電子ペーパー表示装置及びその製造方法
【課題】本発明は、電子ペーパー表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】複数の回転ボール１２０と、該複数の回転ボール１２０を区画する隔壁構造体１１０と、該隔壁構造体１１０に設けられ、該複数の回転ボール１２０に電圧を印加する電極構造体１３０とを含み、該隔壁構造体１１０は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料から成る。
【解決手段】複数の回転ボール１２０と、該複数の回転ボール１２０を区画する隔壁構造体１１０と、該隔壁構造体１１０に設けられ、該複数の回転ボール１２０に電圧を印加する電極構造体１３０とを含み、該隔壁構造体１１０は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料から成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー表示装置及びその製造方法に関するもので、より詳しくは、色鮮明度及び対照比を向上させた電子ペーパー表示装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代表示装置のうち、電子ペーパー表示装置は、他の表示装置に比べて大きい可用性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）及び柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有しており、低電力で駆動されるという特徴がある。そのため、該電子ペーパー表示装置は、書籍のような紙印刷媒体を代替可能で、その他の多様な種類のスクリーン、電子壁紙などの分野において適用されることができる。
【０００３】
代表的な電子ペーパー表示装置として、異なる色相の半球から成る回転ボール（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｂａｌｌ）を用いるものがある。ツイストボール方式の電子ペーパー表示装置は、複数の回転ボールと、該回転ボールを区画する隔壁構造体と、該回転ボールを回転させる電極構造体と、該回転ボールに潤滑性を与えるための透明な絶縁性オイルとを含む。
【０００４】
最近、電子ペーパー表示装置の鮮明度及び対照比の向上が要求される趨勢にあって、単位面積当り回転ボールの個数を増加させることが必要である。このためには、隔壁構造体に前記回転ボールが配置されるキャビティ間の間隔を減らすことが必要である。現在、該隔壁構造体を形成する方法としては、インプリント（ｉｍｐｒｉｎｔ）法、サンドブラスト（ｓａｎｄｂｌａｓｔ）法、レーザー加工法などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９２９９６０号明細書
【特許文献２】韓国特許第１０−２００６−００９２０１５号公報
【特許文献３】韓国登録特許第１０−０７１０９９６号公報
【特許文献４】韓国特許第１０−２００７−００３８２７１号公報
【特許文献５】韓国特許第１０−２００８−００２４３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このうち、インプリント方式は、基板上に樹脂膜（ｒｅｓｉｎ ｌａｙｅｒ）を形成した後、スタンプ（ｓｔａｍｐ）を用いて該樹脂膜に回転ボールの配置のための区画空間を形成する。しかし、このインプリント法では、該区画空間の間隔を減らすのに限界がある。例えば、インプリント法で回転ボールを区画する側壁を薄く形成したいとする場合、スタンプの圧力またはその他工程要因により、該側壁が損傷されるという現象が生じる。そのため、スタンプ方式によって隔壁を形成する技術では、該側壁の厚さを減らすのに限界を有する。より詳しくは、現在のスタンプ方式の隔壁形成技術では側壁の厚さを２０μｍ以下に減らすことが非常に難しい。また、サンドブラスト法やレーザー加工法は隔壁構造体の側壁厚さを減らすのに限界があり、特に、側壁を上下垂直な構造に形成するのは難しく、該側壁の厚さが厚くなる。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、色鮮明度及び対照比を向上させた構造の電子ペーパー表示装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた構造の電子ペーパー表示装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、色鮮明度及び対照比を向上させた電子ペーパー表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらに他の目的は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた電子ペーパー表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決するために、本発明による電子ペーパー表示装置は、回転ボールと、前記回転ボールを区画する隔壁構造体と、前記隔壁構造体に備えられ、前記回転ボールに電圧を印加する電極構造体とを含み、前記隔壁構造体は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料から成る。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、前記絶縁樹脂は、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記硬化剤は、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、前記光感応性モノマーは、アクリレート樹脂を含むことができる。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、前記光反応性隔壁材料は、無機充填剤をさらに含み、前記無機充填剤は、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁は、円柱状のキャビティを画定することができる。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁は、上部直径と下部直径とが同じであるキャビティを画定することができる。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁は、上下に垂直な側面を有することができる。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁の厚さは、２０μｍ以下であることができる。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、フォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。
【００２０】
上記目的を解決するために、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料を準備するステップと、ベース基板上に円筒状のキャビティを画定する隔壁構造体を形成するステップと、前記キャビティに回転ボールを位置付けるステップと、前記隔壁構造体に前記回転ボールに電圧を印加する電極構造体を形成するステップとを含むことができる。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、前記絶縁樹脂として、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つが用いられることができる。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、前記硬化剤としては、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つが用いられることができる。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、前記光感応性モノマーとしてはアクリレート樹脂が用いられることができる。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を硬化させるステップをさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を前記ベース基板上に均一な厚さに形成するステップと、前記光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行うステップとを備えることができる。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、前記フォトリソグラフィ工程を行うステップは、前記光反応性隔壁材料上に、前記光反応性隔壁材料の前記キャビティを形成しようとする領域を遮光させるマスクを位置付けるステップと、前記マスクを介して、前記光反応性隔壁材料に光を照射するステップと、前記光反応性隔壁材料の前記光の非受光領域を除去する現像工程を行うステップとを含むことができる。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、前記現像工程を行うステップは、前記光反応性隔壁材料に前記炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を含む現像液を供給するステップと、前記光反応性隔壁材料の前記絶縁樹脂を溶かす有機溶媒（ソルベント）を供給するステップとを備えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による電子ペーパー表示装置は、回転ボールを区画する側壁を有する隔壁構造体を備え、該隔壁構造体は、光反応性隔壁材料からなり、フォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。この場合、前記隔壁構造体の側壁は、縦横比の高いキャビティを画定し、薄い厚さを有するので、単位面積当り該回転ボールの個数を増加させることができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置は、単位面積当り該回転ボールの個数を増加させた構造を有することによって、色鮮明度及び対照比を向上させることができる。
【００２９】
本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、光反応性隔壁材料を準備し、該光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行って、回転ボールを区画する隔壁構造体を形成することができる。この場合、該回転ボールを区画する隔壁構造体の側壁は、高い縦横比及び薄い厚さを有するように製造されることができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた構造を有し、色鮮明度及び対照比を向上した電子ペーパー表示装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置を示す図面である。
【図２】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図４】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図５】同じく、電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図６】同じく、電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図７】同じく、電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３２】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップと、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップと、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置を示す図面である。
【００３４】
図１を参照して、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置１００は、隔壁構造体１１０と、複数の回転ボール１２０と、電極構造体１３０とを含むことができる。
【００３５】
前記隔壁構造体１１０は、前記回転ボール１２０を支持、区画することができる。前記隔壁構造体１１０は、ベース基板１１２及び前記ベース基板１１２上に配置された区画隔壁１１４を含むことができる。前記ベース基板１１２は前記区画隔壁１１４を形成、支持ための支持板であってもよい。一例として、前記ベース基板１１２は、ポリエチレンテレフタルレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｐｈｏｎｅ：ＰＥＳ）及びポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）のうちの少なくともいずれか一つから成るプレートであってもよい。他の例として、前記ベース基板１１２は銅のような金属材料から成る金属プレートであってもよい。前記ベース基板１１２が金属プレートの場合、前記ベース基板１１２は前記回転ボール１２０を駆動させるための下部電極として用いられることができる。
【００３６】
前記区画隔壁１１４は、前記回転ボール１２０の各々を前記基板１１２上で区画させることができる。このために、前記区画隔壁１１４は前記回転ボール１２０が位置するキャビティ１１６を画定する溝（ｇｒｏｏｖｅ）を有することができる。前記キャビティ１１６には前記回転ボール１２０の容易な回転及び前記回転ボール１２０の潤滑性を与えるための絶縁性の透明オイル１１８が満たされることができる。
【００３７】
前記回転ボール１２０は概ね球形状を有してもよい。前記回転ボール１２０の各々は、異なる電荷に帯電（ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）された第１及び第２の半球１２２、１２４から成ることができる。また、前記第１及び第２の半球１２２、１２４は異なる色相を有することができる。一例として、前記電子ペーパー表示装置１００が白黒表示装置の場合、前記第１の半球１２２は白色半球であり、前記第２の半球１２４は黒色半球であってもよい。他の例として、前記電子ペーパー表示装置がカラー表示装置の場合、前記第１の半球１２２は藍色半球、黄色半球、赤色半球及び緑色半球のうちのいずれか一つであり、前記第２の半球１２４は黒色半球または白色半球であってもよい。前記回転ボール１２０の各々の前記第１及び第２の半球１２２、１２４の色相は、多様に変更及び組合わせが可能である。
【００３８】
前記電極構造体１３０は、前記回転ボール１２０を回転させることができる。例えば、前記電極構造体１３０は前記隔壁構造体１１０の下部に配置される下部電極１３２と前記隔壁構造体１１０の上部に配置される上部電極１３４とを含むことができる。前記下部及び上部電極１３２、１３４は選択的に前記回転ボール１２０に電圧を加えて、前記第１及び第２の半球１２２、１２４のうち表現しようとする色を有する半球が外部（図１では上部）に向かうように、前記回転ボール１２０を回転させることができる。
【００３９】
一方、前記区画隔壁１１４は単位面積当りの前記回転ボール１２０の数が増加するように構成されることができる。一例として、前記区画隔壁１１４は上下に垂直な構造の側壁１１４ａを有することができる。前記側壁１１４ａは前記キャビティ１１６の形状を画定する側面を有することができる。前記側面は、前記キャビティ１１６を取り囲む構造を有し、そのため、前記キャビティ１１６は円柱状を有することができる。前記側壁１１４ａが上下垂直な側面を有する場合、側壁が前記ベース基板１１２に向かう方向（図１では下方向）へ行くほどその厚さが厚くなる構造に比べて、前記ベース基板１１２の単位面積当りの前記回転ボール１２０の数を増加させることができる。
【００４０】
また、前記側壁１１４ａの厚さＴは最小化されることができる。例えば、前記側壁１１４ａの厚さＴが薄くなるほど、前記ベース基板１１２の単位面積当り占める前記側壁１１４ａの占有面積を減少させて、前記キャビティ１１６の間隔を減らすことができる。これにより、前記側壁１１４ａの厚さを最小化する場合、相対的に単位面積当り前記回転ボール１２０の数を増加させることができる。そのため、前記側壁１１４ａの厚さＴは最小化されるように調節されることが望ましい。一例として、前記側壁１１４ａの厚さは、２０μｍ以下に調節されることができる。
【００４１】
ここで、前記隔壁構造体１１０は、フォトリソグラフィ工程（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって形成された構成であってもよい。そのため、前記隔壁構造体１１０は光反応性隔壁材料で形成されることができる。例えば、前記隔壁構造体１１０は絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含むことができる。前記絶縁樹脂は、エポキシ樹脂系列の材料を含むことができる。一例として、前記絶縁樹脂は、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。前記硬化剤は、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。前記光感応性材料は、前記光感応性モノマー及び前記光開始剤を含むことができる。前記光感応性モノマーは、化学的構造内の二重結合とカルボン酸（ｃａｒｙｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ：ＣＯＯＨ）を有する材料であってもよい。一例として、前記光感応性モノマーとしてはアクリレート樹脂（ａｃｒｙｌａｔｅ ｒｅｓｉｎ）が挙げられる。
【００４２】
また、前記光反応性隔壁材料は、硬化促進剤及び無機充填剤をさらに含むことができる。前記硬化促進剤としてはイミダゾル系列の化合物が挙げられる。前記無機充填剤としてはグラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。
【００４３】
前述のように、本発明による電子ペーパー表示装置１００は、前記回転ボール１２０を区画する側壁１１４ａを有する隔壁構造体１１０を備え、該隔壁構造体１１０は光反応性隔壁材料から成り、フォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。この場合、前記隔壁構造体の側壁は、高い縦横比のキャビティを画定し、薄い厚さを有して該回転ボールに位置するキャビティ間の間隔を減らすことができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた構造を有することによって、色鮮明度及び対照比を向上させることができる。
【００４４】
続いて、前述の本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法に対して詳細に説明する。電子ペーパー表示装置１００に対して重複する内容は、省略したり簡略化することにする。
【００４５】
図２は、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造方法を示すフローチャートである。図３〜図７は、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【００４６】
図２及び図３を参照して、ベース基板１１２上に光反応性隔壁材料１１３を形成することができる（Ｓ１１０）。例えば、前記ベース基板１１２を準備することができる。該ベース基板１１２を準備するステップは、ポリエチレンテレブタルレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ：ＰＥＳ）及びポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）のうちの少なくともいずれか一つから成るプレートを準備するステップを備えることができる。または前記ベース基板１１２を準備するステップは、銅（Ｃｕ）のような金属材料から成るプレートを準備するステップを備えることができる。
【００４７】
前記光反応性隔壁材料１１３を前記ベース基板１１２上に形成することができる。例えば、前記光反応性隔壁材料１１３を準備することができる。該光反応性隔壁材料１１３を準備するステップは、絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び光感応性材料を混合して、混合液を製造するステップを含むことができる。前記絶縁樹脂としては、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。前記硬化剤としては、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌｎｏｖｏｌａｃ）及びピスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。前記光感応性材料は、前記光感応性モノマー及び前記光開始剤を含むことができ、前記光感応性モノマーとしては、アクリレート樹脂（ａｃｒｙｌａｔｅｒｅｓｉｎ）が挙げられる。前記硬化促進剤としては、イミダゾル系列の化合物が挙げられる。前記無機充填剤としては、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つが用いられることができる。
【００４８】
そして、前述のような組成から成る光反応性隔壁材料１１３を前記ベース基板１１２上に均一な厚さに形成することができる。例えば、前記光反応性隔壁材料１１３をフィルムキャスティング（ｆｉｌｍ ｃａｓｔｉｎｇ）工程によって前記ベース基板１１２上にブイルム形態に形成することができる。前記ベース基板１１２上に形成された前記光反応性隔壁材料１１３の厚さは、略５０μｍ〜１２０μｍに調節されることができる。そして、前記フィルム形態に形成された前記光反応性隔壁材料１１３に所定の温度及び圧力条件にてラミネーティングした後、乾燥処理することができる。前記光反応性隔壁材料１１３に加えられる圧力の大きさは略６．８６Ｎ〜７３．５Ｎ（０．７Ｋｇｆ〜７．５Ｋｇｆ）で、温度は略６０℃〜１００℃に調節されることができる。
【００４９】
図２及び図４を参照して、光反応性隔壁材料１１３に対して露光工程を行うことができる（Ｓ１２０）。該露光工程を行うステップは、前記光反応性隔壁材料１１３上にキャビティ（図５の１１６）を形成しようとする領域を選択的に遮光させるマスク１０を準備するステップと、前記マスク１０を介して前記光反応性隔壁材料１１３に光２０を照射するステップとを備えることができる。
【００５０】
一方、前記露光工程の後に、前記光反応性隔壁材料１１３を硬化させる第１の熱処理工程をさらに行うことができる。該第１の熱処理工程は、前記光反応性隔壁材料１１３に対してプリキュア（ｐｒｅ−ｃｕｒｅ）工程を行って、前記光反応性隔壁材料１１３を一部熱硬化させることができる。
【００５１】
図２及び図５を参照して、光反応性隔壁材料１１３に対して現像工程を行うことができる（Ｓ１３０）。例えば、該現像工程を行うステップは、先に図４を参照して説明した露光工程が完了された前記光反応性隔壁材料１１３に現像液及び有機ソルベントを順に供給するステップを含むことができる。該有機ソルベントに前記光反応性隔壁材料１１３を現像するステップは、前記光反応性隔壁材料１１３に超音波を加えるステップが付加されることができる。前記現像液としては、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を含む現像液が挙げられる。前記有機ソルベントとしては、前記光反応性隔壁材料１１３内の絶縁樹脂を溶かすことができるものが用いられることができる。一例として、前記有機ソルベントとしては、２-メトキシエタノール（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｏｌ）が挙げられる。
【００５２】
前記現像工程の後に、前記光反応性隔壁材料１１３を硬化させる第２の熱処理工程をさらに行うことができる。該第２の熱処理工程では、略１５０℃以上の温度条件にて前記光反応性隔壁材料１１３を硬化させることができる。
【００５３】
前述のような現像工程によって、前記光反応性隔壁材料１１３の非受光領域が除去されることができる。これにより、前記ベース基板１１２及び前記ベース基板１１２上にキャビティ１１６を有する区画隔壁１１４を備える隔壁構造体１１０が製造されることができる。該区画隔壁１１４は前記キャビティ１１６を画定する側壁１１４ａを有することができる。該側壁１１４ａは、前述のようにフォトリソグラフィ工程によって形成されたことで、縦横比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）の高い構造を有することができる。これにより、前記側壁１１４ａの側面は、上下に垂直で、その横断面は円形状を有することができる。また、前記側壁１１４ａの厚さＴは２０μｍ以内に調節されることができる。前述のような構造の側壁１１４ａにより、前記キャビティ１１６の各々は、円柱状を有することができる。すなわち、前記キャビティ１１６の各々の上部開口直径と下部開口直径とは、互いに同一であってもよい。
【００５４】
図２及び図６を参照して、回転ボール１２０を隔壁構造体１１０に配置させることができる（Ｓ１４０）。例えば、前記回転ボール１２０を前記隔壁構造体１１０のキャビティ１１６に各々自己整列（ｓｅｌｆａｌｉｇｎｅｄ）させて、ベース基板１１２の同一平面上に配置させることができる。ここで、前記隔壁構造体１１０の側壁１１４ａの厚さＴは相対的に薄いので、前記ベース基板１１２の単位面積当り配置される前記回転ボール１２０の数は、増加することができる。
【００５５】
図２及び図７を参照して、隔壁構造体１１０に電極構造体１３０を形成することができる（Ｓ１５０）。該電極構造体１３０を形成するステップは、前記隔壁構造体１１０の下部に下部電極１３２を配置するステップと、前記隔壁構造体１１０の上部に上部電極１３４を配置するステップとを備えることができる。
【００５６】
また、前記キャビティ１１６に透明オイル１１８を注入するステップがさらに付加されることができる。前記透明オイル１１８は前記隔壁構造体１１０と前記上部電極１３４との間に設けられる注入口（図示せず）を介して前記キャビティ１１６に注入されることができる。
【００５７】
前述のように、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、光反応性隔壁材料を準備し、該光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行って、回転ボールを区画する隔壁構造体を形成することができる。この場合、前記回転ボールを区画する前記隔壁構造体の側壁は、高い縦横比を有し、薄い厚さを有するように製造されることができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、単位面積当り前記回転ボールの個数を増加させた構造を有し、色鮮明度及び対照比を向上した電子ペーパー表示装置を製造することができる。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 電子ペーパー表示装置
１１０ 隔壁構造体
１１２ ベース基板
１１４ 区画隔壁
１１４ａ 側壁
１１６ キャビティ
１１８ 透明オイル
１２０ 回転ボール
１２２ 第１の半球
１２４ 第２の半球
１３０ 電極構造体
１３２ 下部電極
１３４ 上部電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパー表示装置及びその製造方法に関するもので、より詳しくは、色鮮明度及び対照比を向上させた電子ペーパー表示装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
次世代表示装置のうち、電子ペーパー表示装置は、他の表示装置に比べて大きい可用性（ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ）及び柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）を有しており、低電力で駆動されるという特徴がある。そのため、該電子ペーパー表示装置は、書籍のような紙印刷媒体を代替可能で、その他の多様な種類のスクリーン、電子壁紙などの分野において適用されることができる。
【０００３】
代表的な電子ペーパー表示装置として、異なる色相の半球から成る回転ボール（ｒｏｔａｔｉｎｇ ｂａｌｌ）を用いるものがある。ツイストボール方式の電子ペーパー表示装置は、複数の回転ボールと、該回転ボールを区画する隔壁構造体と、該回転ボールを回転させる電極構造体と、該回転ボールに潤滑性を与えるための透明な絶縁性オイルとを含む。
【０００４】
最近、電子ペーパー表示装置の鮮明度及び対照比の向上が要求される趨勢にあって、単位面積当り回転ボールの個数を増加させることが必要である。このためには、隔壁構造体に前記回転ボールが配置されるキャビティ間の間隔を減らすことが必要である。現在、該隔壁構造体を形成する方法としては、インプリント（ｉｍｐｒｉｎｔ）法、サンドブラスト（ｓａｎｄｂｌａｓｔ）法、レーザー加工法などが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５９２９９６０号明細書
【特許文献２】韓国特許第１０−２００６−００９２０１５号公報
【特許文献３】韓国登録特許第１０−０７１０９９６号公報
【特許文献４】韓国特許第１０−２００７−００３８２７１号公報
【特許文献５】韓国特許第１０−２００８−００２４３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このうち、インプリント方式は、基板上に樹脂膜（ｒｅｓｉｎ ｌａｙｅｒ）を形成した後、スタンプ（ｓｔａｍｐ）を用いて該樹脂膜に回転ボールの配置のための区画空間を形成する。しかし、このインプリント法では、該区画空間の間隔を減らすのに限界がある。例えば、インプリント法で回転ボールを区画する側壁を薄く形成したいとする場合、スタンプの圧力またはその他工程要因により、該側壁が損傷されるという現象が生じる。そのため、スタンプ方式によって隔壁を形成する技術では、該側壁の厚さを減らすのに限界を有する。より詳しくは、現在のスタンプ方式の隔壁形成技術では側壁の厚さを２０μｍ以下に減らすことが非常に難しい。また、サンドブラスト法やレーザー加工法は隔壁構造体の側壁厚さを減らすのに限界があり、特に、側壁を上下垂直な構造に形成するのは難しく、該側壁の厚さが厚くなる。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、色鮮明度及び対照比を向上させた構造の電子ペーパー表示装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた構造の電子ペーパー表示装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、色鮮明度及び対照比を向上させた電子ペーパー表示装置の製造方法を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらに他の目的は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた電子ペーパー表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を解決するために、本発明による電子ペーパー表示装置は、回転ボールと、前記回転ボールを区画する隔壁構造体と、前記隔壁構造体に備えられ、前記回転ボールに電圧を印加する電極構造体とを含み、前記隔壁構造体は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料から成る。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、前記絶縁樹脂は、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、前記硬化剤は、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、前記光感応性モノマーは、アクリレート樹脂を含むことができる。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、前記光反応性隔壁材料は、無機充填剤をさらに含み、前記無機充填剤は、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁は、円柱状のキャビティを画定することができる。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁は、上部直径と下部直径とが同じであるキャビティを画定することができる。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁は、上下に垂直な側面を有することができる。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、前記側壁の厚さは、２０μｍ以下であることができる。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体は、フォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。
【００２０】
上記目的を解決するために、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料を準備するステップと、ベース基板上に円筒状のキャビティを画定する隔壁構造体を形成するステップと、前記キャビティに回転ボールを位置付けるステップと、前記隔壁構造体に前記回転ボールに電圧を印加する電極構造体を形成するステップとを含むことができる。
【００２１】
本発明の実施形態によれば、前記絶縁樹脂として、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つが用いられることができる。
【００２２】
本発明の実施形態によれば、前記硬化剤としては、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つが用いられることができる。
【００２３】
本発明の実施形態によれば、前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、前記光感応性モノマーとしてはアクリレート樹脂が用いられることができる。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を硬化させるステップをさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を前記ベース基板上に均一な厚さに形成するステップと、前記光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行うステップとを備えることができる。
【００２６】
本発明の実施形態によれば、前記フォトリソグラフィ工程を行うステップは、前記光反応性隔壁材料上に、前記光反応性隔壁材料の前記キャビティを形成しようとする領域を遮光させるマスクを位置付けるステップと、前記マスクを介して、前記光反応性隔壁材料に光を照射するステップと、前記光反応性隔壁材料の前記光の非受光領域を除去する現像工程を行うステップとを含むことができる。
【００２７】
本発明の実施形態によれば、前記現像工程を行うステップは、前記光反応性隔壁材料に前記炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を含む現像液を供給するステップと、前記光反応性隔壁材料の前記絶縁樹脂を溶かす有機溶媒（ソルベント）を供給するステップとを備えることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による電子ペーパー表示装置は、回転ボールを区画する側壁を有する隔壁構造体を備え、該隔壁構造体は、光反応性隔壁材料からなり、フォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。この場合、前記隔壁構造体の側壁は、縦横比の高いキャビティを画定し、薄い厚さを有するので、単位面積当り該回転ボールの個数を増加させることができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置は、単位面積当り該回転ボールの個数を増加させた構造を有することによって、色鮮明度及び対照比を向上させることができる。
【００２９】
本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、光反応性隔壁材料を準備し、該光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行って、回転ボールを区画する隔壁構造体を形成することができる。この場合、該回転ボールを区画する隔壁構造体の側壁は、高い縦横比及び薄い厚さを有するように製造されることができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた構造を有し、色鮮明度及び対照比を向上した電子ペーパー表示装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置を示す図面である。
【図２】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図４】本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図５】同じく、電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図６】同じく、電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【図７】同じく、電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
【００３２】
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップと、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップと、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
【００３３】
図１は、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置を示す図面である。
【００３４】
図１を参照して、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置１００は、隔壁構造体１１０と、複数の回転ボール１２０と、電極構造体１３０とを含むことができる。
【００３５】
前記隔壁構造体１１０は、前記回転ボール１２０を支持、区画することができる。前記隔壁構造体１１０は、ベース基板１１２及び前記ベース基板１１２上に配置された区画隔壁１１４を含むことができる。前記ベース基板１１２は前記区画隔壁１１４を形成、支持ための支持板であってもよい。一例として、前記ベース基板１１２は、ポリエチレンテレフタルレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリエーテルサルフォン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ ｓｕｌｐｈｏｎｅ：ＰＥＳ）及びポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）のうちの少なくともいずれか一つから成るプレートであってもよい。他の例として、前記ベース基板１１２は銅のような金属材料から成る金属プレートであってもよい。前記ベース基板１１２が金属プレートの場合、前記ベース基板１１２は前記回転ボール１２０を駆動させるための下部電極として用いられることができる。
【００３６】
前記区画隔壁１１４は、前記回転ボール１２０の各々を前記基板１１２上で区画させることができる。このために、前記区画隔壁１１４は前記回転ボール１２０が位置するキャビティ１１６を画定する溝（ｇｒｏｏｖｅ）を有することができる。前記キャビティ１１６には前記回転ボール１２０の容易な回転及び前記回転ボール１２０の潤滑性を与えるための絶縁性の透明オイル１１８が満たされることができる。
【００３７】
前記回転ボール１２０は概ね球形状を有してもよい。前記回転ボール１２０の各々は、異なる電荷に帯電（ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）された第１及び第２の半球１２２、１２４から成ることができる。また、前記第１及び第２の半球１２２、１２４は異なる色相を有することができる。一例として、前記電子ペーパー表示装置１００が白黒表示装置の場合、前記第１の半球１２２は白色半球であり、前記第２の半球１２４は黒色半球であってもよい。他の例として、前記電子ペーパー表示装置がカラー表示装置の場合、前記第１の半球１２２は藍色半球、黄色半球、赤色半球及び緑色半球のうちのいずれか一つであり、前記第２の半球１２４は黒色半球または白色半球であってもよい。前記回転ボール１２０の各々の前記第１及び第２の半球１２２、１２４の色相は、多様に変更及び組合わせが可能である。
【００３８】
前記電極構造体１３０は、前記回転ボール１２０を回転させることができる。例えば、前記電極構造体１３０は前記隔壁構造体１１０の下部に配置される下部電極１３２と前記隔壁構造体１１０の上部に配置される上部電極１３４とを含むことができる。前記下部及び上部電極１３２、１３４は選択的に前記回転ボール１２０に電圧を加えて、前記第１及び第２の半球１２２、１２４のうち表現しようとする色を有する半球が外部（図１では上部）に向かうように、前記回転ボール１２０を回転させることができる。
【００３９】
一方、前記区画隔壁１１４は単位面積当りの前記回転ボール１２０の数が増加するように構成されることができる。一例として、前記区画隔壁１１４は上下に垂直な構造の側壁１１４ａを有することができる。前記側壁１１４ａは前記キャビティ１１６の形状を画定する側面を有することができる。前記側面は、前記キャビティ１１６を取り囲む構造を有し、そのため、前記キャビティ１１６は円柱状を有することができる。前記側壁１１４ａが上下垂直な側面を有する場合、側壁が前記ベース基板１１２に向かう方向（図１では下方向）へ行くほどその厚さが厚くなる構造に比べて、前記ベース基板１１２の単位面積当りの前記回転ボール１２０の数を増加させることができる。
【００４０】
また、前記側壁１１４ａの厚さＴは最小化されることができる。例えば、前記側壁１１４ａの厚さＴが薄くなるほど、前記ベース基板１１２の単位面積当り占める前記側壁１１４ａの占有面積を減少させて、前記キャビティ１１６の間隔を減らすことができる。これにより、前記側壁１１４ａの厚さを最小化する場合、相対的に単位面積当り前記回転ボール１２０の数を増加させることができる。そのため、前記側壁１１４ａの厚さＴは最小化されるように調節されることが望ましい。一例として、前記側壁１１４ａの厚さは、２０μｍ以下に調節されることができる。
【００４１】
ここで、前記隔壁構造体１１０は、フォトリソグラフィ工程（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ）によって形成された構成であってもよい。そのため、前記隔壁構造体１１０は光反応性隔壁材料で形成されることができる。例えば、前記隔壁構造体１１０は絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含むことができる。前記絶縁樹脂は、エポキシ樹脂系列の材料を含むことができる。一例として、前記絶縁樹脂は、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。前記硬化剤は、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つを含むことができる。前記光感応性材料は、前記光感応性モノマー及び前記光開始剤を含むことができる。前記光感応性モノマーは、化学的構造内の二重結合とカルボン酸（ｃａｒｙｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ：ＣＯＯＨ）を有する材料であってもよい。一例として、前記光感応性モノマーとしてはアクリレート樹脂（ａｃｒｙｌａｔｅ ｒｅｓｉｎ）が挙げられる。
【００４２】
また、前記光反応性隔壁材料は、硬化促進剤及び無機充填剤をさらに含むことができる。前記硬化促進剤としてはイミダゾル系列の化合物が挙げられる。前記無機充填剤としてはグラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。
【００４３】
前述のように、本発明による電子ペーパー表示装置１００は、前記回転ボール１２０を区画する側壁１１４ａを有する隔壁構造体１１０を備え、該隔壁構造体１１０は光反応性隔壁材料から成り、フォトリソグラフィ工程によって形成されることができる。この場合、前記隔壁構造体の側壁は、高い縦横比のキャビティを画定し、薄い厚さを有して該回転ボールに位置するキャビティ間の間隔を減らすことができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置は、単位面積当り回転ボールの個数を増加させた構造を有することによって、色鮮明度及び対照比を向上させることができる。
【００４４】
続いて、前述の本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法に対して詳細に説明する。電子ペーパー表示装置１００に対して重複する内容は、省略したり簡略化することにする。
【００４５】
図２は、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造方法を示すフローチャートである。図３〜図７は、本発明の実施形態による電子ペーパー表示装置の製造過程を説明するための図面である。
【００４６】
図２及び図３を参照して、ベース基板１１２上に光反応性隔壁材料１１３を形成することができる（Ｓ１１０）。例えば、前記ベース基板１１２を準備することができる。該ベース基板１１２を準備するステップは、ポリエチレンテレブタルレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ：ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｐｈｏｎｅ：ＰＥＳ）及びポリイミド（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ：ＰＩ）のうちの少なくともいずれか一つから成るプレートを準備するステップを備えることができる。または前記ベース基板１１２を準備するステップは、銅（Ｃｕ）のような金属材料から成るプレートを準備するステップを備えることができる。
【００４７】
前記光反応性隔壁材料１１３を前記ベース基板１１２上に形成することができる。例えば、前記光反応性隔壁材料１１３を準備することができる。該光反応性隔壁材料１１３を準備するステップは、絶縁樹脂、硬化剤、硬化促進剤、無機充填剤及び光感応性材料を混合して、混合液を製造するステップを含むことができる。前記絶縁樹脂としては、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。前記硬化剤としては、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌｎｏｖｏｌａｃ）及びピスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。前記光感応性材料は、前記光感応性モノマー及び前記光開始剤を含むことができ、前記光感応性モノマーとしては、アクリレート樹脂（ａｃｒｙｌａｔｅｒｅｓｉｎ）が挙げられる。前記硬化促進剤としては、イミダゾル系列の化合物が挙げられる。前記無機充填剤としては、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つが用いられることができる。
【００４８】
そして、前述のような組成から成る光反応性隔壁材料１１３を前記ベース基板１１２上に均一な厚さに形成することができる。例えば、前記光反応性隔壁材料１１３をフィルムキャスティング（ｆｉｌｍ ｃａｓｔｉｎｇ）工程によって前記ベース基板１１２上にブイルム形態に形成することができる。前記ベース基板１１２上に形成された前記光反応性隔壁材料１１３の厚さは、略５０μｍ〜１２０μｍに調節されることができる。そして、前記フィルム形態に形成された前記光反応性隔壁材料１１３に所定の温度及び圧力条件にてラミネーティングした後、乾燥処理することができる。前記光反応性隔壁材料１１３に加えられる圧力の大きさは略６．８６Ｎ〜７３．５Ｎ（０．７Ｋｇｆ〜７．５Ｋｇｆ）で、温度は略６０℃〜１００℃に調節されることができる。
【００４９】
図２及び図４を参照して、光反応性隔壁材料１１３に対して露光工程を行うことができる（Ｓ１２０）。該露光工程を行うステップは、前記光反応性隔壁材料１１３上にキャビティ（図５の１１６）を形成しようとする領域を選択的に遮光させるマスク１０を準備するステップと、前記マスク１０を介して前記光反応性隔壁材料１１３に光２０を照射するステップとを備えることができる。
【００５０】
一方、前記露光工程の後に、前記光反応性隔壁材料１１３を硬化させる第１の熱処理工程をさらに行うことができる。該第１の熱処理工程は、前記光反応性隔壁材料１１３に対してプリキュア（ｐｒｅ−ｃｕｒｅ）工程を行って、前記光反応性隔壁材料１１３を一部熱硬化させることができる。
【００５１】
図２及び図５を参照して、光反応性隔壁材料１１３に対して現像工程を行うことができる（Ｓ１３０）。例えば、該現像工程を行うステップは、先に図４を参照して説明した露光工程が完了された前記光反応性隔壁材料１１３に現像液及び有機ソルベントを順に供給するステップを含むことができる。該有機ソルベントに前記光反応性隔壁材料１１３を現像するステップは、前記光反応性隔壁材料１１３に超音波を加えるステップが付加されることができる。前記現像液としては、炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を含む現像液が挙げられる。前記有機ソルベントとしては、前記光反応性隔壁材料１１３内の絶縁樹脂を溶かすことができるものが用いられることができる。一例として、前記有機ソルベントとしては、２-メトキシエタノール（２−ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｏｌ）が挙げられる。
【００５２】
前記現像工程の後に、前記光反応性隔壁材料１１３を硬化させる第２の熱処理工程をさらに行うことができる。該第２の熱処理工程では、略１５０℃以上の温度条件にて前記光反応性隔壁材料１１３を硬化させることができる。
【００５３】
前述のような現像工程によって、前記光反応性隔壁材料１１３の非受光領域が除去されることができる。これにより、前記ベース基板１１２及び前記ベース基板１１２上にキャビティ１１６を有する区画隔壁１１４を備える隔壁構造体１１０が製造されることができる。該区画隔壁１１４は前記キャビティ１１６を画定する側壁１１４ａを有することができる。該側壁１１４ａは、前述のようにフォトリソグラフィ工程によって形成されたことで、縦横比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）の高い構造を有することができる。これにより、前記側壁１１４ａの側面は、上下に垂直で、その横断面は円形状を有することができる。また、前記側壁１１４ａの厚さＴは２０μｍ以内に調節されることができる。前述のような構造の側壁１１４ａにより、前記キャビティ１１６の各々は、円柱状を有することができる。すなわち、前記キャビティ１１６の各々の上部開口直径と下部開口直径とは、互いに同一であってもよい。
【００５４】
図２及び図６を参照して、回転ボール１２０を隔壁構造体１１０に配置させることができる（Ｓ１４０）。例えば、前記回転ボール１２０を前記隔壁構造体１１０のキャビティ１１６に各々自己整列（ｓｅｌｆａｌｉｇｎｅｄ）させて、ベース基板１１２の同一平面上に配置させることができる。ここで、前記隔壁構造体１１０の側壁１１４ａの厚さＴは相対的に薄いので、前記ベース基板１１２の単位面積当り配置される前記回転ボール１２０の数は、増加することができる。
【００５５】
図２及び図７を参照して、隔壁構造体１１０に電極構造体１３０を形成することができる（Ｓ１５０）。該電極構造体１３０を形成するステップは、前記隔壁構造体１１０の下部に下部電極１３２を配置するステップと、前記隔壁構造体１１０の上部に上部電極１３４を配置するステップとを備えることができる。
【００５６】
また、前記キャビティ１１６に透明オイル１１８を注入するステップがさらに付加されることができる。前記透明オイル１１８は前記隔壁構造体１１０と前記上部電極１３４との間に設けられる注入口（図示せず）を介して前記キャビティ１１６に注入されることができる。
【００５７】
前述のように、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、光反応性隔壁材料を準備し、該光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行って、回転ボールを区画する隔壁構造体を形成することができる。この場合、前記回転ボールを区画する前記隔壁構造体の側壁は、高い縦横比を有し、薄い厚さを有するように製造されることができる。これにより、本発明による電子ペーパー表示装置の製造方法は、単位面積当り前記回転ボールの個数を増加させた構造を有し、色鮮明度及び対照比を向上した電子ペーパー表示装置を製造することができる。
【００５８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５９】
１００ 電子ペーパー表示装置
１１０ 隔壁構造体
１１２ ベース基板
１１４ 区画隔壁
１１４ａ 側壁
１１６ キャビティ
１１８ 透明オイル
１２０ 回転ボール
１２２ 第１の半球
１２４ 第２の半球
１３０ 電極構造体
１３２ 下部電極
１３４ 上部電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転ボールと、
前記複数の回転ボールを区画する隔壁構造体と、
前記隔壁構造体に設けられ、前記複数の回転ボールに電圧を印加する電極構造体と、を含み、
前記隔壁構造体は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料から成る電子ペーパー表示装置。
【請求項２】
前記絶縁樹脂は、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１に記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項３】
前記硬化剤は、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１または２に記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項４】
前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、
前記光感応性モノマーは、アクリレート樹脂を含む請求項１から３のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項５】
前記光反応性隔壁材料は、無機充填剤をさらに含み、
前記無機充填剤は、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１から４のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項６】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁は、円柱状のキャビティを画定する請求項１から５のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項７】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁は、上部直径と下部直径とが同じであるキャビティを画定する請求項１から６のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項８】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁は、上下に垂直な側面を有する請求項１から７のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項９】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁の厚さは、２０μｍ以下である請求項１から８のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項１０】
前記隔壁構造体は、フォトリソグラフィ工程によって形成される請求項１から９のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項１１】
絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料を準備するステップと、
ベース基板上に、円筒状のキャビティを画定する隔壁構造体を形成するステップと、
前記キャビティに回転ボールを位置付けるステップと、
前記隔壁構造体の前記回転ボールに電圧を印加する電極構造体を形成するステップと、 を含む電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁樹脂としては、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つが用いられる請求項１１に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記硬化剤としては、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つが用いられる請求項１１または１２に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、
前記光感応性モノマーとしては、アクリレート樹脂が用いられる請求項１１から１３のいずれか１つに記載の電子紙表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を硬化させるステップをさらに備える請求項１１から１４のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を前記ベース基板上に均一な厚さに形成するステップと、
前記光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行うステップと、
を備える請求項１１から１５のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記フォトリソグラフィ工程を行うステップは、
前記光反応性隔壁材料上に、前記光反応性隔壁材料の前記キャビティを形成しようとする領域を遮光するマスクを位置付けるステップと、
前記マスクを介して、前記光反応性隔壁材料に光を照射するステップと、
前記光反応性隔壁材料の前記光の非受光領域を除去する現像工程を行うステップと、
を備える請求項１６に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記現像工程を行うステップは、
前記光反応性隔壁材料に前記炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を含む現像液を供給するステップと、
前記光反応性隔壁材料の前記絶縁樹脂を溶かす有機溶媒を供給するステップと、
を備える請求項１７に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１】
複数の回転ボールと、
前記複数の回転ボールを区画する隔壁構造体と、
前記隔壁構造体に設けられ、前記複数の回転ボールに電圧を印加する電極構造体と、を含み、
前記隔壁構造体は、絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料から成る電子ペーパー表示装置。
【請求項２】
前記絶縁樹脂は、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１に記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項３】
前記硬化剤は、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１または２に記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項４】
前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、
前記光感応性モノマーは、アクリレート樹脂を含む請求項１から３のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項５】
前記光反応性隔壁材料は、無機充填剤をさらに含み、
前記無機充填剤は、グラファイト（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、カーボンブラック（ｃａｒｂｏｎ ｂｌａｃｋ）、シリカ（ｓｉｌｉｃａ）及びクレイ（ｃｌａｙ）のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１から４のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項６】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁は、円柱状のキャビティを画定する請求項１から５のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項７】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁は、上部直径と下部直径とが同じであるキャビティを画定する請求項１から６のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項８】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁は、上下に垂直な側面を有する請求項１から７のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項９】
前記隔壁構造体は、前記回転ボールの各々を区画する側壁を備え、
前記側壁の厚さは、２０μｍ以下である請求項１から８のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項１０】
前記隔壁構造体は、フォトリソグラフィ工程によって形成される請求項１から９のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置。
【請求項１１】
絶縁樹脂、硬化剤及び光感応性材料を含む光反応性隔壁材料を準備するステップと、
ベース基板上に、円筒状のキャビティを画定する隔壁構造体を形成するステップと、
前記キャビティに回転ボールを位置付けるステップと、
前記隔壁構造体の前記回転ボールに電圧を印加する電極構造体を形成するステップと、 を含む電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記絶縁樹脂としては、ナフタレン系列のエポキシ樹脂及びゴム変性型エポキシ樹脂のうちの少なくともいずれか一つが用いられる請求項１１に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記硬化剤としては、フェノールノボラック（ｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）及びビスフェノールノボラック（ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ ｎｏｖｏｌａｃ）のうちの少なくともいずれか一つが用いられる請求項１１または１２に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記光感応性材料は、光感応性モノマー及び光開始剤を含み、
前記光感応性モノマーとしては、アクリレート樹脂が用いられる請求項１１から１３のいずれか１つに記載の電子紙表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を硬化させるステップをさらに備える請求項１１から１４のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記隔壁構造体を形成するステップは、前記光反応性隔壁材料を前記ベース基板上に均一な厚さに形成するステップと、
前記光反応性隔壁材料にフォトリソグラフィ工程を行うステップと、
を備える請求項１１から１５のいずれか１つに記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記フォトリソグラフィ工程を行うステップは、
前記光反応性隔壁材料上に、前記光反応性隔壁材料の前記キャビティを形成しようとする領域を遮光するマスクを位置付けるステップと、
前記マスクを介して、前記光反応性隔壁材料に光を照射するステップと、
前記光反応性隔壁材料の前記光の非受光領域を除去する現像工程を行うステップと、
を備える請求項１６に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記現像工程を行うステップは、
前記光反応性隔壁材料に前記炭酸ナトリウム（Ｎａ２ＣＯ３）を含む現像液を供給するステップと、
前記光反応性隔壁材料の前記絶縁樹脂を溶かす有機溶媒を供給するステップと、
を備える請求項１７に記載の電子ペーパー表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２５７７２４（Ｐ２０１１−２５７７２４Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２０７０１（Ｐ２０１０−２２０７０１）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【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１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【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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