(57)【要約】【課題】電子ペーパ表示素子において、コントラスト比や画質を向上させる。【解決手段】電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０と、第１電極１１０上に配置されて、丸い形状の隔壁１２１によって形成されたセル１２３を複数個有する誘電層１２０と、誘電層１２０と向い合う第２電極１４０と、各セル１２３の内部に配置されて、第１及び第２電極１１０，１４０に印加された電界に応じて映像を表示する電子ボールと、を含むことができる。誘電層１２０と第２電極１４０の間に追加誘電層１３０を設けてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極上に配置され、丸い形状の隔壁によって形成されたセルを複数個有する誘電層と、
前記誘電層と向い合う第２電極と、
前記各セルの内部に配置され、前記第１及び第２電極に印加された電界に応じて画像を表示する電子ボールと、
を含む電子ペーパ表示素子。
【請求項２】
前記誘電層と向い合って前記第２電極上に配置された追加誘電層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項３】
前記誘電層と前記追加誘電層との間に介された接着部材をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項４】
前記電子ボールは、ツイストボールまた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表示素子。
【請求項５】
前記セルと対応する領域で前記第１電極は露出されていることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項６】
前記セルと対応する領域で前記第１電極は前記誘電層で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項７】
第１電極と、
前記第１電極上に配置され、丸い形状の第１凹部を複数個有する第１誘電層と、
前記第１凹部と上下対称な形状を有し、前記第１凹部と共にセルを形成する第２凹部を有する第２誘電層と、
前記第２誘電層上に配置された第２電極と、
前記各セル内部に配置され、前記第１及び第２電極に印加された電界に応じて画像を表示する電子ボールと、
を含む電子ペーパ表示素子。
【請求項８】
前記第１凹部の周辺部と前記第２凹部の周辺部は、お互いに接触していることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項９】
前記第１凹部の周辺部と前記第２凹部の周辺部は、お互いに離隔されていることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１０】
前記第１誘電層と前記第２誘電層との間に介された接着部材をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１１】
複数の前記第１及び第２凹部が連続的に配置され、前記第１及び第２誘電層の上面は、それぞれエンボシング形態を有することを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１２】
前記第１及び第２誘電層は、互いに同一の材質で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１３】
前記第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１４】
前記第１誘電層は、光を反射することができる光反射層であり、前記第２誘電層は、光を透過することができる光透過層であることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１５】
前記第１及び第２凹部とそれぞれ対応する部分で前記第１及び第２誘電層は、前記第１及び第２電極を露出させていることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１６】
前記第１及び第２凹部とそれぞれ対応する部分で前記第１及び第２誘電層は、前記第１及び第２電極を覆っていることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１７】
前記電子ボールは、ツイストボールであり、前記電子ボールは、前記各セル内に充填された誘電液内に浮遊していることを特徴とする請求項７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１８】
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７に記載の電子ペーパ表示素子。
【請求項１９】
第１電極及び第２電極上にそれぞれ丸い形状の第１及び第２凹部をそれぞれ有する第１及び第２誘電層を形成する段階と、
前記第１及び第２凹部のうちの少なくともいずれか一方の凹部に電子ボールを注入する段階と、
前記電子ボールを密封するように前記第１及び第２誘電層を向い合わせて前記第１及び第２電極を結合させる段階と、
を含む電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２凹部を、インプリント方法またはレーザー加工を用いて形成することを特徴とする請求項１９に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２１】
前記第１及び第２凹部をそれぞれ有する前記第１及び第２誘電層を形成する段階で、
前記第１及び第２誘電層を半硬化させることを特徴とする請求項１９に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２２】
前記第１及び第２電極を結合させる段階で、
前記半硬化された前記第１及び第２誘電層を完全硬化させることを特徴とする請求項２１に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２３】
前記第１及び第２凹部をそれぞれ有する前記第１及び第２誘電層を形成する段階で、
前記第１及び第２誘電層を完全硬化させることを特徴とする請求項１９に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２電極を結合させる段階で、
前記第１及び第２誘電層を、それらの間に介された接着部材によってお互いに結合させることを特徴とする請求項２３に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２５】
前記第１及び第２電極を結合させる段階以後に、
前記電子ボール周辺の、前記第１及び第２凹部によって形成された前記各セルの内部に誘電液を注入する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【請求項２６】
複数の前記第１及び第２凹部を連続的に形成して、前記第１及び第２誘電層の上面を、エンボシング形態にすることを特徴とする請求項１９に記載の電子ペーパ表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ペーパ表示素子及びその製造方法に関するものであり、具体的には、丸い形状の隔壁によって形成されたセルと、各セルに配置された電子ボールを有する電子ペーパ表示素子及びこれ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)及び電子ペーパ表示素子などが広く普及している。
【０００３】
これらのうちで電子ペーパ表示素子は、柔軟に曲げることができ、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、電子ペーパ表示装置は、背景照明や持続的な再充電が必要ないので、非常に少ないエネルギーで駆動することができ、エネルギー効率の点で非常に優秀であるという特徴を有している。
【０００５】
また、電子ペーパ表示素子は、鮮明で視野角が広く、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有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用することができるものとして期待されている。
【０００６】
一方、電子ペーパ表示素子を実現することができる技術的方式には、大きく分けて、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が開発されている。
【０００７】
このうちでもツイストボールを利用した電子ペーパ表示素子は、二つの電極、及び二つの電極の間に配置され、光学的及び電気的異方性を有するツイストボールが付着されたエラストマーシートを含んでいる。この時、ツイストボールの外周面には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した黒色の半球体と白色の半球体から構成することができる。このようなツイストボールを利用した電子ペーパ表示素子は、二つの電極に電圧を印加すると、印加された電圧の方向に応じ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の側に向くように回転して、黒白の表示が行われる。
【０００８】
この時、ツイストボールは、エラストマーシート上に塗布方式で付着させることによって、ツイストボールをエラストマーシート上に均一に配列することができず、ツイストボールがお互いに重畳されたり、または配置されない一部領域が発生したりして、電子ペーパ表示素子のコントラスト比が低下するという問題点があった。
【０００９】
したがって、従来のツイストボールを利用した電子ペーパ表示素子は、ツイストボールの配列の均一性の低下によってコンントラスト比が低下したり、または画質不良が引き起こされたりする恐れがあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明は、従来の、電子ペーパ表示素子及びこれの製造方法で発生する恐れがある問題を解決するために創案されたものであり、丸い形状の隔壁によって形成されたセルと、各セルに配置された電子ボールを有する電子ペーパ表示素子及びこれの製造方法を提供することに発明の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の前記の目的は、第１電極と、第１電極上に配置され、丸い形状の隔壁によって形成されたセルを複数個有する誘電層と、誘電層と向い合う第２電極と、各セルの内部に配置され、第１及び第２電極に印加された電界に応じて画像を表示する電子ボールと、を含む電子ペーパ表示素子を提供することによって、達成される。
【００１２】
ここで、誘電層と向い合って第２電極上に配置された追加誘電層をさらに含むことができる。
【００１３】
また、誘電層と追加誘電層との間に介された接着部材をさらに含むことができる。
【００１４】
また、電子ボールはツイストボールまたはマイクロカプセルとすることができる。
【００１５】
また、セルと対応する領域で第１電極は露出されるようにすることができる。
【００１６】
また、セルと対応する領域で第１電極は、誘電層で覆われるようにすることができる。
【００１７】
また、本発明の目的は、第１電極と、該第１電極上に配置され、丸い形状の第１凹部を複数個有する第１誘電層と、第１凹部と上下対称な形状を有し、第１凹部と共にセルを形成する第２凹部を有する第２誘電層と、第２誘電層上に配置された第２電極と、各セル内部に配置され、第１及び第２電極に印加された電界に応じて画像を表示する電子ボールと、を含む電子ペーパ表示素子を提供することによっても達成される。
【００１８】
ここで、第１凹部の周辺部と第２凹部の周辺部は、お互いに接触するようにすることができる。
【００１９】
また、第１凹部の周辺部と第２凹部の周辺部は、お互いに離隔されるようにすることもできる。
【００２０】
また、第１誘電層と第２誘電層との間に介された接着部材をさらに含むことができる。
【００２１】
また、複数の第１及び第２凹部を連続的に配置して、第１及び第２誘電層の上面がそれぞれエンボシング形態を有するようにすることができる。
【００２２】
また、第１及び第２誘電層は、同一の材質で形成することができる。
【００２３】
また、第１及び第２誘電層は、お互いに異なる材質で形成されることができる。
【００２４】
また、第１誘電層は、光を反射することができる光反射層とし、第２誘電層は、光を透過することができる光透過層とすることができる。
【００２５】
また、第１及び第２凹部とそれぞれ対応する部分で第１及び第２誘電層は、第１及び第２電極を露出するようにすることができる。
【００２６】
また、第１及び第２凹部とそれぞれ対応する部分で第１及び第２誘電層は、第１及び第２電極を覆うようにすることもできる。
【００２７】
また、電子ボールは、ツイストボールとし、電子ボールは各セル領域に充填された誘電液に浮遊するようにすることができる。
【００２８】
また、電子ボールは、マイクロカプセルとすることができる。
【００２９】
また、本発明の目的は、第１電極及び第２電極上にそれぞれ丸い形状の第１及び第２凹部をそれぞれ有する第１及び第２誘電層を形成する段階と、第１及び第２凹部のうちの少なくともいずれか一つの凹部に電子ボールを注入する段階と、及び電子ボールを密封するように第１及び第２誘電層を向い合わせて第１及び第２電極を結合させる段階と、を含む電子ペーパ表示素子の製造方法を提供することによっても達成される。
【００３０】
ここで、第１及び第２凹部は、インプリント方法またはレーザー加工を用いて形成することができる。
【００３１】
また、第１及び第２凹部をそれぞれ有する第１及び第２誘電層を形成する段階で、第１及び第２誘電層は、半硬化させることができる。
【００３２】
また、第１及び第２電極を結合させる段階で、半硬化された第１及び第２誘電層を完全硬化させることができる。
【００３３】
また、第１及び第２凹部をそれぞれ有する第１及び第２誘電層を形成する段階で、第１及び第２誘電層は完全硬化させることができる。
【００３４】
また、第１及び第２電極を結合させる段階で、第１及び第２誘電層はその間に介された接着部材によってお互いに結合させることができる。
【００３５】
また、第１及び第２電極を結合させる段階以後に、電子ボール周辺の、第１及び第２凹部によって形成された各セル内部に誘電液を注入する段階をさらに含むことができる。
【００３６】
また、複数の第１及び第２凹部を連続的に形成して、第１及び第２誘電層の上面はエンボシング形態を有するようにすることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の電子ペーパ表示素子は、電子ボールの配置のためのセルを有することによって、電子ボールを均一に配列することができ、コントラスト比を向上させて画質不良の発生を防止することができる。
【００３８】
また、本発明の電子ペーパ表示素子の各セルは、丸い形状を有する隔壁によって形成されることによって、特に、電子ボールがツイストボールである場合、ツイストボールの回転時の抵抗を小さくすることができ、電子ペーパ表示素子の駆動電圧を低くすることができる。
【００３９】
また、本発明の電子ペーパ表示素子の各セルは、連続的に配置されたエンボシング形態で形成することで、電子ボールの充填率を高めて非表示領域の面積を減らすことができ、コントラスト比及び画質をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【図２】本発明の第２実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【図３】本発明の第３実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【図４】本発明の第４実施例による電子ペーパ表示素子の平面図である。
【図５】本発明の第４実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【図６】本発明の第５実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【図７】本発明の第６実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【図８】本発明の第７実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法を説明するために示した断面図である。
【図９】同じく、本発明の第７実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法を説明するために示した断面図である。
【図１０】同じく、本発明の第７実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法を説明するために示した断面図である。
【図１１】同じく、本発明の第７実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法を説明するために示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施例について、電子ペーパ表示素子の図面を参考して詳細に説明する。次に紹介する実施例は、当業者に本発明の思想を充分に伝達できるようにするための例として記載するものである。よって、本発明は、以下に説明する実施例に限定されることはなく、他の形態で実現することもできる。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、誇張して表現していることがある。明細書全体にわたって、同一の参照番号は同一の構成要素を示している。
【００４２】
図１は、本発明の第１実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【００４３】
図１を参照すると、本発明の第１実施例による電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０、誘電層１２０、第２電極１４０及び電子ボール１５０を含むことができる。
【００４４】
第１電極１１０は、導電性基板で構成することができる。ここで、第１電極１１０の材質の例としては、Ｃｕ及びＡｇのような金属基板とすることができる。または、第１電極１１０は、導電膜で構成することができる。この時、第１電極１１０を支持するために第１電極１１０の下部に第１機材層をさらに設けることができる。ここで、第１機材層を形成する材質の例としては、プラスチック基板及び硝子基板などがあり、フィルムの形態とすることができる。
【００４５】
誘電層１２０は、第１電極１１０上に配置されている。誘電層１２０は、隔壁１２１によって形成されたセル１２３を複数個有することができる。
【００４６】
ここで、隔壁１２１は、内側に陥没するようになった丸い形状の部分を有することができる。これによって、各セル１２３は少なくとも一部が丸い形状の凹部の形態を有することができる。これで、後述する電子ボール１５０が回転して画像を表示するツイストボールである場合、電子ボール１５０の回転運動に対する抵抗を小さくすることができる。これによって、電子ボール１５０の回転のために印加する駆動電圧を低くすることができ、結果的に電子ペーパ表示素子の駆動電圧を低くすることができる。ここで、第１電極１１０は、各セル１２３と対応する領域Ｃで誘電層１２０から露出させることができる。
【００４７】
誘電層１２０は、熱硬化性樹脂またはＵＶ硬化性樹脂で構成することができる。例えば、誘電層１２０はポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)またはポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)で構成することができるが、本発明の実施例ではこれに限定されるものではない。
【００４８】
第２電極１４０は、誘電層１２０上に配置することができる。ここで、第１電極１１０が光を反射する導電物質で構成されている場合、第２電極１４０は光を透過することができる導電物質、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩＴＺＯなどで構成することができる。
【００４９】
第２電極１４０は、導電基板で構成することができる。または、第２電極１４０は導電膜で構成することもできる。この時、第２電極１４０を支持するために、第２電極１４０上に第２機材層をさらに設けることができる。ここで、第２機材層は基板の形態またはフィルムの形態とすることができる。また、第２機材層は光を透過することができる透明な材質で構成することができる。例えば、第２機材層は、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、ポリメチー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)などで構成することができる。
【００５０】
電子ボール１５０は、誘電層１２０と第２電極１４０との間の各セル１２３の内部に配置することができる。これによって、電子ボール１５０はセル１２３によって均一に配列することができ、コントラスト比を向上させて画質不良が発生することを防止することができる。また、電子ボール１５０は、平面上で見た時、セル１２３の配列形態によって多様な形態で配置されるようにすることができる。すなわち、電子ボール１５０は、平面上で見た時、均一に行と列を有するように配置することができ、また、容易に、三角形、四角形、多角形及び円形などの多様な空間上に均一に配置することができる。
【００５１】
電子ボール１５０は、第１及び第２電極１１０、１４０に印加された電界によって画像を表示することができる。例えば、電子ボール１５０は光を反射する第１半球体と光を吸収する第２半球体で構成されたツイストボールとすることができる。ここで、第１半球体と第２半球体は、お互いに異なる電荷に帯電させることができる。この時、各セル１２３の内部に誘電液を充填し、電子ボール１５０を誘電液の内部に浮遊させることができる。ここで、電子ボール１５０は、誘電液を介して各セル１２３の内部に印加された電場によって回転することによって、画像を表示することができる。
【００５２】
本発明の実施例では、電子ボールの形態を限定するものではなく、電子ボール１５０の他の例として、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備えたマイクロカプセルとることもできる。
【００５３】
これに加えて、電子ボール１５０と第２電極１４０との間の接触を防止するために、第２電極１４０下部に追加誘電層１３０をさらに設けることができる。これによって、電子ボール１５０に帯電させられた電荷が第２電極１４０を通じて逃げることを防止することができる。この時、追加誘電層１３０は平坦な面を有することができる。
【００５４】
追加誘電層１３０は、誘電層１２０と同一の材質で構成することができる。追加誘電層１３０は、光を透過することができる樹脂として、例えば、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)またはポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)で構成することができる。
【００５５】
これに加えて、図面には示さなかったが、誘電層１２０と第２電極１４０、または誘電層１２０と追加誘電層１３０との間に介された接着部材によって第１電極１１０と第２電極１４０は、電子ボール１５０を密封するようにお互いに連結しることができる。ここで、接着部材は、接着性を有する樹脂として、例えば、ＵＶ硬化性樹脂で構成することができる。
【００５６】
しかし、本発明の実施例では、接着部材が必ず設けられるものではない。すなわち、誘電層１２０と追加誘電層１３０との間の接着力を利用して、第１電極１１０と第２電極１４０をお互いに連結することもできる。
【００５７】
したがって、本発明の実施例による電子ペーパ表示素子は、隔壁によって形成されたセルを有することによって、電子ボールを均一に配置することができ、電子ペーパ表示素子のコントラスト比が低下したり、画質不良が発生したりすることを防止することができる。
【００５８】
また、隔壁を丸い形状に形成することによって、電子ボールは容易に回転することができるので、電子ペーパ表示素子の駆動電圧を低くすることができる。
【００５９】
また、電子ボールは、セルの配列形態によって多様な形態に配列することができ、電子ペーパ表示素子のデザイン設計の自由度を向上させることができる。
【００６０】
以下、図２を参照して、本発明の第２実施例による電子ペーパ表示素子を説明する。ここで、本発明の第２実施例は、誘電層の形態を除いて前に説明した第１実施例と同一の構成を有することができる。したがって、第２実施例では、第１実施例と反復する説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与する。
【００６１】
図２は、本発明の第２実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【００６２】
図２を参照すると、本発明の第２実施例による電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０、第１電極１１０上に配置されてセル２２３を複数個有する誘電層２２０、誘電層２２０と向い合っている第２電極１４０、各セル２２３の内部に配置されて第１及び第２電極１１０、１４０に印加された電界に応じて画像を表示する電子ボール１５０を含むことができる。
【００６３】
電子ボール１５０の例としては、ツイストボールまたはマイクロカプセルとすることができる。ここで、電子ボール１５０がツイストボールである場合には、各セル２２３の内部に誘電液を充填し、電子ボール１５０を誘電液の内部に浮遊させることができる。
【００６４】
誘電層２２０に設けられたセル２２３は、内側に丸い形状の部分が陥没するように形成された隔壁２２１によって形成することができる。この時、セル２２１と対応する領域Ｃで第１電極１１０は、誘電層２２０によって覆うことができる。これによって、第１電極１１０と電子ボール１５０との間に誘電層２２０が介され、第１電極１１０と電子ボール１５０との間の接触を防止することができる。これによって、電子ボール１５０に帯電させられた電荷が第１電極１１０から逃げることを防止することができる。
【００６５】
セル２２３は、隔壁２２１の形状によって丸い形状の凹部の形態を有することができる。例えば、セル２２３は半球型の形態を有することができる。これによって、電子ボール１５０がツイストボールである場合、電子ボール１５０が、半球型のセル２２３内部で回転する際の抵抗が小さくなるため、電子ボール１５０の回転のための駆動電圧を低くすることができる。
【００６６】
これに加えて、電子ペーパ表示素子は、誘電層２２０と向い合って第２電極１４０の下部に配置された追加誘電層１３０をさらに含むことができる。追加誘電層１３０は、第２電極１４０と電子ボール１５０の接触を防止する役割をすることができる。
【００６７】
追加誘電層１３０は、誘電層２２０と同一の材質で構成することができる。誘電層２２０及び追加誘電層１３０は、光を透過することができる透明な樹脂、例えば、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)またはポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)で構成することができる。
【００６８】
これとは異なり、追加誘電層１３０は誘電層２２０とお互いに異なる材質で構成することもできる。この時、追加誘電層１３０は光透過層とすることができ、誘電層２２０は光反射層とすることができる。例えば、誘電層２２０は樹脂内部に分散された光反射物質を含むことができる。光反射物質の例としては、Ａｇパウダーとすることができる。これで、下部に光が漏洩するのを抑制することができる。
【００６９】
これに加えて、第１電極１１０と第２電極１４０は、誘電層２２０と第２電極１４０との間、または誘電層２２０と追加誘電層１３０との間に介された接着部材によってお互いに結合させることができる。
【００７０】
したがって、本発明の実施例による電子ペーパ表示素子は、電子ボールと電極との間の直接的な接触を防止することができ、電子ボールに帯電させられた電荷が逃げることを防止することができる。
【００７１】
また、誘電層２２０に光反射物質を含ませることによって、下部に光が漏洩するのをさらに効果的に抑制することができる。
【００７２】
以下、図３を参照して、本発明の第３実施例による電子ペーパ表示素子を説明する。ここで、本発明の第３実施例は、誘電層の形態を除いて前に説明した第２実施例と同一の構成を有することができる。したがって、第３実施例では、第２実施例と反復する説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の照番号を付与する。
【００７３】
図３は、本発明の第３実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【００７４】
図３を参照すると、本発明の第３実施例による電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０、第１電極１１０上に配置された第１誘電層３２０、第１誘電層３２０と向い合う第２誘電層３３０、第２誘電層３３０上に配置された第２電極１４０及び第１誘電層３２０と第２誘電層３３０との間に介されて、第１電極１１０と第２電極１４０に印加された電界によって画像を表示する電子ボール１５０を含むことができる。
【００７５】
第１誘電層３２０は、内側に丸い形状の部分が陥没するように形成された第１隔壁３２１によって形成された第１凹部３２２を有することができる。第１凹部３２２は、一定の間隔で複数個配置することができる。これによって、第１隔壁３２１の上面は平坦な面を有することができる。この時、第１凹部３２２の形成領域と対応する部分で第１電極１１０は、第１誘電層３２０によって覆うことができる。例えば、第１凹部３２２は、半球型の形態を有することができる。これによって、第１誘電層３２０によって電子ボール１５０と第１電極１１０との間の直接的な接触を防止することができ、電子ボール１５０に帯電させられた電荷が第１電極１１０に逃げることを防止することができる。
【００７６】
第２誘電層３３０は、第１凹部３２２と対応する第２凹部３３２を有することができる。すなわち、第２誘電層３３０は、第１隔壁３２１と対応する丸い形状の部分を有する第２隔壁３３１を有することができる。また、第２凹部３３２の形成領域と対応する部分で第２電極１４０は、第２誘電層３３０によって覆うことができる。例えば、第２凹部３３２は、半球型の形態を有することができる。これによって、電子ボール１５０と第２電極１４０との間の直接的な接触を防止することができ、電子ボール１５０に帯電させられた電荷が第２電極１４０に逃げることを防止することができる。
【００７７】
ここで、第１及び第２誘電層３２０，３３０が向い合うように第１及び第２電極１１０，１４０を結合させる際、第１凹部３２２と第２凹部３３２を、お互いに向い合わせるようにして、第１及び第２凹部３２２，３３２が電子ボール１５０を配置するためのセル３２３を形成するようにすることができる。ここで、セル３２３は、お互いに上下に対称な半球型の形態を有する第１及び第２凹部３２２，３３２によって形成されるので、セル３２３は円形の断面形態を有することができる。これにより、電子ボール１５０が回転して画像を表示するツイストボールである場合、セル３２３が円形の形態を有することによって電子ボール１５０とセル３２３との間の摩擦力を減らすことができ、電子ボール１５０の回転のための駆動電圧を低くすることができる。
【００７８】
第１誘電層３２０と第２誘電層３３０は、お互いに同一の材質で構成することができる。この時、第１誘電層３２０と第２誘電層３３０は、光を透過することができる光透過層とすることができる。
【００７９】
これとは異なり、第１誘電層３２０と第２誘電層３３０は、お互いに異なる材質で構成することもできる。例えば、第１誘電層３２０は、光を反射する光反射層で構成することができ、第２誘電層３３０は、光を透過することができる光透過層で構成することができる。ここで、第１誘電層３２０は樹脂と混合されたＡｇパウダーのような光反射物質を含むことができ、本発明の実施例では、第１誘電層３２０の材質は限定されない。これによって、第１誘電層３２０によって、下部に漏洩しようとする光を上部に反射させることができ、光効率を向上させることができる。
【００８０】
ここで、電子ボール１５０の例としては、ツイストボールまたはマイクロカプセルとすることができる。この時、電子ボール１５０がツイストボールである場合には、各セル３２３の内部に誘電液を充填し、電子ボール１５０を誘電液の内部に浮遊させることができる。
【００８１】
したがって、本発明の実施例による電子ペーパ表示素子のセルは、円形の断面形態に形成することによって、電子ボールはさらに容易に回転することができるので、電子ペーパ表示素子の駆動電圧をさらに低くすることができる。
【００８２】
以下、図４を参照して、本発明の第４実施例による電子ペーパ表示素子を説明する。ここで、本発明の第４実施例は、誘電層の形態を除いて前に説明した第３実施例と同一の構成を有することができる。したがって、第４実施例では、第３実施例と反復する説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与する。
【００８３】
図４は、本発明の第４実施例による電子ペーパ表示素子の平面図である。
【００８４】
図５は、本発明の第４実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【００８５】
図４及び図５を参照すると、本発明の第４実施例による電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０、第１電極１１０上に配置されて第１凹部４２２を有する第１誘電層４２０、第１誘電層４２０と向い合って第１凹部４２２と共にセル４２３を形成する第２凹部４３２を有する第２誘電層４３０、第２誘電層４３０上に配置された第２電極１４０及び第１誘電層４２０と第２誘電層４３０との間に介されて第１電極１１０と第２電極１４０に印加された電界に応じて画像を表示する電子ボール１５０を含むことができる。
【００８６】
第１誘電層４２０は、丸い形状の部分が陥没するようになった第１隔壁４２１によって形成された第１凹部４２２を有することができる。ここで、第１凹部４２２は連続的に配置されており、第１誘電層４２０の上面はエンボシング形態を有することができる。この時、第１隔壁４２１は、第１凹部４２２の周囲、すなわちお互いに隣り合う２つの第１凹部４２２の間に位置する部分に頂点を有することができる。
【００８７】
一方、第２誘電層４３０は、丸い形状の第２隔壁４３１によって形成された第２凹部４３２を有することができる。この時、第２凹部４３２は第１凹部４２２と対応する形状を有することができる。したがって、第２凹部４３２は、第１凹部４２２と同様に連続的に配置することができ、第２誘電層４３０の上面は、エンボシング形態を有することができる。
【００８８】
ここで、第１誘電層４２０と第２誘電層４３０がお互いに向い合うように第１及び第２電極１４０を結合すると、第１及び第２凹部４３２は、上下に対称に配置されて円形の断面を有するセル４２３を形成することができる。この時、エンボシング形態に配置された第１及び第２凹部４２２，４３２によって、セル４２３の密集度を向上させることができる。
【００８９】
これで、各セル４２３に電子ボール１５０が充填される場合、電子ボール１５０の充填率を高めることができ、さらに、均一に電子ボール１５０を配置することができる。すなわち、互いに隣り合うセル４２３の間の間隔を減らすことによって、画像を表示しない非表示領域を減らすことができ、コントラスト比を向上させることができ、また、画質特性をさらに向上させることができる。
【００９０】
また、第１凹部４２２の周辺と第２凹部４３２の周辺は、お互いに接触するようにすることができる。すなわち、第１隔壁４２１と第２隔壁４３１が、お互いに接触するようにすることができる。これによって、セル内部に電子ボール１５０を安定して保持することができる。
【００９１】
また、電子ボール１５０が回転して画像を表示するツイストボールである場合、セル４２３が円形の形態を有することによって電子ボール１５０と第１及び第２隔壁４２１，４３１の間の摩擦力を減らすことができ、電子ボール１５０を回転させるための駆動電圧を低くすることができる。
【００９２】
これに加えて、第１誘電層４２０と第２誘電層４３０との間に介された接着部材４５０によって、第１及び第２電極１１０，１４０を、電子ボール１５０を密封するようにお互いに結合させることができる。この時、接着部材４５０は接着性を有する樹脂として、例えば、ＵＶ硬化性樹脂で構成することができる。
【００９３】
このように、本発明の実施例による電子ペーパ表示素子では、セル間の離隔間隔を小さくすることによって、コントラスト比及び画質特性を向上させることができる。
【００９４】
また、セルを円形の断面形態に形成することによって、電子ボールはさらに容易に回転することができるので、電子ペーパ表示素子の駆動電圧をさらに低くすることができる。
【００９５】
以下、図６を参照して、本発明の第５実施例による電子ペーパ表示素子を説明する。ここで、本発明の第５実施例は、誘電層の形態を除いて前に説明した第４実施例と同一の構成を有することができる。したがって、第５実施例では、第４実施例と反復する説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与する。
【００９６】
図６は、本発明の第５実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【００９７】
図６を参照すると、本発明の第５実施例による電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０、第１電極１１０上に配置されて、第１凹部５２２を有する第１誘電層５２０、第１誘電層５２０と向い合って、第１凹部５２２と共にセル５２３を形成する第２凹部５３２を有する第２誘電層５３０、第２誘電層５３０上に配置された第２電極１４０及び第１誘電層５２０と第２誘電層５３０との間に介されて第１電極１１０と第２電極１４０とに印加された電界に応じて画像を表示する電子ボール１５０と、を含むことができる。
【００９８】
ここで、第１凹部５２２と第２凹部５３２は、それぞれ連続的に配置されて、第１及び第２誘電層５２０，５３０の上面はそれぞれエンボシング形態を有することができる。これによって、第１凹部５２２と第２凹部５３２によって形成された複数のセル５２３が連続的に配置されることによって、電子ボールの充填率を高めることができる。
【００９９】
また、第１及び第２凹部５２２，５３２は、第１及び第２誘電層５２０，５３０にそれぞれ形成された第１及び２隔壁５２１，５３１によって形成することができる。
【０１００】
この時、第１誘電層５２０のエッジは第１隔壁５２１より高い高さを有することができる。また、第２誘電層５３０のエッジは第２隔壁５３１より高い高さを有することができる。これによって、第１誘電層５２０と第２誘電層５３０が向い合った時に、第１及び第２誘電層５２０，５３０はお互いに接触するが、第１及び第２隔壁５２１，５３１はお互いに一定間隔を置いて離隔されるようにすることができる。すなわち、第１凹部５２２の周辺部と第２凹部５３２の周辺部はお互いに離隔されるようにすることができる。これによって、第１凹部５２２の周辺部と第２凹部５３２の周辺部、すなわち、セル５２３周辺の離隔空間を通じて複数のセル５２３に誘電液を容易に充填させることができる。
【０１０１】
このように、本発明の実施例による電子ペーパ表示素子は、セル間の離隔間隔を減らすことによって、コントラスト比及び画質特性を向上させることができる。
【０１０２】
また、セルを円形の断面形態に形成することによって、電子ボールはさらに容易に回転することができるので、電子ペーパ表示素子の駆動電圧をさらに低くすることができる。
【０１０３】
また、セルの周辺部に形成された離隔空間を通じて複数のセルに誘電液を容易に充填させることができる。
【０１０４】
以下、図７を参照して、本発明の第６実施例による電子ペーパ表示素子を説明する。ここで、本発明の第６実施例は、接着部材を除いて前に説明した第５実施例と同一の構成を有することができる。したがって、第６実施例では、第５実施例と反復する説明は省略し、同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与する。
【０１０５】
図７は、本発明の第６実施例による電子ペーパ表示素子の断面図である。
【０１０６】
図７を参照すると、本発明の第６実施例による電子ペーパ表示素子は、第１電極１１０、第１電極１１０上に配置されて第１凹部５２２を有する第１誘電層５２０、第１誘電層５２０と向い合って、第１凹部５２２と共にセル５２３を形成する第２凹部５３２を有する第２誘電層５３０、第２誘電層５３０上に配置された第２電極１４０及び第１誘電層５２０と第２誘電層５３０との間に介されて第１電極１１０と第２電極１４０に印加された電界によって画像を表示する電子ボール１５０と、を含むことができる。
【０１０７】
ここで、第１誘電層５２０と第２誘電層５３０との間の接着力によって、第１及び第２電極１１０，１４０をお互いに結合させることができる。
【０１０８】
したがって、本発明の実施例による電子ペーパ表示素子では、厚さを減らすことができ、さらに、工程を単純化でき、別途の接着部材を設けなくても良いので、生産単価を低くすることができる。
【０１０９】
以下、図８〜図１１を参照して、本発明の第７実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法を説明する。本発明の第７実施例は、前に説明した第６実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法について説明するが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者なら、第７実施例によって、第１〜第５実施例による電子ペーパ表示素子を製造する方法も、十分に理解することができるはずである。したがって、第１〜第５実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法についての説明は省略する。
【０１１０】
図８〜図１１は、本発明の第７実施例による電子ペーパ表示素子の製造方法を説明するために示した断面図である。
【０１１１】
図８を参照すると、電子ペーパ表示素子を製造するために、まず、第１電極１１０上に第１予備誘電層５２０aを形成する。
【０１１２】
ここで、第１電極１１０は、導電性基板で構成することができる。ここで、第１電極１１０の材質の例としては、Ｃｕ及びＡｇのような金属基板とすることができる。本発明の実施例では、第１電極１１０は、電極の役割と同時に支持層の役割をすることもできるが、これに限定されることはなく、別途の支持層である機材層を第１電極１１０の下部にさらに配置することもできる。
【０１１３】
第１予備誘電層５２０a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。この時、第１予備誘電層５２０aを形成する材質の例としては、熱硬化性樹脂またはＵＶ硬化性樹脂とすることができる。例えば、第１予備誘電層５２０aは、ポリウレタンアクリレート(ＰＵＡ)またはポリジメチルシロキサン(ＰＤＭＳ)とすることができる。または、第１予備誘電層５２０aは、光を反射する光反射層で形成することができる。この場合、第１予備誘電層５２０aは、樹脂と混合されたＡｇパウダーのような光反射物質を含むことができる。
【０１１４】
第１予備誘電層５２０aを半硬化させた後、図９のように、第１予備誘電層５２０a上にレーザーを照射して、第１予備誘電層５２０aの表面を削ることで、内側に陥没するように形成された丸い形状の部分を有する第１隔壁５２１を有する第１誘電層５２０を形成する。この時、第１誘電層５２０は丸い形状の第１隔壁５２１によって第１凹部５２２を形成することができる。
【０１１５】
ここで、第１凹部５２２の形成領域と対応する部分で第１電極１１０は、第１誘電層５２０によって覆っておくことができる。しかし、本発明の実施例では、これに限定されるものではなく、第１凹部５２２の形成領域と対応する部分で第１電極１１０は第１誘電層５２０から露出されるようにすることもできる。
【０１１６】
また、第１凹部５２２を、後述する電子ボール１５０の充填率を高めるために連続的に配置し、第１誘電層５２０の上面はエンボシング形態に形成することができる。しかし、これに限定されるものではなく、お互いに隣り合う第１凹部５２２は、一定の間隔をおいて離隔されるように形成することもできる。
【０１１７】
また、第１隔壁５２１の高さは、第１誘電層５２０のエッジの厚さよりも小さく形成することができる。しかし、本発明の実施例では、これに限定されるものではなく、第１隔壁５２１の高さは第１誘電層５２０のエッジの厚さと同一に形成することもできる。
【０１１８】
図１０を参照すると、複数の第１凹部５２２にそれぞれ電子ボール１５０を個々に注入する。ここで、電子ボール１５０はツイストボールまたはマイクロカプセルとすることができる。ここで、電子ボール１５０は、第１誘電層５２０上に第１凹部５２２と対応する開口部を有するフィルターを配置した後、このフィルター、または第１誘電層５２０が形成された第１電極１１０に振動を印加することで、第１凹部５２２に個々に注入することができる。
【０１１９】
図１１を参照すると、第１凹部５２２と対応する第２凹部５３２を有する第２誘電層５３０が形成された第２電極１４０が準備される。
【０１２０】
第２電極１４０は、透明な導電基板で構成することができる。第２電極１４０を形成する材質の例としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ及びＩＴＺＯなどとすることができる。または、第２電極１４０は、透明な導電膜で構成することができる。この時、第２電極１４０を支持するために第２電極１４０上に機材層をさらに配置することもできる。
【０１２１】
第２誘電層５３０は、第１誘電層５２０を形成する工程と同様に、第２電極１４０上に半硬化された第２予備誘電層を形成した後、第２予備誘電層上にレーザーを照射して、丸い形状の第２隔壁５３１を形成することで、第２凹部５３２を有する第２誘電層５３０を形成することができる。ここで、第２予備誘電層は第１誘電層と同様に、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。
【０１２２】
また、第２凹部５３２の形成領域と対応する部分で第２電極１４０は、第２誘電層５３０によって覆われるようにすることができる。しかし、本発明の実施例では、これに限定されるものではなく、第２凹部５３２の形成領域と対応する部分で第２電極１４０は第２誘電層５３０から露出されるようにしてもよい。
【０１２３】
また、第２凹部５３２を、後述する電子ボール１５０の充填率を高めるために連続的に配置し、第２誘電層５３０の上面はエンボシング形態に形成することができる。しかし、これに限定されるものではなく、お互いに隣り合う第２凹部５３２は、一定間隔を置いて離隔されるように形成することもできる。
【０１２４】
また、第２隔壁の高さは、第２誘電層５３０のエッジの厚さより小さく形成することができる。しかし、本発明の実施例では、これに限定されるものではなく、第２隔壁の高さは、第２誘電層５３０のエッジの厚さと同一に形成することもできる。
【０１２５】
以後、電子ボール１５０が密封されるように第１及び第２誘電層５２０，５３０が向い合うように第１及び第２電極１１０，１４０をアラインした後、半硬化状態の第１及び第２誘電層５２０，５３０を完全に硬化させることで、第１及び第２電極１１０，１４０をお互いに結合させることができる。
【０１２６】
この時、第１隔壁５２１の高さが第１誘電層５２０のエッジの厚さより小さく、第２隔壁５３１の高さが第２誘電層５３０エッジの厚さより小さい場合、第１隔壁５２１と第２隔壁５３１は、お互いに離隔される。すなわち、第１凹部５２２の周辺部と第２凹部５３２の周辺部は、お互いに離隔される。しかし、本発明の実施例では、これに限定されるものではなく、例えば、第１隔壁５２１の高さと第１誘電層５２０のエッジの厚さが同一で、第２隔壁５３１の高さと第２誘電層５３０のエッジの厚さが同一である場合、第１隔壁５２１と第２隔壁５３１は、お互いに接触する。すなわち、第１凹部５２２の周辺部と第２凹部５３２の周辺部はお互いに接触する。
【０１２７】
これによって、レーザーを利用して容易に第１及び第２凹部５２２，５３２を有する第１及び第２誘電層５２０，５３０を形成することができ、電子ペーパ表示素子の工程を単純化することができる。
【０１２８】
また、半硬化された第１及び第２誘電層５２０，５３０をアラインした後、第１及び第２誘電層５２０，５３０を完全硬化させることで、第１及び第２電極１１０，１４０を結合させることによって、工程をさらに容易に遂行することができ、また、別途の接着部材を利用しなくても良いので、生産単価を減らすことができ、また、電子ペーパ表示素子の厚さを減らすことができる。
【０１２９】
しかし、本発明の実施例では、第１及び第２誘電層の形成方法については、上記に限定されるものではなく、第１及び第２凹部は、スタンプを利用したインプリント工法によって形成することができる。また、第１及び第２電極の結合のために、先に第１及び第２誘電層をそれぞれ完全硬化させた後、第１誘電層や第２誘電層上に接着部材を塗布してもよい。以後、第１誘電層及び第２誘電層がお互いに向い合うように第１及び第２電極をアラインした後、接着部材を硬化させることで、第１及び第２電極をお互いに結合させることができる。
【０１３０】
これに加えて、電子ボール１５０がツイストボールである場合、電子ボール１５０の周辺の第１及び第２凹部５２２，５３２によって形成された各セル５２３の領域内部に誘電液を注入する工程をさらに加えることができる。誘電液を注入するために、結合された第１及び第２電極１１０，１４０を誘電液に浸漬する。この時、第１及び第２誘電層５２０，５３０に備えられた気孔(porous)を通じて各セル領域内部に誘電液が注入されるようにすることができる。ここで、誘電液としては、液状で光変換が可能で潤滑成分を有する液状物質、例えばDow corning １０、Centistoke ２００などの液状物質を使用することができる。
【０１３１】
したがって、本発明の実施例によれば、レーザーまたはインプリント工法のような容易な工程を用いて電子ペーパ表示素子を製造することができる。
【０１３２】
また、特に、レーザーによって凹部を形成する場合、第１及び第２電極の結合工程は、半硬化された誘電層の硬化工程によって行うことにより、別途の接着部材を追加しなくても良いので、工程数を節減することができる。
【０１３３】
以上説明した本発明の望ましい実施例は、例示の目的のために開示するものであり、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者には、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置き換え、変形及び変更が可能であり、このような置き換え、変更などは以下の特許請求の範囲に規定する本発明に属するものとし見なされるべきである。
【符号の説明】
【０１３４】
１１０  第１電極
１２０、２２０  誘電層
１２１、２２１  隔壁
１２３、２２３、３２３、４２３、５２３  セル
１３０  追加誘電層
１４０  第２電極
３２０、４２０、５２０  第１誘電層
３３０、４３０、５３０  第２誘電層
３２１、４２１、５２１  第１隔壁
３３１、４３１、５３１  第２隔壁
３２２、４２２、５２２  第１凹部
３３２、４３２、５３２  第２凹部
【図１】
2011028199.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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