(57)【要約】【課題】電子ペーパー表示素子の製造方法を提供する。【解決手段】本発明による製造方法は、対称形状の溝を有する第１及び第２金型を設ける段階と、互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂を上記第１及び第２金型の溝にそれぞれ注入する段階と、第１及び第２樹脂をそれぞれ硬化させる段階と、上記対称形状の溝がマッチングされるように第１及び第２金型を結合させる段階と、上記樹脂を硬化させて表示素子を形成する段階と、を含み、上記対称形状の溝は半球状または半円筒状に製作されることができ、球状または円筒状の表示素子を形成する。対称形状の溝を有する第１及び第２金型を用いて対称性に優れた表示素子を製造でき、これにより、表示素子の形状及び電荷量のばらつきなく均一に製作され、より良いディスプレイ性能を発揮でき、電子ペーパー表示素子の量産性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対称形状の溝を有する第１及び第２金型を設ける段階と、
互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂を前記第１及び第２金型の溝にそれぞれ注入する段階と、
第１及び第２樹脂をそれぞれ硬化させる段階と、
前記対称形状の溝がマッチングされるように第１及び第２金型を結合させる段階と、
前記樹脂を硬化させて表示素子を形成する段階と、
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１及び第２金型の対称形状の溝は半球状であり、前記表示素子は球状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３】
前記第１及び第２金型の対称形状の溝は半円筒状であり、前記表示素子は円筒状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１及び第２金型は、金属、高分子材料または柔軟素材のいずれか１つで形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂は、熱可塑性樹脂または可逆的ＵＶ樹脂であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項６】
前記対称形状の溝に注入される樹脂は、インクジェットまたはキャスティング方式により注入されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項７】
前記樹脂は、可逆的なＵＶ硬化方式により硬化されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項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及び第２金型は、透明であ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】
前記第１及び第２樹脂は、それぞれ白色及び黒色であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１樹脂は、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタまたはイエローのいずれか１つであり、第２樹脂は、白色または黒色のいずれか１つであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子ペーパー表示素子の製造方法。
【請求項１１】
前記表示素子が形成された金型を基板の上部に配置する段階と、
前記金型を除去して基板上に表示素子を配列する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子ペーパー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、電子ペーパー表示素子の製造方法に関し、より詳しくは、対称性に優れた電子ペーパー表示素子を製造することによって、電子ペーパー表示素子の量産性の向上及びより良いディスプレイ性能を発揮できる電子ペーパー表示素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ペーパーは、既存の平面ディスプレイパネルに比べて生産コストが安く、静止画面のように背景照明や持続的な再充電を必要としないため、非常に少ないエネルギーでも駆動することができ、エネルギー効率が極めて高い。
【０００３】
さらに、電子ペーパーは非常に鮮明であり、視野角が広く、電源が切れても文字が完全に消えないメモリ機能も有する。
【０００４】
このような長所により、電子ペーパーは、紙のような面と動くイラストレーションを有する電子書籍、自体更新新聞、移動電話向けの再使用可能なペーパーディスプレイ、廃棄可能なＴＶスクリーン、及び電子壁紙など、実に幅広い分野に応用できるなど、巨大な潜在市場を有する。
【０００５】
電子ペーパーを具現するための技術的な接近方式は、大別して４つに分けられるが、互いに反対の電荷と異なる色相を有する上下半球で構成された球状の粒子を電界を利用して回転させるツイストボール方式、オイルに混合された有色帯電粒子をマイクロカプセルまたはマイクロカップ内に閉じ込めるか、帯電粒子そのものを電場の印加に応答させる電気泳動方式、帯電された粉流体を利用するＱＲ−ＬＰＤ（Ｑｕｉｃｋ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ）方式、コレステリック液晶分子の選択的反射特性を利用するコレステリック液晶ディスプレイ方式等がある。
【０００６】
その中でも、ツイストボール方式は、セル内部が透明媒質で満たされており、透明媒質内に互いに反対の電荷と異なる色相、例えば、黒と白に着色されたツイストボールが配置される。
【０００７】
上記ツイストボールに電圧が印加されると、印加された電圧方向によってツイストボールは印加された荷電符号の極性が作用し互いに反対の極性が前面に向かうように回転し、白黒が表示される。
【０００８】
ツイストボール方式における表示素子を製作する方法は、ジリコン（Ｇｙｒｉｃｏｎ）社のＭｏｌｔｅｎ  Ｓｐｒａｙ法（Ｃｒｏｗｌｙ  ｅｔ  ａｌ．，ＵＳ ５，２６２，０９８、Ｎｏｖ．１６，１９９３）と、Ｍｉｃｒｏ−ｃｈａｎｎｅｌを利用した製作法（Ｔｏｒｉｉ  ｅｔ  ａｌ．，ＵＳ ７，３７８，４７３  Ｂ２、Ｍａｙ  ２７，２００８）とが最も広く知られている。  
【０００９】
上記２つの方法は、異なる特性（色相、電荷量）を有する硬化前状態のモノマーが結合して一定の流路（ｃｈａｎｎｅｌ）を経て吐出される方式であるが、前者は大気中に吐出され、後者は流体の流れに沿って移動するという点で差異がある。  
【００１０】
上記２つの方式には、２種類の流体の流れ及び組成（分散剤及びその他の添加剤の含有率）によって圧力、速度、粘度に違いがあり、最終的に形成されたボールが完全には対称をなしていない可能性があるため、不良を制御して選別する過程が必要となるという問題がある。
【００１１】
また、吐出後に硬化された回転ボールの特性（特に、大きさ）の散布が大きいという問題もある。
【００１２】
大きな散布は、ボールの回転特性及び対照比、色表現率に影響を及ぼす恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、対称性に優れた電子ペーパー表示素子を製造することによって、電子ペーパー表示素子の量産性の向上及びより良いディスプレイ性能を発揮できる電子ペーパー表示素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一実施形態は、対称形状の溝を有する第１及び第２金型を設ける段階と、互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂を上記第１及び第２金型の溝にそれぞれ注入する段階と、第１及び第２樹脂をそれぞれ硬化させる段階と、上記対称形状の溝がマッチングされるように第１及び第２金型を結合させる段階と、上記樹脂を硬化させて表示素子を形成する段階と、を含む電子ペーパー表示素子の製造方法を提供する。
【００１５】
上記第１及び第２金型の対称形状の溝は半球状であり、上記表示素子は球状であることができる。
【００１６】
また、上記第１及び第２金型の対称形状の溝は半円筒状の溝であり、上記表示素子は円筒状であることができる。
【００１７】
上記第１及び第２金型は、金属、高分子材料または柔軟素材のいずれか１つで形成されることができる。
【００１８】
上記樹脂は熱可塑性樹脂または可逆的ＵＶ樹脂であることができる。
【００１９】
上記対称形状の溝に注入される樹脂は、インクジェットまたはキャスティング方式により注入されることができる。
【００２０】
上記樹脂は可逆的なＵＶ硬化方式により硬化されることができる。
【００２１】
上記第１及び第２金型は透明であることを特徴とする。
【００２２】
上記第１及び第２樹脂は、それぞれ白色及び黒色であることができる。
【００２３】
上記第１樹脂は、赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）、青色（Ｂｌｕｅ）、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）またはイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）のいずれか１つであり、第２樹脂は、白色または黒色のいずれか１つであることができる。
【００２４】
上記表示素子が形成された金型を基板の上部に表示素子が整列されるように配置する段階と、上記金型を基板から離脱させる段階とからなる基板に表示素子を充填する段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の電子ペーパー表示素子の製造方法により製造された電子ペーパー表示素子は、対称形状の溝を有する金型を用いて製造されるため対称性に優れ、１回の工程で多数の電子ペーパー表示素子の製造が可能になり、量産性が向上するという効果が得られる。
【００２６】
また、対称性に優れた電子ペーパー表示素子の製造が可能になり表示素子の形状及び電荷量のばらつきなく均一に製作され、より良いディスプレイ性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態による球状の電子ペーパー表示素子の製造方法を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態による円筒状の電子ペーパー表示素子の製造方法を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。但し、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。従って、図面における要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがあり、図面上に同じ符号で示される要素は同じ要素である。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程別断面図である。
【００３０】
図１を参照すると、本実施形態による電子ペーパー表示素子の製造方法は、半球状の溝Ａを有する第１及び第２金型１１、１２を設ける段階と、互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂２１、２２を上記第１及び第２金型１１、１２の溝にそれぞれ注入する段階と、第１及び第２樹脂２１、２２をそれぞれ硬化させる段階と、上記半球状の溝Ａがマッチングされるように第１及び第２金型１１、１２を結合する段階と、上記樹脂２１、２２を硬化させて球状の表示素子３０を形成する段階と、を含む。
【００３１】
上記第１及び第２金型は、金属、高分子材料または柔軟素材のいずれか１つで形成されることができる。
【００３２】
上記高分子材料または柔軟素材は、これに制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環型オレフィン高分子（ＣＯＣ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ，ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）またはポリウレタンアクリレート（ＰＵＡ，ｐｏｌｙ  ｕｒｅｔｈａｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ）などを使用することができる。
【００３３】
上記樹脂は熱可塑性樹脂または可逆的ＵＶ樹脂を使用することができる。
【００３４】
上記熱可塑性樹脂は、これに制限されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂またはアクリル樹脂などを使用することができる。  
【００３５】
上記可逆的ＵＶ樹脂は、熱可塑性樹脂のように、ＵＶ硬化による硬化後でも加熱すると軟化して再び可塑性を呈し、さらなるＵＶ硬化により硬化できる樹脂を意味する。
【００３６】
また、上記半球状の溝に注入される樹脂は、インクジェットまたはキャスティング方式により注入されることができる。
【００３７】
上記樹脂は、一般的な加熱硬化によって硬化する以外に、可逆的なＵＶ硬化方式により硬化してもよい。
【００３８】
この場合には、上記第１及び第２金型は透明に製作することができる。
【００３９】
互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂は白色または黒色のいずれか１つの色を呈するように製作することができる。
【００４０】
また、製作される球状の表示素子のカラーを表現するために多様な色の組み合わせが可能である。
【００４１】
一例として、上記第１樹脂は、赤色、緑色、青色、シアン（Ｃｙａｎ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）またはイエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）のいずれか１つの色を呈し、第２樹脂は、白色または黒色のいずれか１つの色を呈するように製作してもよい。
【００４２】
上記半球状の溝Ａを有する第１及び第２金型１１、１２を設ける段階と、互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂２１、２２を上記第１及び第２金型１１、１２の溝にそれぞれ注入する段階と、第１及び第２樹脂２１、２２をそれぞれ硬化させる段階と、上記半球状の溝Ａがマッチングされるように第１及び第２金型１１、１２を結合する段階と、上記樹脂２１、２２を硬化させて形成された球状の表示素子３０を基板に充填することで、電子ペーパーを製作するようになる。
【００４３】
この場合、金型と球状の表示素子が充填される電子ペーパー用基板を合わせると、金型からすぐに電子ペーパー用基板に球状の表示素子を移すことが可能となり、カラー球状の表示素子の場合、定位置に定められた色相の球状の表示素子を迅速に充填できるようになる。
【００４４】
このためには、上記表示素子が形成された金型を基板の上部に配置する段階と、上記金型を除去して基板上に表示素子を配列する段階とがさらに必要となる。
【００４５】
即ち、赤色の球状の表示素子を製造する場合、電子ペーパー用基板上において赤色の球状の表示素子が充填される位置と、金型の溝の位置を合わせると、単純には、製作された金型を電子ペーパー用基板に覆う工程だけで、球状の表示素子を電子ペーパー用基板にすぐに充填できるようになる。
【００４６】
図２は、本発明の他の実施例による電子ペーパー表示素子の製造方法を示す工程別断面図である。
【００４７】
図２を参照すると、本実施形態による電子ペーパー表示素子の製造方法は、半円筒状の溝Ｂを有する第１及び第２金型１０１、１０２を設ける段階と、互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂１１１、１１２を上記第１及び第２金型１０１、１０２の溝にそれぞれ注入する段階と、第１及び第２樹脂１１１、１１２をそれぞれ硬化させる段階と、上記半円筒状の溝Ｂがマッチングされるように第１及び第２金型１０１、１０２を結合する段階と、上記樹脂１１１、１１２を硬化させて円筒状の表示素子１２０を形成する段階と、を含む。
【００４８】
上記第１及び第２金型は、金属、高分子材料または柔軟素材のいずれか１つで形成されることができる。  
【００４９】
上記高分子材料または柔軟素材は、これに制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環型オレフィン高分子（ＣＯＣ）、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ，ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）またはポリウレタンアクリレート（ＰＵＡ，ｐｏｌｙ  ｕｒｅｔｈａｎｅ  ａｃｒｙｌａｔｅ）などを使用することができる。
【００５０】
上記樹脂は、熱可塑性樹脂または可逆的ＵＶ樹脂を使用することができる。
【００５１】
上記熱可塑性樹脂は、これに制限されるものではないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂またはアクリル樹脂などを使用することができる。  
【００５２】
また、上記半円筒状の溝Ｂに注入される樹脂は、インクジェットまたはキャスティング方式により注入されることができる。
【００５３】
上記樹脂は、一般的な加熱硬化によって硬化する以外に、可逆的なＵＶ硬化方式により硬化してもよい。この場合には、上記第１及び第２金型は透明に製作することができる。
【００５４】
互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂は白色または黒色のいずれかの色を呈するように製作することができる。
【００５５】
また、製作される円筒状の表示素子のカラーを表現するために多様な色の組み合わせが可能である。
【００５６】
一例として、上記第１樹脂は、赤色、緑色、青色、シアン、マゼンタまたはイエローのいずれか１つの色を呈し、第２樹脂は、白色または黒色のいずれか１つの色を呈するように製作してもよい。
【００５７】
上記半円筒状の溝Ｂを有する第１及び第２金型１０１、１０２を設ける段階と、互いに異なる色に着色され、互いに異なる帯電特性を有する第１及び第２樹脂１１１、１１２を上記第１及び第２金型１０１、１０２の溝にそれぞれ注入する段階と、第１及び第２樹脂１１１、１１２をそれぞれ硬化させる段階と、上記半円筒状の溝Ｂがマッチングされるように第１及び第２金型１０１、１０２を結合する段階と、上記樹脂１１１、１１２を硬化させて形成された円筒状の表示素子１２０を基板に充填することで、電子ペーパーを製作するようになる。
【００５８】
この場合、金型と円筒状の表示素子が充填される電子ペーパー用基板を合わせると、金型からすぐに電子ペーパー用基板に円筒状の表示素子を移すことが可能となり、カラー円筒状の表示素子の場合、定位置に定められた色相の円筒状の表示素子を迅速に充填できるようになる。
【００５９】
このためには、上記表示素子が形成された金型を基板の上部に配置する段階と、上記金型を除去して基板上に表示素子を配列する段階とがさらに必要となる。
【００６０】
即ち、赤色の円筒状の表示素子を製造する場合、電子ペーパー用基板上において赤色の円筒状の表示素子が充填される位置と、金型の溝の位置を合わせると、単純には、製作された金型を電子ペーパー用基板に覆う工程だけで、円筒状の表示素子を電子ペーパー用基板にすぐに充填できるようになる。
【００６１】
上記のように電子ペーパー表示素子は対称形状の溝を有する金型を用いて製造されるため、対称性に優れ、１回の工程で多数の電子ペーパー表示素子の製造が可能になり量産性が向上するという効果が得られ、対称性に優れた電子ペーパー表示素子の製造が可能になり表示素子の形状及び電荷量のばらつきなく均一に製作され、より良いディスプレイ性能を発揮できるようになる。
【００６２】
上記実施例では球状及び円筒状の電子ペーパー表示素子の製造方法について説明したが、当業界の要請によって、他の形状を有する電子ペーパー表示素子の製造も可能であり、この場合、対称形状の溝を有する第１及び第２金型を設けることで多様な形状の電子ペーパー表示素子を製造できるようになる。
【００６３】
本発明は上述した実施形態及び添付された図面により限定されるものではなく、添付された請求範囲により限定される。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内において多様な形態の置換、変形及び変更が可能であることは当技術分野の通常の知識を有する者には自明であり、これも添付された請求範囲に記載された技術的思想に属する。
【符号の説明】
【００６４】
１１、１０１  第１金型
１２、１０２  第２金型
２１、１１１  第１樹脂
２２、１１２  第２樹脂
３０  球状の表示素子
Ａ  半球状溝
１２０  円筒状の表示素子  
Ｂ  半円筒状溝
【図１】
2012098731.tif 000003
【図２】
2012098731.tif 000004