KR102577802B1 - 전기영동 디스플레이 필름, 이를 이용한 전기영동 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

전기영동 디스플레이 필름, 이를 이용한 전기영동 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 전기영동 디스플레이 필름, 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법을 개시한다.
일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀전극들을 포함하는 하부기판; 공통전극 및 상기 공통전극 상의 복수의 디스플레이 셀들이 배치된 셀층을 포함하는 상부기판; 및 열가소성 수지 물질을 포함하고, 상기 상부기판의 상부 전체를 덮고, 상기 상부기판의 측면으로 연장된 밀봉층;을 포함한다.

Description

전기영동 디스플레이 필름, 이를 이용한 전기영동 디스플레이 장치 및 그의 제조 방법{Electrophoretic Display Film, Electrophoretic Display Device and Method thereof}
본 발명의 실시예들은 전기영동 디스플레이 필름, 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전기영동 디스플레이 장치는 야외에서의 우수한 시인성, 뛰어난 저전력 특성 등의 장점을 보유하고 있기 때문에 전자책, 모바일 디스플레이, 옥외 디스플레이 등의 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다.
전기영동 디스플레이 장치는 하부기판과 상부기판을 1차 결합한 후, 상부기판 상부에 보호층을 2차 결합하는 2회의 라미네이션 공정 및 봉지공정이 필요하여 공정이 복잡하다.
본 발명의 실시예들은 별도의 베리어 필름 및 실링제 없이도 밀봉이 가능하여 봉지공정을 단순화할 수 있는 전기영동 디스플레이 필름 및 이를 이용한 전기영동 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치는, 공통전극 및 상기 공통전극 상의 복수의 디스플레이 셀들이 배치된 셀층을 포함하는 제1 기판; 복수의 픽셀전극들을 포함하는 제2 기판; 및 열가소성 수지 물질을 포함하고, 상기 제1 기판의 상부 전체를 덮고, 상기 제1 기판의 측면으로 연장된 밀봉층;을 포함한다.
상기 제1 기판은, 상기 제2 기판에서 멀어지는 방향으로 점착층, 상기 셀층 및 상기 공통전극을 차례로 구비할 수 있다.
상기 밀봉층은, 상기 공통전극의 상부 전면과, 상기 공통전극, 상기 셀층 및 상기 점착층의 측면과 접촉할 수 있다.
상기 제1 기판은, 상기 제2 기판에서 멀어지는 방향으로 점착층, 상기 셀층, 상기 공통전극 및 제1 베이스기판을 차례로 구비할 수 있다.
상기 밀봉층은, 상기 제1 베이스기판의 상부 전면과, 상기 제1 베이스기판, 상기 공통전극, 상기 셀층 및 상기 점착층의 측면과 접촉할 수 있다.
상기 열가소성 수지 물질은, 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹는 핫멜트(hot melt) 접착 물질일 수 있다.
상기 제2 기판은, 제2 베이스기판 및 상기 제2 베이스기판 상의 상기 픽셀전극들을 포함할 수 있다.
상기 제2 베이스기판의 면적은 상기 상부기판의 면적보다 클 수 있다.
상기 밀봉층은 상기 제2 베이스기판의 가장자리 상부면과 접촉할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 필름은, 제1 보호시트; 상기 제1 보호시트 상부의 열가소성 수지 물질을 포함하는 밀봉재; 상기 밀봉재 상부의 전극층; 상기 전극층 상부의 복수의 디스플레이 셀들이 배치된 셀층; 상기 셀층 상부의 점착층; 및 상기 점착층 상부의 제2 보호시트;를 포함한다.
상기 밀봉재는 20 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 필름은, 베이스기판; 상기 베이스기판의 일 면 상의 전극층; 상기 전극층 상부의 복수의 디스플레이 셀들이 배치된 셀층; 상기 셀층 상부의 점착층; 상기 베이스기판의 타 면 상의 열가소성 수지 물질을 포함하는 밀봉재; 및 상기 점착층 및 상기 밀봉재의 적어도 일 측에 구비된 보호시트;를 포함한다.
상기 밀봉재는 20 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치의 제조방법은, 열가소성 수지 물질을 포함하는 밀봉재, 제1 전극층, 복수의 디스플레이 셀들이 배치된 셀층이 구비된 제1 기판을 제공하는 단계; 제2 전극층이 구비된 제2 기판을 제공하는 단계; 상기 셀층이 상기 제1 기판을 마주하도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 얼라인하는 단계; 및 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 열 및 압력을 가하여 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하고, 상기 밀봉재의 상 변화를 유도하여 상기 상 변화된 밀봉재에 의해 상기 제1 기판의 상부 전면과 상기 셀층의 측면을 밀봉하는 밀봉층을 형성하는 단계;를 포함한다.
상기 제1 기판을 제공하는 단계는, 보호시트를 준비하는 단계; 상기 보호시트 상부에 상기 밀봉재를 형성하는 단계; 상기 밀봉재 상부에 상기 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극층 상부에 상기 셀층을 형성하는 단계; 및 상기 셀층 상부에 점착층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 제1 기판을 제공하는 단계는, 상기 제1 보호시트를 박리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기판을 제공하는 단계는, 제1 베이스기판을 준비하는 단계; 상기 제1 베이스기판의 일 면에 상기 밀봉재를 형성하는 단계; 상기 제1 베이스기판의 타 면에 상기 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극층 상부에 상기 셀층을 형성하는 단계; 및 상기 셀층 상부에 점착층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 밀봉재는 20 내지 500㎛의 두께를 갖고, 상기 밀봉층의 두께는 상기 밀봉재의 두께보다 낮을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 밀봉층과 전극층이 일체로 구비된 디스플레이 필름을 제공함으로써 별도의 봉지 공정 없이 전기영동 디스플레이 장치를 제조할 수 있어, 공정을 단순화하고 불량률을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3h는 도 2의 전기영동 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6a 내지 도 6g는 도 5의 전기영동 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전기영동 디스플레이 필름(10A)은 기판(11), 기판(11)의 일 면에 차례로 배치된 전극층(12), 셀층(13) 및 점착층(14)과, 기판(11)의 타 면에 배치된 밀봉재(15)를 포함할 수 있다.
기판(11)은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 기판(11)은 광투과율이 우수한 투명고분자필름으로서, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
기판(11)의 일 면에는 전극층(12), 셀층(13) 및 점착층(14)이 차례로 구비될 수 있다.
전극층(12)은 셀층(13)에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극을 포함할 수 있다. 전극층(12)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO, 및 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전성 물질을 포함할 수 있다.
셀층(13)은 복수의 디스플레이 셀들을 포함할 수 있다. 디스플레이 셀은 유체에 배치되고 전계의 영향 하에서 유체를 통해 이동할 수 있는 적어도 하나의 대전입자들을 포함하는 전기영동 물질을 포함할 수 있다.
점착층(14)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다. 감압 점착제는 구성 부재의 광학적 특성 변화를 방지하고, 접착 처리시의 경화나 건조시의 고온 프로세스를 요하지 않는 소재가 사용 가능하다. 예를 들어, 점착층(14)은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르나 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다. 점착층(14)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있거나 또는 비경화될 수도 있다. 점착층(14)은 밀봉재(15)와 동일한 물질로 형성될 수 있다.
기판(11)의 타 면에는 밀봉재(15)가 구비될 수 있다.
밀봉재(15)는 열가소성 수지 물질을 포함하고, 열가소성 수지 물질은 대략 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 밀봉성과 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 접착 물질일 수 있다. 예컨대, 밀봉재(15)는 폴리올레핀(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 이들의 코폴리머), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트), 폴리아세트산비닐, 염화비닐아세트산비닐 코폴리머, 폴리비닐부티랄, 아크릴 수지(예컨대, 폴리아크릴레이트, 및 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트), 폴리아미드(즉, 나일론), 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지(즉, 질산셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 아세토부티르산셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등), 또는 상기의 재료 중 어느 하나의 코폴리머(예를 들면 에틸렌-아세트산비닐 코폴리머, 에틸렌-아크릴산 코폴리머 및 스티렌-부타디엔블록 코폴리머) 등을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
밀봉재(15)는 외부로부터 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 제습 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(15)는 자외선 차단을 위한 자외선 차단 물질을 포함할 수 있다.
밀봉재(15)는 열가소성 수지 물질이 경화된 상태일 수 있다. 밀봉재(15)는 대략 20 내지 500㎛의 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 밀봉재(15)가 열에 의해 녹아 흘러내린 후, 기판(11) 상부를 보호하기 위해 기판(11) 상부에 잔존하는 두께 및 셀층(13)의 측면을 밀봉하기 위한 두께의 합 이상일 수 있다.
점착층(14)은 보호시트(PS)로 덮여 있다. 보호시트(PS)는 점착층(14)의 면에 이물질이 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 마찰계수가 매우 낮거나, 점착층(14)과 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 전기영동 디스플레이 장치(1)는 하부기판(300), 하부기판(300)과 결합되고 셀층(130)을 포함하는 상부기판(100) 및 밀봉층(150a)을 포함할 수 있다.
상부기판(100)은 제1 베이스기판(110), 제1 베이스기판(110)의 일 면에 차례로 배치된 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)을 포함할 수 있다. 상부기판(100)의 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)은 도 1에 도시된 전기영동 디스플레이 필름(10A)의 기판(11), 전극층(12), 셀층(13) 및 점착층(14)에 각각 대응할 수 있다.
제1 베이스기판(110)은 투과율이 높은 광투명 소재로서, 80% 이상의 고투과율을 갖는 소재로 형성된 베이스 필름일 수 있다. 제1 베이스기판(110)은 광투과율이 우수한 투명고분자필름으로서, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(133)들에 대해 동일한 전압을 인가할 수 있다. 제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(133)들에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극을 포함할 수 있다. 제1 전극층(120)은 시인측에 마련될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO, 및 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
셀층(130)에는 복수의 디스플레이 셀(133)들이 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 복수의 디스플레이 셀(133)들은 단일 층 또는 복수 층으로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 단일 층의 디스플레이 셀(133)을 도시하고 있다. 디스플레이 셀(133)은 적어도 하나의 입자(131) 및 유체(132)를 캡슐화한 마이크로캡슐일 수 있다.
입자(131)는 (+) 극성 또는 (-) 극성으로 대전될 수 있으며, 다양한 색상을 가질 수 있다. 입자(131)는 유기 또는 무기 화합물일 수 있으며, 광을 흡수하거나 또는 광을 산란시킬 수 있다. 입자(131)는 금속 입자와 같은 반사 물질일 수 있다. 입자(131)는 컬러 입자일 수 있다. 도 1의 실시예에서는 하나의 극성으로 대전된 입자만을 포함하고 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 입자(131)는 서로 다른 극성을 갖는 두 가지 종류의 입자를 포함할 수 있다. 두 종류의 입자의 컬러는 상이할 수 있다.
유체(132)는 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파라핀 오일(Isoparaffin oil), 실리콘 오일, 에스테르계 오일, 하이드로카본계 오일 트리에칠헥사노인, 디메치콘, 세틸오타노에이트, 디카프릴레이트, 이소프로필미리스테이트, 토코페놀아세테이트 등의 물질을 포함할 수 있다. 유체(132)는 형광물질, 인광물질, 또는 발광물질 등을 포함하거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 색 가변 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)을 포함할 수 있다.
디스플레이 셀(133)은 바인더(135) 내에 고정될 수 있다. 바인더(135)는 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 에스테르계 고분자, 우레탄계 고분자, 아미드계 고분자, 에테르계 고분자, 플루오르계 고분자 및 고무로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나의 투명한 고분자 물질을 포함할 수 있다. 또한 바인더(135)는 형광물질, 인광물질, 발광물질 등이 포함되거나 에너지가 인가됨에 따라 컬러 특성이 변화하는 물질(예를 들면, 시온안료물질, 시온염료물질 등)이 포함될 수 있다. 바인더(135)는 경화된 상태일 수 있다.
셀층(130)은 점착층(140)을 통해 하부기판(300)과 결합할 수 있다. 점착층(140)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다. 감압 점착제는 구성 부재의 광학적 특성 변화를 방지하고, 접착 처리시의 경화나 건조시의 고온 프로세스를 요하지 않는 소재가 사용 가능하다. 예를 들어, 점착층(140)은 아크릴계 중합체나 실리콘계 중합체, 폴리에스테르나 폴리우레탄, 폴리에테르나 합성 고무 등의 적절한 중합체를 사용할 수 있다. 점착층(140)은 에너지(예를 들어, 열 또는 UV 등)에 의해 경화될 수 있거나 또는 비경화될 수도 있다. 점착층(140)은 제2 베이스기판(310) 및 픽셀 전극(320)과 접촉할 수 있다. 점착층(140)은 밀봉층(150a)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
하부기판(300)은 제2 베이스기판(310) 및 픽셀 전극(320)들을 포함할 수 있다.
제2 베이스기판(310)은 플라스틱, 금속 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 예를 들어, 제2 베이스기판(310)은 절연성 유기물일 수 있는데, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC) 등으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예로서, 제2 베이스기판(310)은 은, 알루미늄 등의 금속을 포함하는 금속 포일, 또는 배면이 금속층으로 코팅된 플라스틱 필름을 포함할 수 있다.
제2 베이스기판(310)은 구부러지거나 휘어지거나 둘둘 말릴 수 있는 연성 재질의 기판일 수 있으며, 이 경우, 제2 베이스기판(310)은 연성(flexile) 인쇄 회로 기판일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제2 베이스기판(310)은 페놀 계열 또는 에폭시 계열의 합성수지로 이루어질 수 있으며, 이때 제2 베이스기판(310)은 경성(rigid) 인쇄 회로 기판일 수 있다.
제2 베이스기판(310)의 일 면에는 복수의 픽셀전극(320)들이 배치된 제2 전극층이 구비될 수 있다. 픽셀 전극(320)은 복수의 디스플레이 셀(133)들에 동일 또는 상이한 전압을 인가할 수 있다. 픽셀 전극(320)은 단위 픽셀마다 구비되어 단위 픽셀마다 독립적으로 구동될 수 있다. 단위 픽셀은 하나의 디스플레이 셀(133) 또는 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 복수의 디스플레이 셀(133)들로 구성될 수 있다. 픽셀 전극(320)은 구리, 알루미늄, 산화 인듐 주석(ITO: Indium Tin Oxide) 또는 산화 인듐 아연(IZO: Indium Zinc Oxide)의 단층구조 또는 구리, 알루미늄, ITO 또는 IZO의 물질에 니켈 또는 금 등이 더 적층된 다층 구조로 형성될 수 있다.
도시되지 않았으나, 제2 베이스기판(310)과 픽셀 전극(320) 사이에 적어도 하나의 수동 소자 및 배선들이 더 구비될 수 있으며, 경우에 따라 박막 트랜지스터와 같은 반도체 물질을 이용한 능동 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
밀봉층(150a)은 상부기판(100)의 상부 전면과 측면을 모두 커버할 수 있다. 밀봉층(150a)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상부기판(100)에 일체로 구비되었던 경화된 상태의 밀봉재가 열에 의해 녹으면서 형성된 형태가 상온에서 다시 경화됨으로써 형성될 수 있다.
밀봉층(150a)은 열가소성 수지 물질을 포함하고, 열가소성 수지 물질은 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 밀봉성과 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 조성물을 포함할 수 있다. 예컨대, 밀봉층(150a)는 폴리올레핀(예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 및 이들의 코폴리머), 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌테레프탈레이트), 폴리아세트산비닐, 염화비닐아세트산비닐 코폴리머, 폴리비닐부티랄, 아크릴 수지(예컨대, 폴리아크릴레이트, 및 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트), 폴리아미드(즉, 나일론), 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올, 폴리우레탄, 셀룰로오스 수지(즉, 질산셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 아세토부티르산셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등), 또는 상기의 재료 중 어느 하나의 코폴리머(예를 들면 에틸렌-아세트산비닐 코폴리머, 에틸렌-아크릴산 코폴리머 및 스티렌-부타디엔블록 코폴리머) 등을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
밀봉층(150a)은 외부로부터 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 제습 물질을 포함할 수 있다. 밀봉층(150a)은 자외선 차단을 위한 자외선 차단 물질을 포함할 수 있다.
밀봉층(150a)은 상부기판(100)의 상부 전체를 덮고, 상부기판(100)의 측면으로 연장되고, 하부기판(300)의 상부면에서 하부기판(300)과 접촉한다. 밀봉층(150a)은 상부기판(100)의 상부 전체, 상부기판(100)의 측면, 하부기판(300)의 상부면까지 공간 없이 밀봉할 수 있다. 밀봉층(150a)은 상부기판(100)의 상부에서 제2 두께(T2)를 갖고, 상부기판(100)의 측면에서 제3 두께(T3)를 갖는다. 제2 두께(T2) 및 제3 두께(T3)는 도 1에 도시된 밀봉재(15)의 제1 두께(T1)보다 낮을 수 있다.
하부기판(300)의 면적은 상부기판(100)의 면적보다 클 수 있다. 밀봉층(150a)은 상부기판(100)의 상부 및 측면을 모두 커버하면서 상부기판(100)이 위치하지 않고 노출된 하부기판(300)의 가장자리 상부와 결합할 수 있다.
도 3a 내지 도 3h는 도 2의 전기영동 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3a를 참조하면, 제1 베이스기판(110)의 일 면에 밀봉재(150)를 형성할 수 있다. 제1 베이스기판(110)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
밀봉재(150)는 열가소성 수지 물질을 포함하고, 열가소성 수지 물질은 대략 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 밀봉성과 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 조성물을 포함할 수 있다. 밀봉재(150)는 외부로부터 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 제습 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(150)는 자외선 차단을 위한 자외선 차단 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(150)는 대략 20 내지 500㎛의 제1 두께(T1)로 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 베이스기판(110)의 타 면에 제1 전극층(120)을 형성할 수 있다. 제1 전극층(120)은 제1 베이스기판(110)의 타 면에 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다. 제1 베이스기판(110)의 타 면에 제1 전극층(120)을 건식 공정으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극층(120)을 스퍼터링 공정을 통해 상부기판(110) 상에 형성할 수 있다.
도 3c를 참조하면, 제1 전극층(120) 상에 셀층(130)을 형성할 수 있다.
셀층(130)은 액상의 바인더(135, 도 2)에 디스플레이 셀(133, 도 2)들을 일정 비율로 혼합하고, 액상의 바인더(135)와 디스플레이 셀(133)들이 혼합된 페이스트를 제1 전극층(120) 상에 단층 또는 복층으로 도포하여 코팅 또는 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 코팅은 패치 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스케이드 코팅, 커튼 코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 스핀 코팅, 브러시 코팅, 에어 나이프 코팅 등에 의해 수행될 수 있다. 인쇄는 실크 스크린 프린팅, 정전 프린팅, 열 프린팅, 잉크 젯 프린팅 등으로 수행될 수 있다. 액상의 바인더(135)는 열 또는 UV 조사에 의해 열경화 또는 광경화될 수 있다.
도 3d를 참조하면, 셀층(130) 상에 점착층(140)을 도포할 수 있다. 점착층(140)은 감압 점착제를 사용하여 형성될 수 있다.
도 3e를 참조하면, 점착층(140) 상에 점착층(140)의 면에 이물질이 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 보호시트(PS)를 부착할 수 있다. 보호시트(PS)는 마찰계수가 매우 낮거나, 점착층(140)과 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다. 보호시트(RS)가 부착된 상태에서 셀층(130)이 테스트될 수 있다.
전술된 실시예에서는 밀봉재(150)가 먼저 형성되고 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140) 보다 밀봉재(150)가 후에 형성될 수 있다. 다만, 셀층(130)의 손상 방지 측면에서 밀봉재(150)가 먼저 형성되는 것이 바람직하다.
도 3f를 참조하면, 밀봉재(150)가 일체로 구비된 상부기판(또는 전기영동 디스플레이 필름)(100A)은 하부기판(300)과 결합될 수 있다.
하부기판(300)은 제2 베이스기판(310, 도 2)과 제2 베이스기판(310)의 일 면에 복수의 픽셀전극(320, 도 2)들을 구비할 수 있다.
제2 베이스기판(410)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있다. 다른 실시예로서 제2 베이스기판(410)은 연성회로기판(FPCB)일 수 있다. FPCB 기판을 적용함으로써 공정을 단순화시키고 공정 수율을 향상시킬 수 있다.
픽셀전극(420)들은 단위 픽셀에 대응하도록 단위 픽셀마다 형성될 수 있다. 픽셀전극(420)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, 또는 이들의 합금을 포함하는 불투명 도전층 또는 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전층을 형성한 후 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
상부기판(100A)으로부터 보호시트(PS)를 박리하고, 노출된 점착층(140)이 하부기판(300)을 마주하도록 상부기판(100A)을 하부기판(300)의 상부에 얼라인할 수 있다. 그리고, 열 압착, 롤링 등의 라미네이션 공정에 의해 상부기판(100A)과 하부기판(300)을 결합할 수 있다.
도 3g를 참조하면, 상부기판(100A) 및/또는 하부기판(300)으로 에너지(예를 들어, 열)를 가하여 밀봉층(150a)을 형성할 수 있다. 상부기판(100A) 및/또는 하부기판(300)은 핫 플레이트 상에 위치하거나 가열된 오븐 내에 위치할 수 있다.
상부기판(100A)과 하부기판(300)은 밀봉재(150)가 녹을 수 있는 온도로 가열될 수 있다. 이 온도는 상부기판(100A)과 하부기판(300)이 손상되지 않을 정도의 약 70도 내지 120도 정도일 수 있다.
밀봉재(150)는 열에 의해 녹게 된다. 용해된 밀봉재(150)는 제1 베이스기판(110)의 상부면으로부터 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)의 측면을 지나 제2 베이스기판(310)의 가장자리까지 흘러내릴 수 있다.
이후, 상부기판(100A) 및 하부기판(300)이 상온 상태에 놓이게 되면, 밀봉재(150)는 다시 고체화되어, 밀봉층(150a)을 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 베이스기판(110) 상부에 형성된 밀봉층(150a)의 제2 두께(T2)와 상부기판(100A)의 측면에 형성된 밀봉층(150a)의 제2 두께(T2)와는 밀봉재(150)의 제1 두께(T1) 보다 낮을 수 있다. 밀봉층(150a)의 모서리에서의 제4 두께(T4)는 제2 두께(T2)와 제3 두께(T3) 보다 낮을 수 있다.
밀봉층(150a)은 제1 베이스기판(110)의 상부와, 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)의 측면(주변부)과, 및 하부기판(300)의 가장자리 상부를 일체로 커버할 수 있다. 구체적으로, 밀봉층(150a)은 제1 베이스기판(110)의 상부 전면과, 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)의 측면과, 및 하부기판(300)의 가장자리 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 밀봉층(150a)과 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140) 간에 공간 없이 밀봉될 수 있다.
도 3f에 도시된 상부기판(100A)과 하부기판(300)의 결합 공정 및 도 3g에 도시된 밀봉층(150a) 형성 공정은 상부기판(100A)과 하부기판(300)에 열 및 압력을 동시에 인가함으로써 동시에 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 필름을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 전기영동 디스플레이 필름(10B)은 전극층(12), 전극층(12)의 일 면에 차례로 배치된 셀층(13) 및 점착층(14)과, 전극층(12)의 타 면에 배치된 밀봉재(15)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 전기영동 디스플레이 필름(10B)은 도 1에 도시된 전기영동 디스플레이 필름(10A)에서 기판(11)이 제거된 점에 차이가 있다. 이하, 그 외 동일한 구성의 상세한 설명은 생략한다.
전극층(12)의 일 면에 셀층(13) 및 점착층(14)이 차례로 구비될 수 있다.
전극층(12)의 타 면에 밀봉재(15)가 구비될 수 있다. 밀봉재(15)는 열가소성 수지 물질을 포함하고, 열가소성 수지 물질은 대략 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 밀봉성과 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 접착 물질일 수 있다. 밀봉재(15)는 외부로부터 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 제습 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(15)는 자외선 차단을 위한 자외선 차단 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(15)는 대략 20 내지 500㎛의 제1 두께(T1)를 가질 수 있다. 제1 두께(T1)는 밀봉재(15)가 열에 의해 녹아 흘러내린 후, 기판(11) 상부를 보호하기 위해 기판(11) 상부에 잔존하는 두께 및 셀층(13)의 측면을 밀봉하기 위한 두께의 합 이상일 수 있다.
밀봉재(15)의 노출된 면에는 제1 보호시트(PS1)가 부착되고, 점착층(14)의 노출된 면에는 제2 보호시트(PS)가 부착될 수 있다. 제1 보호시트(PS1) 및 제2 보호시트(PS)는 각각 밀봉재(15)와 점착층(14)의 면에 이물질이 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단으로 기능할 수 있다. 제1 보호시트(PS1) 및 제2 보호시트(PS)는 마찰계수가 매우 낮거나, 밀봉재(15) 및 점착층(14)과 각각 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 전기영동 디스플레이 필름(10B)은 밀봉재(15)가 제1 전극층(12)이 형성되는 베이스기재로서 기능함으로써 전체 디스플레이 모듈의 두께 감소, 원자재 비용 절감, 기판에 기인한 프레넬 반사에 의한 광특성 저하 방지 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5에 도시된 전기영동 디스플레이 장치(2)는, 도 2에 도시된 전기영동 디스플레이 장치(1)에서 기판(110)이 제거된 점에 차이가 있다. 이하, 그 외 동일한 구성의 상세한 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 전기영동 디스플레이 장치(2)는 하부기판(300) 및 하부기판(300)과 결합된 상부기판(100'), 상부기판(100')을 커버하는 밀봉재(150a)를 포함할 수 있다.
상부기판(100')은 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)을 포함할 수 있다. 상부기판(100')의 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)은 도 4에 도시된 전기영동 디스플레이 필름(10B)의 전극층(12), 셀층(13) 및 점착층(14)에 각각 대응할 수 있다.
제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(133)들에 대해 동일한 전압을 인가할 수 있다. 제1 전극층(120)은 복수의 디스플레이 셀(133)들에 공통되도록 판 형상으로 형성되는 공통전극을 포함할 수 있다. 제1 전극층(120)은 시인측에 마련될 수 있으며, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ZnO, 및 TCO(transparent conductive oxide)와 같은 투명 도전성 물질로 형성될 수 있다.
셀층(130)에는 복수의 디스플레이 셀(133)들이 소정 간격으로 이격 배치될 수 있다. 복수의 디스플레이 셀(133)들은 단일 층 또는 복수 층으로 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 단일 층의 디스플레이 셀(133)을 도시하고 있다. 디스플레이 셀(133)은 적어도 하나의 입자(131) 및 유체(132)를 캡슐화한 마이크로캡슐일 수 있다. 디스플레이 셀(133)은 바인더(135) 내에 고정될 수 있다. 바인더(135)는 경화된 상태일 수 있다.
셀층(130)은 점착층(140)을 통해 하부기판(300)과 결합할 수 있다. 점착층(140)은 감압 점착제(Pressure Sensitive Adhesive: PSA)를 사용하여 형성될 수 있다. 점착층(140)은 하부기판(310) 및 픽셀 전극(320)과 접촉할 수 있다. 점착층(140)은 밀봉층(150a)과 동일한 물질로 형성될 수 있다.
하부기판(300)은 제2 베이스기판(310) 및 픽셀 전극(320)들을 포함할 수 있다.
제2 베이스기판(310)은 플라스틱, 금속 등 다양한 재질의 기판일 수 있다. 제2 베이스기판(310)의 일 면에는 복수의 픽셀전극(320)들이 배치된 제2 전극층이 구비될 수 있다. 픽셀 전극(320)은 복수의 디스플레이 셀(133)들에 동일 또는 상이한 전압을 인가할 수 있다. 픽셀 전극(320)은 단위 픽셀마다 구비되어 단위 픽셀마다 독립적으로 구동될 수 있다. 단위 픽셀은 하나의 디스플레이 셀(133) 또는 서로 다른 컬러를 나타낼 수 있는 복수의 디스플레이 셀(133)들로 구성될 수 있다.
도시되지 않았으나, 하부기판(310)과 픽셀 전극(320) 사이에 적어도 하나의 수동 소자 및 배선들이 더 구비될 수 있으며, 경우에 따라 박막 트랜지스터와 같은 반도체 물질을 이용한 능동 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
밀봉층(150a)은 상부기판(100')의 상부 전면과 측면을 모두 커버할 수 있다. 밀봉층(150a)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상부기판(100')에 일체로 구비되었던 경화된 상태의 밀봉재가 열에 의해 녹으면서 형성된 형태가 상온에서 다시 경화됨으로써 형성될 수 있다.
밀봉층(150a)은 열가소성 수지 물질을 포함하고, 열가소성 수지 물질은 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 밀봉성과 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 조성물을 포함할 수 있다. 밀봉층(150a)은 외부로부터 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 제습 물질을 포함할 수 있다. 밀봉층(150a)은 자외선 차단을 위한 자외선 차단 물질을 포함할 수 있다.
밀봉층(150a)은 상부기판(100')의 상부 전체를 덮고, 상부기판(100')의 측면으로 연장되고, 하부기판(300)의 상부면에서 하부기판(300)과 접촉한다. 밀봉층(150a)은 상부기판(100')의 상부 전체, 상부기판(100)의 측면, 하부기판(300)의 상부면까지 공간 없이 밀봉할 수 있다. 밀봉층(150a)은 상부기판(100')의 상부에서 제2 두께(T2)를 갖고, 상부기판(100')의 측면에서 제3 두께(T3)를 갖는다. 제2 두께(T2) 및 제3 두께(T3)는 도 1에 도시된 밀봉재(15)의 제1 두께(T1)보다 낮을 수 있다.
하부기판(300)의 면적은 상부기판(100')의 면적보다 클 수 있다. 밀봉층(150a)은 상부기판(100')의 상부 및 측면을 모두 커버하면서 상부기판(100')이 위치하지 않고 노출된 하부기판(300)의 가장자리 상부와 결합할 수 있다.
도 6a 내지 도 6g는 도 5의 전기영동 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6a를 참조하면, 제1 보호시트(PS1)의 일 면에 밀봉재(150)를 형성할 수 있다.
제1 보호시트(PS1)는 밀봉재(15)와 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다. 밀봉재(150)는 열가소성 수지 물질을 포함하고, 열가소성 수지 물질은 대략 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹으며 밀봉성과 접착성을 갖는 핫멜트(hot melt) 조성물을 포함할 수 있다. 밀봉재(150)는 외부로부터 습기가 침투하는 것을 방지하기 위해 제습 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(150)는 자외선 차단을 위한 자외선 차단 물질을 포함할 수 있다. 밀봉재(150)는 대략 20 내지 500㎛의 제1 두께(T1)로 형성될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 밀봉재(150) 상부에 제1 전극층(120)을 형성할 수 있다. 제1 전극층(120)은 밀봉재(150) 상부에 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전성 물질을 이용하여 스퍼터링 공정 등의 건식 공정으로 형성될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제1 전극층(120) 상에 셀층(130)을 형성할 수 있다.
셀층(130)은 액상의 바인더(135, 도 5)에 디스플레이 셀(133, 도 5)들을 일정 비율로 혼합하고, 액상의 바인더(135)와 디스플레이 셀(133)들이 혼합된 페이스트를 제1 전극층(120) 상에 단층 또는 복층으로 도포하여 코팅 또는 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 액상의 바인더(135)는 열 또는 UV 조사에 의해 열경화 또는 광경화되어 경화된 바인더(135)가 될 수 있다.
도 6d를 참조하면, 셀층(130) 상에 점착층(140)을 도포할 수 있다. 점착층(140)은 감압 점착제를 사용하여 형성될 수 있다.
도 6e를 참조하면, 점착층(140) 상에 점착층(140)의 면에 이물질이 들러붙는 것을 방지하기 위한 수단으로서, 제2 보호시트(PS2)를 부착할 수 있다. 제2 보호시트(PS2)는 마찰계수가 매우 낮거나, 점착층(140)과 조직 및 구성이 다른 이형필름으로 형성될 수 있다. 제2 보호시트(PS2)가 부착된 상태에서 셀층(130)이 테스트될 수 있다.
도 6f를 참조하면, 밀봉재(150)가 일체로 구비된 상부기판(또는 전기영동 디스플레이 필름)(100B)은 하부기판(300)과 결합될 수 있다.
하부기판(300)은 제2 베이스기판(310, 도 5)과 제2 베이스기판(310)의 일 면에 복수의 픽셀전극(320, 도 5)들을 구비할 수 있다.
제2 베이스기판(310)은 PET, PEN, PES, PAR, PC 등과 같은 투명고분자필름일 수 있다. 다른 실시예로서 제2 베이스기판(310)은 연성회로기판(FPCB)일 수 있다. FPCB 기판을 적용함으로써 공정을 단순화시키고 공정 수율을 향상시킬 수 있다.
픽셀전극(320)들은 단위 픽셀에 대응하도록 단위 픽셀마다 형성될 수 있다. 픽셀전극(320)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, 또는 이들의 합금을 포함하는 불투명 도전층 또는 ITO, IZO, IZTO, AZO, ZnO 및 TCO와 같은 투명 도전층을 형성한 후 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
상부기판(100B)으로부터 제1 보호시트(PS1) 및 제2 보호시트(PS2)를 박리하고, 노출된 점착층(140)이 하부기판(300)을 마주하도록 상부기판(100B)을 하부기판(300)의 상부에 얼라인할 수 있다. 그리고, 열 압착, 롤링 등의 라미네이션 공정에 의해 상부기판(100B)과 하부기판(300)을 결합할 수 있다.
도 6g를 참조하면, 상부기판(100B) 및/또는 하부기판(300)으로 에너지(예를 들어, 열)를 가하여 밀봉층(150a)을 형성할 수 있다.
상부기판(100B)과 하부기판(300)은 밀봉재(150)가 녹을 수 있는 온도로 가열될 수 있다. 이 온도는 상부기판(100B)과 하부기판(300)이 손상되지 않을 정도의 약 70도 내지 120도 정도일 수 있다.
밀봉재(150)는 열에 의해 녹게 된다. 용해된 밀봉재(150)는 제1 베이스기판(110)의 상부면으로부터 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)의 측면을 지나 제2 베이스기판(310)의 가장자리까지 흘러내릴 수 있다.
이후, 상부기판(100B) 및 하부기판(300)이 상온 상태에 놓이게 되면, 밀봉재(150)는 다시 고체화되어, 밀봉층(150a)을 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 베이스기판(110) 상부에 형성된 밀봉층(150a)의 제2 두께(T2)와 상부기판(100A)의 측면에 형성된 밀봉층(150a)의 제2 두께(T2)는 밀봉재(150)의 제1 두께(T1) 보다 낮을 수 있다. 밀봉층(150a)의 모서리에서의 제4 두께(T4)는 제2 두께(T2)와 제3 두께(T3) 보다 낮을 수 있다.
밀봉층(150a)은 제1 베이스기판(110)의 상부와, 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)의 측면(주변부)과, 및 하부기판(300)의 가장자리 상부를 일체로 커버할 수 있다. 구체적으로, 밀봉층(150a)은 제1 베이스기판(110)의 상부 전면과, 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140)의 측면과, 및 하부기판(300)의 가장자리 상부면과 직접 접촉할 수 있다. 이에 따라, 밀봉층(150a)과 제1 베이스기판(110), 제1 전극층(120), 셀층(130) 및 점착층(140) 간에 공간 없이 밀봉될 수 있다.
도 6f에 도시된 상부기판(100B)과 하부기판(300)의 결합 공정 및 도 6g에 도시된 밀봉층(150a) 형성 공정은 상부기판(100B)과 하부기판(300)에 열 및 압력을 동시에 인가함으로써 동시에 이루어질 수 있다.
전기영동 디스플레이 장치를 적용한 디스플레이 제품은 어플리케이션에 따라 패널 설계와 공정이 달라지고, 소재에서부터 패널제조 그리고 기구조립에 이르기까지 일원화하여 제품을 생산하기에는 막대한 제조 설비라인 구축비용과 운영유지 비용 및 제조비용의 증가로 야기될 수 있다. 이러한 이유로 종래에는 셀층(표시층)을 투명전극이 코팅된 투명기판에 코팅 및 건조 후 노출된 셀층에 접착층을 형성 내지 부착하였으며, 외부의 불순물 유입방지 및 제품보호를 위한 이형필름을 최종적으로 부착하여 디스플레이 필름을 제조하였다. 이때 상부 투명기판의 노출된 영역을 보호하기 위하여 선택적으로 별도의 이형필름이 부착될 수 있다. 디스플레이 필름은 적용하고자 하는 어플리케이션에 따라 설계/제조된 하부기판에 맞도록 재단 및 얼라인 후 열 내지 압력을 가하여 합지 및 접착을 한다. 전기영동 디스플레이 소재는 외부 투습으로부터 취약하며, 특히 측면으로 투습되는 습기에 취약하기 때문에 합지 후 반드시 봉지공정을 진행해야 한다. 외부로부터 유입되는 습기를 차단하기 위하여 실링제 내지 밀봉 기능을 하는 필름 등을 이용하여 가장자리 영역을 밀봉해주어야 하는데 실링 영역 확보를 위해 디스플레이 필름에 코팅된 셀층과 점착층의 가장자리를 제거하기 위한 공정이 매우 까다로우며, 이 과정 중 셀층의 캡슐이 파괴되어 캡슐안의 용매가 주변의 셀층을 오염시키거나 전극 표면에 잔여 불순물이 남아 도전성 물질과 접촉불량이 발생하는 문제가 발생할 수 있기 때문에, 합지 후 측면을 실링제로 마감하고, 별도의 베리어 필름으로 최종 밀봉을 하거나 합지 후 별도의 베리어 필름을 디스플레이 필름 상부에 부착하고 측면을 실링제를 주입 후 경화시킨다. 이러한 봉지공정은 별도의 베리어 필름과 같은 기자재 비용이 증가되고 베리어 필름과 상부의 디스플레이 필름의 계면과 합지 공정 중에 기포 유입 문제와 함께 얼라인 및 합지 등의 다수의 공정들이 추가되어 공정의 난이도가 높아지고 수율, 생산성, 제조비용 증가의 문제를 야기할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 투명전극이 코팅된 투명기판에 핫멜트와 같이 특정온도에서만 녹아 접착력이 나오고 특정온도 이하에서는 다시 경화되는 소재를 셀층을 코팅하기 전 또는 코팅 후 투명기판에 경화된 밀봉재를 형성하고, 점착층 및 이형필름과 최종 합지한 디스플레이 필름을 제조할 수 있다. 이때, 투명기판의 상부에 형성된 밀봉재는 외부로부터 일정한 투습을 막을 수 있는 물질과 혼합하여 투습 방지 기능을 수행하거나 자외선 차단 기능을 하는 입자 내지 물질들과 함께하여 특정 세기의 자외선을 차단할 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
또한 투명기판 대신 밀봉재에 전극층을 바로 형성하는 경우 전체 모듈의 두께의 감소, 원자재 비용 절감, 프레넬 반사에 의한 광특성 저하 방지를 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 필름을 하부기판과 합지함으로써 전기영동 디스플레이 장치의 상부 보호를 위하여 별도의 베리어 필름이 필요로 하지 않아 합지 후 패널의 두께가 상대적으로 얇으며 원자재 비용이 절감될 수 있다. 또한 베리어 필름의 합지를 위한 얼라인 공정 및 실링제를 채우는 공정 등이 없이도 간소화된 공정으로 하부기판과 디스플레이 필름의 합지 후 외부로부터 가해지는 열에 의해 밀봉재의 물질들이 녹아 측면 영역으로 흘러 밀봉이 가능하다.
본 발명에 따른 제조 방법을 구성하는 각 단계들에 대하여 명시적으로 순서를 기재하고 있거나 모순되지 않는다면, 각 단계들은 적당한 순서로 수행될 수 있다. 각 단계들의 기재된 순서에 따라 수행되는 것으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 공통전극 및 상기 공통전극의 제1면 상의 복수의 디스플레이 셀들을 포함하는 셀층을 포함하는 제1 기판;
    복수의 픽셀전극들을 포함하고, 상기 픽셀전극들이 상기 셀층을 사이에 두고 상기 공통전극을 마주하며 상기 제1 기판에 결합된 제2 기판; 및
    열가소성 수지 물질을 포함하고, 상기 제1 기판의 상부면, 상기 공통전극의 측면, 상기 셀층의 측면, 및 상기 제2 기판의 가장자리를 덮는 단일층의 밀봉층;을 포함하고,
    상기 공통전극의 측면 및 상기 셀층의 측면과 상기 밀봉층 사이에 씰링재 없이 상기 밀봉층이 상기 공통전극의 측면 및 상기 셀층의 측면과 직접 접촉하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은,
    상기 제2 기판에서 멀어지는 방향으로 점착층, 상기 셀층 및 상기 공통전극을 차례로 구비한, 전기영동 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 밀봉층은,
    상기 공통전극의 제1면의 반대인 제2면, 상기 공통전극, 상기 셀층 및 상기 점착층의 측면과 접촉하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 기판은,
    상기 제2 기판에서 멀어지는 방향으로 점착층, 상기 셀층, 상기 공통전극 및 제1 베이스기판을 차례로 구비한, 전기영동 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 밀봉층은,
    상기 제1 베이스기판의 상기 공통전극이 배치된 제1면의 반대인 제2면, 상기 제1 베이스기판, 상기 공통전극, 상기 셀층 및 상기 점착층의 측면과 접촉하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 물질은, 70도 내지 120도 사이의 온도에서 녹는 핫멜트(hot melt) 접착 물질인, 전기영동 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판은,
    제2 베이스기판 및 상기 제2 베이스기판 상의 상기 픽셀전극들을 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 베이스기판의 면적은 상기 제1 기판의 면적보다 큰, 전기영동 디스플레이 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 밀봉층은 상기 제2 베이스기판의 가장자리 상부면과 접촉하는, 전기영동 디스플레이 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 열가소성 수지 물질을 포함하는 밀봉재, 제1 전극층, 복수의 디스플레이 셀들을 포함하는 셀층이 차례로 구비된 제1 기판을 제공하는 단계;
    제2 전극층이 구비된 제2 기판을 제공하는 단계;
    상기 셀층을 사이에 두고 상기 제1 전극층이 상기 제2 기판의 상기 제2 전극층을 마주하도록 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 얼라인하는 단계; 및
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하고, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 열을 가하여 상기 제1 전극층의 상부에 배치된 상기 밀봉재의 상 변화를 유도하고, 상기 상 변화된 밀봉재에 의해 상기 제1 전극층의 측면 및 상기 셀층의 측면이 덮인 후 상기 밀봉재를 경화함으로써, 상기 제1 전극층의 상부면, 상기 제1 전극층의 측면 및 상기 셀층의 측면을 밀봉하는 밀봉층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 밀봉층의 두께는 상기 밀봉재의 두께보다 낮은, 전기영동 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 기판을 제공하는 단계는,
    보호시트를 준비하는 단계;
    상기 보호시트 상부에 상기 밀봉재를 형성하는 단계;
    상기 밀봉재 상부에 상기 제1 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극층 상부에 상기 셀층을 형성하는 단계;
    상기 셀층 상부에 점착층을 형성하는 단계;를 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 기판을 제공하는 단계는,
    상기 보호시트를 박리하는 단계;를 더 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치의 제조방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제1 기판을 제공하는 단계는,
    제1 베이스기판을 준비하는 단계;
    상기 제1 베이스기판의 일 면에 상기 밀봉재를 형성하는 단계;
    상기 제1 베이스기판의 타 면에 상기 제1 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극층 상부에 상기 셀층을 형성하는 단계; 및
    상기 셀층 상부에 점착층을 형성하는 단계;를 포함하는, 전기영동 디스플레이 장치의 제조방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 밀봉재는 20 내지 500㎛의 두께를 갖는, 전기영동 디스플레이 장치의 제조방법.
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