KR20110133811A - 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자종이 표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 회전볼들, 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체, 그리고 격벽 구조체에 구비되며 회전볼들에 전압을 인가하는 전극 구조체를 포함하되, 격벽 구조체는 절연 수지, 경화제, 그리고 광감응성 재료를 포함하는 광 반응성 격벽 재료로 이루어진다.
Description
본 발명은 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 색 선명도 및 대조비를 향상시킨 전자종이 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
차세대 표시장치들 중 전자종이 표시장치는 다른 표시장치에 비해 큰 가용성(availability) 및 가요성(flexibility)을 가지며, 저전력으로 구동될 수 있는 특징이 있다. 이에 따라, 전자종이 표시장치는 서적과 같은 종이 인쇄매체를 대체할 수 있고, 기타 다양한 종류의 스크린 및 전자벽지 등의 분야에 적용될 수 있다.
대표적인 전자종이 표시장치로 서로 상이한 색상의 반구들로 이루어진 회전볼(rotating ball)을 이용하는 전자종이 표시장치가 있다. 상기 트위스트 볼 타입의 전자종이 표시장치는 복수의 회전볼들, 상기 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체, 상기 회전볼들을 회전시키는 전극 구조체, 그리고 상기 회전볼들에 윤활성을 부여하기 위한 투명한 절연성 오일 등을 포함한다.
최근 전자종이 표시장치의 선명도 및 대조비가 향상이 요구되는 추세에 있으며, 이를 위해서는 단위 면적 당 상기 회전볼들의 개수를 증가시키는 것이 필요하다. 이를 위해서는 상기 격벽 구조체에 상기 회전볼들이 배치되는 캐비티들의 간격을 줄이는 것이 필요하다. 현재, 상기 격벽 구조체를 형성하는 방법으로는 임프린트(imprint) 방법, 샌드블라스트(sandblast) 방법, 그리고 레이저 가공 방법 등이 널리 사용된다. 이 중 상기 임프린트 방식은 기판 상에 수지막(resin layer)을 형성한 후, 스탬프(stamp)를 이용하여 상기 수지막에 상기 회전볼들의 배치를 위한 구획 공간들을 형성한다. 그러나, 이와 같은 임프린트(imprint) 공정으로는 상기 구획 공간들의 간격을 줄이는데 한계가 있다. 예컨대, 상기 임프린트 공정으로 상기 회전볼들을 구획시키는 측벽을 얇게 형성하고자 하는 경우, 상기 스탬프의 압력 또는 기타 공정 요인으로 인해, 상기 측벽이 손상되는 현상이 발생된다. 따라서, 상기 스탬프 방식으로 격벽을 형성하는 기술로는 상기 측벽의 두께를 줄이는데 한계를 갖는다. 보다 구체적으로, 현재의 상기 스탬프 방식의 격벽 형성 기술로는 상기 측벽의 두께를 20㎛이하로 줄이는 것이 매우 어렵다. 또한, 그 밖의 상술한 샌드블라스트 방법 및 레이저 가공 방법 또한 상기 격벽 구조체의 측벽 두께를 줄이는데 한계가 있으며, 특히, 상술한 방법들은 상기 측벽을 상하 수직한 구조로 형성하기 어려워, 상기 측벽의 두께가 두꺼워진다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 색 선명도 및 대조비를 향상시킨 구조의 전자종이 표시장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단위 면적 당 회전볼들의 개수를 증가시킨 구조의 전자종이 표시장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 색 선명도 및 대조비를 향상시킨 전자 종이 표시장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단위 면적 당 회전볼들의 개수를 증가시킨 전자종이 표시장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 회전볼들, 상기 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체, 그리고 상기 격벽 구조체에 구비되며 상기 회전볼들에 전압을 인가하는 전극 구조체를 포함하되, 상기 격벽 구조체는 절연 수지, 경화제, 그리고 광감응성 재료를 포함하는 광 반응성 격벽 재료로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 절연 수지는 나프탈렌 계열의 에폭시 수지 및 고무 변성형 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 경화제는 페놀 노블락(phenol novolac) 및 비스페놀 노블락(bisphenol novolac) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 광감응성 재료는 광감응성 모노머 및 광 개시제를 포함하되, 상기 광감응성 모노머는 아크릴레이트 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 광 반응성 격벽 재료는 무기 충전제를 더 포함하되, 상기 무기 충전제는 그라파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 실리카(silica), 그리고 클레이(clay) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되, 상기 측벽은 원기둥 형상의 캐비티들을 정의할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되, 상기 측벽은 상부 직경과 하부 직경이 동일한 캐비티들을 정의할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되, 상기 측벽은 상하로 수직한 측면을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되, 상기 측벽의 두께는 20㎛이하일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체는 포토 리소그래피 공정을 수행하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 절연 수지, 경화제, 그리고 광감응성 재료를 포함하는 광 반응성 격벽 재료를 준비하는 단계, 베이스 기판 상에, 원통 형상의 캐비티들을 정의하는 격벽 구조체를 형성하는 단계, 상기 캐비티들에 회전볼들을 위치시키는 단계, 그리고 상기 격벽 구조체에 상기 회전볼들에 전압을 인가하는 전극 구조체를 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 절연 수지로는 나프탈렌 계열의 에폭시 수지 및 고무 변성형 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 경화제로는 페놀 노블락(phenol novolac) 및 비스페놀 노블락(bisphenol novolac) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 광감응성 재료는 광감응성 모노머 및 광 개시제를 포함하고, 상기 광감응성 모노머로는 아크릴레이트 수지가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체를 형성하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료를 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 격벽 구조체를 형성하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료를 상기 베이스 기판 상에 균일한 두께로 형성하는 단계 및 상기 광 반응성 격벽 재료에 포토 리소그래피 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 포토 리소그래피 공정을 수행하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료 상에, 상기 광 반응성 격벽 재료의 상기 캐비티들을 형성하고자 하는 영역을 차광시키는 마스크를 위치시키는 단계, 상기 마스크를 통해, 상기 광 반응성 격벽 재료에 광을 조사하는 단계, 그리고 상기 광 반응성 격벽 재료의 상기 광의 비수광 영역을 제거하는 현상 공정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 현상 공정을 수행하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료에 상기 탄산나트륨(Na2CO3)을 포함하는 현상액을 공급하는 단계 및 상기 광 반응성 격벽 재료의 상기 절연 수지를 녹이는 유기 솔벤트를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 회전볼들을 구획하는 측벽을 갖는 격벽 구조체를 구비하되, 상기 격벽 구조체는 광 반응성 격벽 재료로 이루어져 포토 리소그래피 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 이 경우 상기 격벽 구조체의 측벽은 종횡비가 높은 캐비티들을 정의하고, 얇은 두께를 가지므로, 단위 면적 당 상기 회전볼들의 개수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 단위 면적 당 상기 회전볼들의 개수를 증가시킨 구조를 가짐으로써, 색 선명도 및 대조비를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 광 반응성 격벽 재료를 준비하고, 상기 광 반응성 격벽 재료에 포토 리소그래피 공정을 수행하여, 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 회전볼들을 구획하는 상기 격벽 구조체의 측벽은 높은 종횡비를 가지며, 얇은 두께를 갖도록 제조될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 단위 면적 당 상기 회전볼들의 개수를 증가시킨 구조를 가지어, 색 선명도 및 대조비를 향상된 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치(100)는 격벽 구조체(110), 회전볼들(120), 그리고 전극 구조체(130)를 포함할 수 있다.
상기 격벽 구조체(110)는 상기 회전볼들(120)을 지지 및 구획할 수 있다. 상기 격벽 구조체(110)는 베이스 기판(112) 및 상기 베이스 기판(112) 상에 배치된 구획 격벽(114)을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판(112)은 상기 구획 격벽(114)을 형성 및 지지를 위한 지지판일 수 있다. 일 예로서, 상기 베이스 기판(112)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate:PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate:PC), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone:PES), 그리고 폴리이미드(Polyimide:PI) 중 적어도 어느 하나의 물질로 이루어진 플레이트일 수 있다. 다른 예로서, 상기 베이스 기판(112)은 구리와 같은 금속 물질로 이루어진 금속 플레이트일 수 있다. 상기 베이스 기판(112)이 금속 플레이트인 경우, 상기 베이스 기판(112)은 상기 회전볼들(120)을 구동시키기 위한 하부 전극으로 사용될 수 있다.
상기 구획 격벽(114)은 상기 회전볼들(120) 각각을 상기 기판(112) 상에서 구획시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 구획 격벽(114)은 상기 회전볼들(120)이 위치되는 캐비티들(116)을 정의하는 함몰부(groove)를 가질 수 있다. 상기 캐비티들(116)에는 상기 회전볼들(120)의 용이한 회전 및 상기 회전볼들(120)의 윤활성을 제공하기 위한 절연성의 투명 오일(118)이 채워질 수 있다.
상기 회전볼들(120)은 대체로 구(sphere) 형상을 가질 수 있다. 상기 회전볼들(120) 각각은 서로 상이한 전하로 대전(electrification)된 제1 및 제2 반구들(122, 124)로 이루어질 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 및 제2 반구들(122, 124)은 서로 상이한 색상을 가질 수 있다. 일 예로서, 상기 전자종이 표시장치(100)가 흑백 표시장치인 경우, 상기 제1 반구(122)는 백색 반구이고, 상기 제2 반구(124)는 검정 반구일 수 있다. 다른 예로서, 상기 전자종이 표시장치가 컬러 표시장치인 경우, 상기 제1 반구(122)는 파랑 반구, 노랑 반구, 빨강 반구, 그리고 녹색 반구들 중 어느 하나이고, 상기 제2 반구(124)는 검정 반구 또는 백색 반구일 수 있다. 상기 회전볼들(120) 각각의 상기 제1 및 제2 반구들(122, 124)의 색상은 다양하게 변경 및 조합될 수 있다.
상기 전극 구조체(130)는 상기 회전볼들(120)을 회전시킬 수 있다. 예컨대, 상기 전극 구조체(130)는 상기 격벽 구조체(110)의 하부에 배치되는 하부 전극(132) 및 상기 격벽 구조체(110)의 상부에 배치되는 상부 전극(134)을 포함할 수 있다. 상기 하부 및 상부 전극들(132, 134)은 선택적으로 상기 회전볼들(120)에 전압을 가해, 상기 제1 및 제2 반구들(122, 124) 중 표현하고자 하는 색을 갖는 반구가 외부(도 1에서는 상부)를 향하도록, 상기 회전볼들(120)을 회전시킬 수 있다.
한편, 상기 구획 격벽(114)은 단위 면적당 상기 회전볼들(120)의 개수를 증가되도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 상기 구획 격벽(114)은 상하로 수직한 구조의 측벽(114a)을 가질 수 있다. 상기 측벽(114a)은 상기 캐비티(116)의 형상을 정의하는 측면을 가질 수 있다. 상기 측면은 상기 캐비티(116)를 둘러싸는 구조를 가지며, 이에 따라 상기 캐비티(116)는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 측벽(114a)이 상하 수직한 측면을 갖는 경우, 측벽이 상기 베이스 기판(112)을 향하는 방향(도1에서는 아래 방향)으로 갈수록 그 두께가 두꺼워지는 구조에 비해, 상기 베이스 기판(112)의 단위 면적당 상기 회전볼들(120)의 개수를 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 측벽(114a)의 두께(T)는 최소화될 수 있다. 예컨대, 상기 측벽(114a)의 두께(T)가 얇아질수록, 상기 베이스 기판(112)의 단위 면적 당 차지하는 상기 측벽(114a)의 점유 면적을 감소시키고, 상기 캐비티들(116)의 간격을 줄일 수 있다. 이에 따라, 상기 측벽(114a)의 두께를 최소화하는 경우, 상대적으로 단위 면적 당 상기 회전볼들(120)의 개수를 증가시킬 수 있다. 따라서, 상기 측벽(114a)의 두께(T)는 최소화되도록 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 일 예로서, 상기 측벽(114a)의 두께는 20㎛이하로 조절될 수 있다.
여기서, 상기 격벽 구조체(110)는 포토 리소그래피 공정(Photolithography process)를 수행하여 형성된 구성일 수 있다. 이를 위해, 상기 격벽 구조체(110)는 광 반응성 격벽 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 격벽 구조체(110)는 절연 수지, 경화제, 그리고 광감응성 재료를 포함할 수 있다. 상기 절연 수지는 에폭시 수지 계열의 물질을 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 절연 수지는 나프탈렌 계열의 에폭시 수지 및 고무 변성형 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 경화제는 페놀 노블락(phenol novolac) 및 비스페놀 노블락(bisphenol novolac) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 광감응성 재료는 상기 광감응성 모노머 및 상기 광 개시제를 포함할 수 있다. 상기 광감응성 모노머는 화학적 구조 내에 이중결합과 카르복실산(Caryboxylic acid:COOH)를 갖는 물질일 수 있다. 일 예로서, 상기 광감응성 모노머로는 아크릴레이트 수지(acrylate resin)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 광 반응성 격벽 재료는 경화 촉진제 및 무기 충전제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화 촉진제로는 이미다졸 계열의 화합물이 사용될 수 있다. 상기 무기 충전제로는 그라파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 실리카(silica), 그리고 클레이(clay) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치(100)는 상기 회전볼들(120)을 구획하는 측벽(114a)을 갖는 격벽 구조체(110)를 구비하되, 상기 격벽 구조체(110)는 광 반응성 격벽 재료로 이루어져, 포토 리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 경우 상기 격벽 구조체의 측벽은 높은 종횡비의 캐비티들을 정의하고, 얇은 두께를 가질 수 있어, 상기 회전볼들이 위치되는 캐비티들의 간격을 줄일 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치는 단위 면적 당 상기 회전볼들의 개수를 증가시킨 구조를 가짐으로써, 색 선명도 및 대조비를 향상시킬 수 있다.
계속해서, 앞서 설명한 본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 상기 전자종이 표시장치(100)에 대해 중복되는 내용은 생략하거나 간소화될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법을 보여주는 순서도이다. 도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전자종이 표시장치의 제조 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 베이스 기판(112) 상에 광 반응성 격벽 재료(113)를 형성할 수 있다(S110). 예컨대, 상기 베이스 기판(112)을 준비할 수 있다. 상기 베이스 기판(112)을 준비하는 단계는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate:PET), 폴리카보네이트(Polycarbonate:PC), 폴리에테르술폰(Polyethersulphone:PES), 그리고 폴리이미드(Polyimide:PI) 중 적어도 어느 하나의 물질로 이루어진 플레이트를 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 또는 상기 베이스 기판(112)을 준비하는 단계는 구리(Cu)와 같은 금속 물질로 이루어진 플레이트를 준비하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 상기 베이스 기판(112) 상에 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 준비할 수 있다. 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 준비하는 단계는 절연 수지, 경화제, 경화 촉진제, 무기 충전제, 그리고 광감응성 재료를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 절연 수지로는 나프탈렌 계열의 에폭시 수지 및 고무 변성형 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 상기 경화제로는 페놀 노블락(phenol novolac) 및 비스페놀 노블락(bisphenol novolac) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 상기 광감응성 재료는 상기 광감응성 모노머 및 상기 광 개시제를 포함할 수 있으며, 상기 광감응성 모노머로는 아크릴레이트 수지(acrylate resin)이 사용될 수 있다. 상기 경화 촉진제로는 이미다졸 계열의 화합물이 사용될 수 있다. 상기 무기 충전제로는 그라파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 실리카(silica), 그리고 클레이(clay) 중 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다.
그리고, 상기와 같은 조성으로 이루어진 광 반응성 격벽 재료(113)를 상기 베이스 기판(112) 상에 균일한 두께로 형성할 수 있다. 예컨대, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 필름 캐스팅(film casting) 공정을 통해, 상기 베이스 기판(112) 상에 필름 형태로 형성시킬 수 있다. 상기 베이스 기판(112) 상에 형성된 상기 광 반응성 격벽 재료(113)의 두께는 대략 50㎛ 내지 120㎛로 조절될 수 있다. 그리고, 상기 필름 형태로 형성된 상기 광 반응성 격벽 재료(113)에 소정의 온도 및 압력 조건으로 라미네이팅한후, 건조 처리할 수 있다. 상기 광 반응성 격벽 재료(113)에 가해지는 압력의 크기는 대략 0.7Kgf 내지 7.5Kgf일 수 있고, 온도는 대략 60℃ 내지 100℃로 조절될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 광 반응성 격벽 재료(113)에 노광 공정을 수행할 수 있다(S120). 상기 노광 공정을 수행하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료(113) 상에 캐비티들(도5의 116)을 형성하고자 하는 영역을 선택적으로 차광시키는 마스크(10)를 준비하는 단계 및 상기 마스크(10)를 통해 상기 광 반응성 격벽 재료(113)에 광(20)을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 노광 공정 이후에, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 경화시키는 제1 열처리 공정을 더 수행할 수 있다. 상기 제1 열처리 공정은 상기 광 반응성 격벽 재료(113)에 대해 프리 큐어(pre-cure) 공정을 수행하여, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 일부 열경화시킬 수 있다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 광 반응성 격벽 재료(113)에 현상 공정을 수행할 수 있다(S130). 예컨대, 상기 현상 공정을 수행하는 단계는 앞서 도 4를 참조하여 설명한 노광 공정이 완료된 상기 광 반응성 격벽 재료(113)에 현상액 및 유기 솔벤트를 차례로 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 유기 솔벤트로 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 현상하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료(113)에 초음파를 가하는 단계가 부가될 수 있다. 상기 현상액으로는 탄산나트륨(Na2CO3)을 포함하는 현상액이 사용될 수 있다. 상기 유기 솔벤트는 상기 광 반응성 격벽 재료(113) 내 절연 수지를 녹일 수 있는 것이 사용될 수 있다. 일 예로서, 상기 유기 솔벤트로는 2-메톡시 에탄올(2-methoxy ethanol)이 사용될 수 있다.
상기 현상 공정 이후에, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 경화시키는 제2 열처리 공정을 더 수행할 수 있다. 상기 제2 열처리 공정은 대략 150℃ 이상의 온도 조건으로, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)를 경화시켜 이루어질 수 있다.
상기와 같은 현상 공정을 통해, 상기 광 반응성 격벽 재료(113)의 비수광 영역이 제거될 수 있다. 이에 따라, 상기 베이스 기판(112) 및 상기 베이스 기판(112) 상에 캐비티들(116)을 구비하는 구획 격벽(114)을 구비하는 격벽 구조체(110)가 제조될 수 있다. 여기서, 상기 구획 격벽(114)은 상기 캐비티들(116)을 정의하는 측벽(114a)을 가질 수 있다. 상기 측벽(114a)은 상기와 같이 포토 리소그래피 공정을 수행하여 형성된 것이므로, 종횡비(aspect ratio)가 높은 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 측벽(114a)의 측면은 상하로 수직하고, 그 횡단면은 원 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 측벽(114a)의 두께(T)는 20㎛ 이내로 조절될 수 있다. 상기와 같은 구조의 측벽(114a)에 의해, 상기 캐비티들(116) 각각은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 캐티비들(116) 각각의 상부 개구 직경과 상기 하부 개구 직경은 서로 동일할 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 회전볼들(120)을 격벽 구조체(110)에 배치시킬 수 있다(S140). 예컨대, 상기 회전볼들(120)을 상기 격벽 구조체(110)의 캐비티들(116)에 각각 자기 정렬(self-aligned)시켜, 베이스 기판(112)의 동일 평면 상에 배치시킬 수 있다. 여기서, 상기 격벽 구조체(110)의 측벽(114a)의 두께(T)는 상대적으로 얇으므로, 상기 베이스 기판(112)의 단위 면적 당 배치되는 상기 회전볼들(120)의 개수는 증가될 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 격벽 구조체(110)에 전극 구조체(130)를 형성할 수 있다(S150). 상기 전극 구조체(130)를 형성하는 단계는 상기 격벽 구조체(110)의 하부에 하부 전극(132)을 배치하는 단계 및 상기 격벽 구조체(110)의 상부에 상부 전극(134)를 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 캐비티들(116)에 투명 오일(118)을 주입하는 단계가 더 부가될 수 있다. 상기 투명 오일(118)은 상기 격벽 구조체(110)와 상기 상부 전극(134) 사이에 제공되는 주입구(미도시됨)를 통해, 상기 캐비티들(116)에 주입될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 광 반응성 격벽 재료를 준비하고, 상기 광 반응성 격벽 재료에 포토 리소그래피 공정을 수행하여, 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 회전볼들을 구획하는 상기 격벽 구조체의 측벽은 높은 종횡비를 가지며, 얇은 두께를 갖도록 제조될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 전자종이 표시장치의 제조 방법은 단위 면적 당 상기 회전볼들의 개수를 증가시킨 구조를 가지어, 색 선명도 및 대조비를 향상된 전자종이 표시장치를 제조할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 전자종이 표시장치
110 : 격벽 구조체
112 : 베이스 기판
114 : 구획 격벽
114a : 측벽
116 : 캐비티들
118 : 투명 오일
120 : 회전볼들
122 : 제1 반구
124 : 제2 반구
130 : 전극 구조체
132 : 하부 전극
134 : 상부 전극
110 : 격벽 구조체
112 : 베이스 기판
114 : 구획 격벽
114a : 측벽
116 : 캐비티들
118 : 투명 오일
120 : 회전볼들
122 : 제1 반구
124 : 제2 반구
130 : 전극 구조체
132 : 하부 전극
134 : 상부 전극
Claims (18)
- 회전볼들;
상기 회전볼들을 구획하는 격벽 구조체; 및
상기 격벽 구조체에 구비되며, 상기 회전볼들에 전압을 인가하는 전극 구조체를 포함하되,
상기 격벽 구조체는 절연 수지, 경화제, 그리고 광감응성 재료를 포함하는 광 반응성 격벽 재료로 이루어진 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 절연 수지는 나프탈렌 계열의 에폭시 수지 및 고무 변성형 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 경화제는 페놀 노블락(phenol novolac) 및 비스페놀 노블락(bisphenol novolac) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광감응성 재료는 광감응성 모노머 및 광 개시제를 포함하되,
상기 광감응성 모노머는 아크릴레이트 수지를 포함하는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 광 반응성 격벽 재료는 무기 충전제를 더 포함하되,
상기 무기 충전제는 그라파이트(graphite), 카본 블랙(carbon black), 실리카(silica), 그리고 클레이(clay) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되,
상기 측벽은 원기둥 형상의 캐비티들을 정의하는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되,
상기 측벽은 상부 직경과 하부 직경이 동일한 캐비티들을 정의하는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되,
상기 측벽은 상하로 수직한 측면을 갖는 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 격벽 구조체는 상기 회전볼들 각각을 구획하는 측벽을 포함하되,
상기 측벽의 두께는 20㎛이하인 전자종이 표시장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 격벽 구조체는 포토 리소그래피 공정을 수행하여 형성된 전자종이 표시장치.
- 절연 수지, 경화제, 그리고 광감응성 재료를 포함하는 광 반응성 격벽 재료를 준비하는 단계;
베이스 기판 상에, 원통 형상의 캐비티들을 정의하는 격벽 구조체를 형성하는 단계;
상기 캐비티들에 회전볼들을 위치시키는 단계; 및
상기 격벽 구조체에 상기 회전볼들에 전압을 인가하는 전극 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 절연 수지로는 나프탈렌 계열의 에폭시 수지 및 고무 변성형 에폭시 수지 중 적어도 어느 하나가 사용되는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 경화제로는 페놀 노블락(phenol novolac) 및 비스페놀 노블락(bisphenol novolac) 중 적어도 어느 하나가 사용되는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 광감응성 재료는 광감응성 모노머 및 광 개시제를 포함하고,
상기 광감응성 모노머로는 아크릴레이트 수지가 사용되는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 격벽 구조체를 형성하는 단계는 상기 광 반응성 격벽 재료를 경화시키는 단계를 더 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 격벽 구조체를 형성하는 단계는:
상기 광 반응성 격벽 재료를 상기 베이스 기판 상에 균일한 두께로 형성하는 단계; 및
상기 광 반응성 격벽 재료에 포토 리소그래피 공정을 수행하는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 포토 리소그래피 공정을 수행하는 단계는:
상기 광 반응성 격벽 재료 상에, 상기 광 반응성 격벽 재료의 상기 캐비티들을 형성하고자 하는 영역을 차광시키는 마스크를 위치시키는 단계;
상기 마스크를 통해, 상기 광 반응성 격벽 재료에 광을 조사하는 단계; 및
상기 광 반응성 격벽 재료의 상기 광의 비수광 영역을 제거하는 현상 공정을 수행하는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
- 제 17 항에 있어서,
상기 현상 공정을 수행하는 단계는:
상기 광 반응성 격벽 재료에 상기 탄산나트륨(Na2CO3)을 포함하는 현상액을 공급하는 단계; 및
상기 광 반응성 격벽 재료의 상기 절연 수지를 녹이는 유기 솔벤트를 공급하는 단계를 포함하는 전자종이 표시장치의 제조 방법.
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