー表示素子を提供するものである。前記電子ペーパー表示素子は、第１基板上に配置された第１誘電層と、該第１誘電層上に固定された電子ボールと、前記第１誘電層と境界をなして前記電子ボールを含んだ前記第１誘電層上に配置された第２誘電層と、及び前記第２誘電層上に配置された第２基板と、を含むことができる。
【００２２】
ここで、前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質でなされることができる。
【００２３】
また、前記第１誘電層は光反射層でなされて、前記第２誘電層は光透過層でなされることができる。
【００２４】
また、前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質でなされることができる。
【００２５】
また、前記電子ボールは、一定な行と列で配置されることができる。
【００２６】
また、前記電子ボールは、マイクロカプセルであることができる。
【００２７】
また、前記電子ボールは、ツイストボールであることができる。
【００２８】
また、前記電子ボールは、黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうちで少なくともいずれか一つを表示することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の電子ペーパー表示素子は、一定なピッチを有して一定な行列で電子ボールを配置させることができて、画質特性及びコントラスト比を向上させることと同時に厚さを減らすことができて駆動電圧を低めることができる。
【００３０】
また、電子ボールを多様な形態で配列させることができて、電子ペーパー表示素子の設計自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図２】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図３】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図４】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図５】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図６】同じく、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【図７】本発明の第２実施例による電子ペーパー表示素子の一部の平面図である。
【図８】図７に示されたＩ-Ｉ'線に沿って切断した断面図である。
【図９】本発明の第３実施例による電子ペーパー表示素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例らは、電子ペーパー表示素子の図面を参考して詳細に説明する。次に紹介される実施例らは当業者に本発明の思想が充分に伝達できるようにするために例として提供されるものである。よって、本発明は、以下で説明される実施例らに限定されないで他の形態で具体化されることもできる。そして、図面らにおいて、装置の大きさ及び厚さなどは便宜のために誇張されて表現されることもできる。明細書全体にかけて同一な参照番号らは同一な構成要素らを示す。
【００３３】
図１から図６は、本発明の第１実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を説明するために示した断面図らである。
【００３４】
図１を参照すれば、本発明の実施例による電子ペーパー表示素子を製造するために、先ず第１基板１１０上に第１予備第１誘電層１２０aを形成する。
【００３５】
第１基板１１０は、導電性基板でなされることができる。ここで、第１基板１１０は第１電極の役割と同時に電子ペーパー表示素子を支持する支持層の役割をすることができる。
【００３６】
または、第１基板１１０は、導電性膜でなされた第１電極と第１電極下部に配置された第１機材層を含むことができる。ここで、第１機材層は、基板の形態でプラスチック基板及び硝子基板等であるか、またはフィルムの形態であることができる。第１機材層を形成する材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリウレタン及びセルロースアセテートブチレート(ＣＡＢ)などであることができる。
【００３７】
導電性基板または導電性膜を形成する材質の例としては、Ｃｕ及びＡｇのような金属であることができるし、本発明の実施例でこれを限定するものではない。
【００３８】
第１予備第１誘電層１２０aは、第１誘電物質を塗布して形成することができる。ここで、第１予備第１誘電層１２０aは、電子ペーパー表示素子の特性を考慮して多様な材質で選択して形成することができる。例えば、第１予備第１誘電層１２０aは光透過層や光反射層であることができる。
【００３９】
この時、第１予備第１誘電層１２０aが光透過層である場合、第１誘電物質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。
【００４０】
または、第１予備第１誘電層１２０aが光反射層である場合、第１誘電物質は樹脂及び樹脂上に混合した光反射性物質を含むことができる。この時、樹脂の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂、ポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂及びフェノール系樹脂などであることができる。また、光反射性物質の例としては、Ａｇパウダーであることができる。
【００４１】
第１誘電物質の塗布方法の例としては、スピンコーティング法、ドクターブレード法、ダイコーティング法、スクリーンプリント法及びスプレーコーティング法等であることができる。
【００４２】
図２を参照すれば、第１予備第１誘電層１２０aを形成した後、第１予備第１誘電層１２０a上に電子ボール１３０を配置させる。
【００４３】
ここで、電子ボール１３０を配置させるために、第１予備第１誘電層１２０a上に開口部を有するマスクＭをアラインする。以後、マスクＭ上に電子ボール１３０を提供した後、マスクＭ上をスキージー(Ｓ)が水平移動することで、マスクＭ上の電子ボール１３０は開口部を通じて第１予備第１誘電層１２０a上に選択的に配置されることができる。この時、電子ボール１３０は第１予備第１誘電層１２０a上に装入された状態で配置されることができる。これによって、第１予備第１誘電層１２０a上に電子ボール１３０を均一に配置させることができる。
【００４４】
また、電子ボール１３０の間のピッチは、マスクＭの形態によって調節されることができる。これによって、従来のように、電子ボール１３０のコントラスト比が低下されることを防止するために、電子ボール１３０を重畳されるように配置させる必要なしに、電子ボール１３０のピッチを調節することで、電子ボール１３０を一列で配置させてもコントラスト比が低下されることを充分に防止することができる。すなわち、電子ボール１３０の間のピッチをほとんど０で調節して電子ボール１３０の充填率を高めて、コントラスト比を向上させることができる。
【００４５】
よって、従来に比べて電子ペーパー表示素子は、向上したコントラスト比を有して電子ペーパー表示素子の厚さを減らすことができるし、これと同時に駆動電圧を減らすことができる。
【００４６】
また、マスクＭの形態によって電子ボールは多様な形態で配置させることができる。例えば、平面上で見る時、電子ボールの配置形態は、四角形、多角形及び円形の形態を有することができる。また、電子ボール１３０は一定な行と列を有するように配置させることもできる。これによって、電子ペーパー表示素子の設計自由度を向上させることと同時に画質特性を向上させることができる。
【００４７】
また、電子ボール１３０は、第１及び第２電極に印加された電界によって映像を表示することができる。例えば、電子ボール１３０は、光を反射する第１半球体と光を吸収する第２半球体でなされたツイストボールであることができる。すなわち、電子ボール１３０は、白色を表示する第１半球体と黒色を表示する第２半球体を含んで、電子ペーパー表示素子は黒白を表示することができる。ここで、第１半球体と第２半球体は、お互いに相異な電荷に帯電されてあり得る。ここで、電子ボール１３０は、第１及び第２電極に印加された電界によって形成された電場によって回転がなされることによって、映像を表示することができる。
【００４８】
本発明の実施例で、電子ペーパー表示素子は黒白を表示するものとして説明したが、これに限定されるものではなくて、カラーを表示することができる。この時、電子ボール１３０はカラー、すなわちＲＧＢ(red、green、blue)またはＣＹＭ(cyan、yellow、magenta)などを表示することができる。例えば、電子ボール１２０の第１半球体は白色または黒色を表示して、第２半球体はＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうち少なくともいずれか一つを表示することができる。
【００４９】
しかし、本発明の実施例で電子ボール１３０の種類を限定するものではなくて、例えば、電子ボール１３０はカプセル内部にお互いに異なる電荷に帯電された粒子を具備したマイクロカプセルであることができる。
【００５０】
また、電子ボール１３０の中間部分まで第１予備第１誘電層１２０aに潜入されるように示したが、これに限定されるものではなくて、電子ボール１３０は第１予備第１誘電層１２０aに接触さえすればよい。
【００５１】
図３を参照すれば、第１予備第１誘電層１２０a上に電子ボール１３０を配置させた後、第１予備第１誘電層１２０aを半硬化させて、第２予備第１誘電層１２０ｂを形成する。これで、電子ボール１３０は半硬化状態の第２予備第１誘電層１２０ｂによって固定されることができる。
【００５２】
これによって、マスク(図２のＭ)によって第１予備第１誘電層１２０a上に配置された電子ボール１３０を固定させることで、後続工程まで電子ボールの配列状態を維持することができる。
【００５３】
本発明の実施例で、電子ボール１３０を固定させるために、半硬化状態の第２予備第１誘電層１２０ｂを形成することで説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１予備第１誘電層１２０aを完全硬化させて第１誘電層１２０を形成することで、第１誘電層１２０に電子ボール１３０が固定された状態で後続工程を進行することもできる。
【００５４】
図４を参照すれば、第２予備第１誘電層１２０ｂに電子ボール１３０を固定させた後、電子ボール１３０を含んだ第２予備第１誘電層１２０ｂ上に予備第２誘電層１４０aを形成する。予備第２誘電層１４０aは、第２予備第１誘電層１２０ｂから露出した電子ボール１３０を完全に覆うように形成されることができる。
【００５５】
ここで、予備第２誘電層１４０aは、第２誘電物質を塗布して形成することができる。この時、予備第２誘電層１４０aは光を透過することができる光透過層で形成することができる。第２誘電物質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。この時、予備第２誘電層１４０aは第１予備第１誘電層１２０aと同一な材質で形成されることもできる。
【００５６】
第１誘電物質の塗布方法の例としては、スピンコーティング法、ドクターブレード法、ダイコーティング法、スクリーンプリント法及びスプレーコーティング法等であることができる。
【００５７】
図５を参照すれば、予備第２誘電層１４０aを形成した後、第２予備第１誘電層１２０ｂ及び予備第２誘電層１４０aを完全硬化させて、第１及び第２誘電層１２０、１４０を形成する。
【００５８】
この時、第１及び第２誘電層１２０、１４０は、お互いに一定な境界面を有することができる。これは第１誘電層１２０及び第２誘電層１４０は、半硬化された第２予備第１誘電層１２０ｂと未硬化された予備第２誘電層１４０aを同時に完全硬化させることで形成されるためである。すなわち、第１及び第２誘電層１２０、１４０は、お互いに異なる出発硬化状態を有することによって第１及び第２誘電層１２０、１４０はお互いに一定な境界面を有して、お互いに異なる硬化度を有することができる。
【００５９】
図６を参照すれば、第１及び第２誘電層１２０、１４０を形成した後、第２誘電層１４０上に第２基板１５０を合着する。
【００６０】
第２基板１５０は、第２電極の役割をして、光を透過することができる透明な導電性基板であることができる。または、第２基板１５０は透明な導電膜でなされた第２電極と第２電極上に配置された第２機材層を含むことができる。
【００６１】
第２機材層は、基板の形態でプラスチック基板及び硝子基板等であるか、またはフィルムの形態であることができる。第２機材層を使用する材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリウレタン及びセルロースアセテートブチレート(ＣＡＢ)などであることができる。
【００６２】
また、透明な導電性基板または導電性膜を形成する材質の例としてはＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩＴＺＯなどであることができる。
【００６３】
図面には示されなかったが、第１及び第２基板１１０、１５０は第２誘電層１４０上に塗布された透明な接着部材、例えば、シリコン系樹脂によってお互いに合着されることができる。
【００６４】
これに加えて、電子ボール１３０がツイストボールである場合、合着された第１及び第２基板１１０、１５０を誘電液にディッピングさせる。これで、第１及び第２誘電層１２０、１４０に具備された気孔(porous)を通じて誘電液は電子ボールの周辺に配置されることができる。すなわち、電子ボール１３０は誘電液に浮遊した状態で第１及び第２誘電層１２０、１４０の内部に配置されることができる。
【００６５】
したがって、本発明の実施例で、未硬化された予備誘電層上にマスクを利用して一定な配列を有する電子ボールを配置させた後、未硬化された予備誘電層を半硬化または硬化させて電子ボールを固定させることで、電子ボールの配置程度を制御することができる。
【００６６】
これによって、電子ボールは、規則的に一定なピッチを有するように配列させることができて、従来のように電子ボールを重畳されるように形成する必要がなく、電子ボールを一列で配列させることができる。これによって、電子ペーパー表示素子は、コントラスト比を向上させることと同時に従来より厚さを減らすことができて、電子ペーパー表示素子の駆動電圧を低めることができる。
【００６７】
また、マスクの配列形態によって、電子ボールは多様な形態で配列させることができて、電子ペーパー表示素子の設計自由度を高めることができる。
【００６８】
また、第１及び第２誘電層はお互いに異なる工程を通じて形成されることによって、電子ペーパー表示素子の特性向上のために第１誘電層の材質を自由に選定することができる。
【００６９】
以下、図７及び図８を参照して、本発明の第１実施例によって製造された電子ペーパー表示素子に対して具体的に説明する。
【００７０】
図７は、本発明の第２実施例による電子ペーパー表示素子の一部の平面図である。
【００７１】
図８は、図７に示されたＩ-Ｉ'線に沿って切断した断面図である。
【００７２】
図７及び図８を参照すれば、本発明の実施例による電子ペーパー表示素子は、お互いに向い合う第１及び第２基板１１０、１５０、第１基板１１０上に配置された第１誘電層１２０、第１誘電層１２０に一部が潜入された電子ボール１３０、及び第１誘電層１２０と境界をなして電子ボール１３０を含んだ第１誘電層１２０上に配置された第２誘電層１４０を含むことができる。
【００７３】
第１基板１１０は、導電性基板または導電性膜と導電性膜上に配置された第１機材層を含むことができる。ここで、導電性基板及び導電性膜は、第１電極の役割をすることができる。この時、導電性基板は、第１電極の役割と同時に電子ペーパー表示素子を支持する支持層の役割をすることができる。
【００７４】
また、導電性基板及び導電性膜は反射電極として、導電性基板及び導電性膜を形成する材質の例としては、Ｃｕ及びＡｇのような金属であることができる。
【００７５】
第１誘電層１２０は、後述される第２誘電層１４０と別途の工程を通じて形成されることによって、電子ペーパー表示素子の特性を向上させるために第２誘電層１４０と別に自由に材質を選択することができる。例えば、第１誘電層１２０は、第２誘電層１４０と同一な材質で形成することができる。第１誘電層１２０は、光透過層であることができる。この時、第１誘電層を形成する材質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。または、第１誘電層１２０は、第２誘電層１４０と異なる材質で形成することができる。第１誘電層１２０は、光反射層であることができる。この時、第１誘電層１２０は、樹脂及び樹脂上に混合した光反射性物質を含むことができる。ここで、樹脂の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂、ポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂及びフェノール系樹脂などであることができる。また、光反射性物質の例としては、Ａｇパウダーであることができる。これで、第１誘電層１２０が光反射層でなされる場合、第１誘電層１２０は下部で漏洩する光を上部に反射させて、電子ペーパー表示素子の光効率を向上させる役割をすることができる。
【００７６】
電子ボール１３０の一部は、第１誘電層１２０に潜入された状態で配置されることができる。この時、電子ボール１３０は一定な行と列で配置されて、電子ペーパー表示素子の画質特性を向上させることができる。また、電子ボール１３０は断面上で見る時、一列で一定なピッチを有するように配置されてあり得て、電子ペーパー表示素子は、コントラスト比を向上させることと同時に従来に比べて厚さを減らすことができて駆動電圧を低めることができる。これは、電子ボール１３０の配置のために、未硬化された予備誘電層上にマスクを利用して一定な配列を有する電子ボール１３０を配置させた後、未硬化された予備誘電層を半硬化または硬化させて電子ボールを固定させることで、電子ボール１３０の配置が制御可能であるためである。
【００７７】
また、電子ボール１３０は、多様な空間、例えば四角形、多角形及び円形のような空間に均一に配置させることができる。これは、電子ペーパー表示素子を形成するために使われるマスクの形態によって、電子ボールの配列形態を多様に変更することができるためである。
【００７８】
本発明の実施例で、電子ボール１３０の中央部分まで第１誘電層１２０に潜入されたものとして示したが、これに限定されるものではなくて、電子ボール１３０は第１誘電層１２０に固定される程度に一部さえ接触するか、または電子ボール１３０の中央部分以上まで潜入されてあり得る。
【００７９】
電子ボール１３０は、第１及び第２電極にそれぞれ印加された電圧によって流動して、映像を表示するツイストボールまたはマイクロカプセルであることができる。この時、電子ボール１３０がツイストボールである場合、ツイストボールの周辺には誘電液が配置されてあり得る。すなわち、電子ボール１３０は誘電液に浮遊した状態で配置されることができる。
【００８０】
第２誘電層１４０は、光透過層であることができる。ここで、第２誘電層１４０は第１誘電層１２０と同一な材質でなされることができる。この時、第２誘電層１４０を形成する材質の例としては、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)系樹脂及びポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)系樹脂などであることができる。
【００８１】
第２誘電層１４０は、第１誘電層１２０に潜入された電子ボールをカバーすることができる。この時、第１及び第２誘電層１２０、１４０は、お互いに異なる出発の硬化状態、例えば、第１誘電層１２０は半硬化されるか、または完全頃化された状態の予備誘電層であり、第２誘電層１４０は未硬化された状態の予備誘電層を同時に硬化させて形成されることによって、第１及び第２誘電層１２０、１４０はお互いに異なる硬化度を有することができる。また、第１及び第２誘電層１２０、１４０はお互いに一定な境界を有してお互いに積層されてあり得る。
【００８２】
第２基板１５０は、光を透過することができる透明な導電性基板または透明な導電性膜と導電性膜上に配置された第２機材層を含むことができる。ここで、透明な導電性基板及び導電性膜は、第２電極の役割をすることができる。また、第２機材層は基板の形態でプラスチック基板及び硝子基板等であるか、またはフィルムの形態であることができる。第２機材層を使用する材質の例としては、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリビニルアルコール(ＰＶＡ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリアクリレート、ポリメチルメタアクリレート、ポリウレタン及びセルロースアセテートブチレート(ＣＡＢ)などであることができる。
【００８３】
また、透明な導電性基板または導電性膜を形成する材質の例としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩＴＺＯなどであることができる。
【００８４】
これに加えて、第２誘電層１４０と第２基板１５０との間に透明な接着部材、例えば、シリコン系樹脂が介されて、第２誘電層１４０上に第２基板１５０が合着されてあり得る。
【００８５】
したがって、本発明の実施例による電子ペーパー表示素子は、予備誘電層上にマスクを利用して選択的に電子ボールを配置及び固定させた後、電子ボールを含んだ予備誘電層上に他の予備誘電層を形成する工程によって製造されることによって、電子ペーパー表示素子は、コントラスト比を向上させることと同時に従来より厚さを減らすことができて、電子ペーパー表示素子の駆動電圧を低めることができる。
【００８６】
また、マスクの配列形態によって、電子ボールは多様な形態で配列させることができて、電子ペーパー表示素子の設計自由度を高めることができる。
【００８７】
また、第１及び第２誘電層は、お互いに異なる工程を通じて形成されることによって、電子ペーパー表示素子の特性向上のために第１誘電層の材質を自由に選定することができる。
【００８８】
以下、図９を参照して、本発明の第１実施例によって製造されることができる電子ペーパー表示素子の他の形態を説明する。本発明の第３実施例で、電子ボールを２層で形成することを除いては前に説明した第２実施例による電子ペーパー表示素子と同一な構成を有することができる。よって、説明の便宜上同一な構成に対しては同一な参照番号を付与して、反復された説明は省略する。
【００８９】
図９は本発明の第３実施例による電子ペーパー表示素子の断面図である。
【００９０】
図９を参照すると、本発明の第３実施例による電子ペーパー表示素子はお互いに向い合う第１及び第２基板１１０、１５０、第１基板１１０上に配置された第1誘電層１２０、第１誘電層１２０に一部が潜入された電子ボール１３０、及び第１誘電層１２０と境界をなして電子ボール１３０を含んだ第１誘電層１２０上に配置された第２誘電層１４０を含むことができる。
【００９１】
電子ペーパー表示素子は、第２誘電層１４０上に追加第１誘電層２２０、追加第１誘電層２２０に一部が潜入された追加電子ボール２３０及び追加電子ボール２３０を含んだ追加第１誘電層２２０上に配置された追加第２誘電層２４０をさらに含むことができる。この時、追加電子ボール２３０は隣合う電子ボール１３０らの間に配置されることができる。すなわち、追加電子ボール２３０の一部は電子ボール１３０と重畳されるように配置されることができる。これで、電子ペーパー表示素子は電子ボール１３０との間の間隔によって表示領域のうちで非表示領域が発生して輝度が低下されることを防止することができる。
【００９２】
追加第１及び第２誘電層２２０、２４０は、お互いに同一であるか、または他の材質でなされることができる。ここで、追加第１及び第２誘電層２２０、２４０は第１誘電層１２０または第２誘電層１４０と同一な材質でなされることができる。この時、追加第１及び第２誘電層２２０、２４０は光透過性材質でなされることができる。
【００９３】
ここで、追加第１誘電層、追加電子ボールの配置及び第２誘電層は、上述した第1誘電層と電子ボールの配置及び第２誘電層を形成する工程を利用して形成することができる。
【００９４】
本発明の実施例で、電子ペーパー表示素子は追加電子ボール２３０及び追加第１及び第２誘電層２２０、２４０を一層で具備するものとして説明したが、これに限定されないで２層以上でさらに具備されることができる。
【００９５】
したがって、本発明の実施例でのように、電子ペーパー表示素子は一層の電子ボールを具備することができるだけではなく、２層及びその以上の多層で具備されることもできる。
【００９６】
以上で説明した本発明の望ましい実施例らは、例示の目的のために開示されたものであり、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者において、本発明の技術的思想を脱しない範囲内でさまざまな置き換え、変形及び変更が可能であろうが、このような置き換え、変更などは以下の特許請求範囲に属するものとして見なければならないであろう。
【符号の説明】
【００９７】
１１０ 第１基板
１２０a 第１予備第１誘電層
１２０ｂ 第２予備第１誘電層
１２０ 第１誘電層
１３０ 電子ボール
１４０a 予備第２誘電層
１４０ 第２誘電層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に第１予備第１誘電層を形成するする段階と、
前記第１予備第１誘電層上に電子ボールを配置させる段階と、
前記第１予備第１誘電層を硬化して、前記電子ボールを固定する第２予備第１誘電層を形成する段階と、
前記電子ボールを含んだ前記第２予備第１誘電層上に予備第２誘電層を形成する段階と、
前記第２予備第１誘電層と予備第２誘電層を硬化させて、第１及び第２誘電層を形成する段階と、及び
前記第２誘電層を含んだ前記第１基板と第２基板を合着する段階と、
を含む電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２予備第１誘電層を形成する段階は、前記第１予備第１誘電層を半硬化または完全硬化させることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記電子ボールは、ツイストボールであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２誘電層上に第２基板を付着する段階以後に合着された前記第１及び第２基板を誘電液にディッピングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記電子ボールは、マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質で形成することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質で形成することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１誘電層は、光反射層で形成して、前記第２誘電層は光透過層で形成することを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記電子ボールは、黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうちで少なくともいずれか一つを表示する半球体を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１０】
第１基板上に配置された第１誘電層と、
前記第１誘電層上に固定された電子ボールと、
前記第１誘電層と境界をなして前記電子ボールを含んだ前記第１誘電層上に配置された第２誘電層と、及び
前記第２誘電層上に配置された第２基板と、
を含む電子ペーパー表示素子。
【請求項１１】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質でなされることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１２】
前記第１誘電層は、光反射層でなされて、前記第２誘電層は光透過層でなされることを特徴とする請求項１１に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１３】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質でなされることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１４】
前記電子ボールは、一定な行と列で配置されることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１５】
前記電子ボールは、マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１６】
前記電子ボールは、ツイストボールであることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１７】
前記電子ボールは、黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうちで少なくともいずれか一つを表示する半球体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１】
第１基板上に第１予備第１誘電層を形成するする段階と、
前記第１予備第１誘電層上に電子ボールを配置させる段階と、
前記第１予備第１誘電層を硬化して、前記電子ボールを固定する第２予備第１誘電層を形成する段階と、
前記電子ボールを含んだ前記第２予備第１誘電層上に予備第２誘電層を形成する段階と、
前記第２予備第１誘電層と予備第２誘電層を硬化させて、第１及び第２誘電層を形成する段階と、及び
前記第２誘電層を含んだ前記第１基板と第２基板を合着する段階と、
を含む電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２予備第１誘電層を形成する段階は、前記第１予備第１誘電層を半硬化または完全硬化させることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項３】
前記電子ボールは、ツイストボールであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２誘電層上に第２基板を付着する段階以後に合着された前記第１及び第２基板を誘電液にディッピングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記電子ボールは、マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質で形成することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質で形成することを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１誘電層は、光反射層で形成して、前記第２誘電層は光透過層で形成することを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項９】
前記電子ボールは、黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうちで少なくともいずれか一つを表示する半球体を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１０】
第１基板上に配置された第１誘電層と、
前記第１誘電層上に固定された電子ボールと、
前記第１誘電層と境界をなして前記電子ボールを含んだ前記第１誘電層上に配置された第２誘電層と、及び
前記第２誘電層上に配置された第２基板と、
を含む電子ペーパー表示素子。
【請求項１１】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質でなされることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１２】
前記第１誘電層は、光反射層でなされて、前記第２誘電層は光透過層でなされることを特徴とする請求項１１に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１３】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに同一な材質でなされることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１４】
前記電子ボールは、一定な行と列で配置されることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１５】
前記電子ボールは、マイクロカプセルであることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１６】
前記電子ボールは、ツイストボールであることを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【請求項１７】
前記電子ボールは、黒色、白色、ＲＧＢ(red、green、blue)及びＣＹＭ(cyan、yellow、magent)のうちで少なくともいずれか一つを表示する半球体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電子ペーパー表示素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２２５５１（Ｐ２０１１−２２５５１Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３２１９（Ｐ２００９−２９３２１９）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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