JP5519904B2

JP5519904B2 - カラーフィルタ基板、これを具備する電気泳動表示装置、及びこれの白色光特性の向上方法

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Description

本発明は、カラーフィルタ基板、これを具備する電気泳動表示装置（ＥＰＤ：ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃｄｅｖｉｃｅ）及びこれの白色光特性の向上方法に関わり、より詳細には、白色輝度特性を向上させるためのカラーフィルタ基板、これを具備する電気泳動表示装置及びこれの白色輝度特性の向上方法に関する。

図１は、一般的な電気泳動表示装置の概略図である。図１を参照すると、一般的に電気泳動表示装置は、外部から入射される光を反射して画像を表示する反射型構造を有する。具体的に、電気泳動表示装置は、負の電荷に帯電された白色のインク粒子１と正の電荷に帯電された黒色のインク粒子２と、透明誘電流体３を囲むマイクロカプセル５と、マイクロカプセル５の周りを取り囲みマイクロカプセル５同士を繋ぐバインダ（ｂｉｎｄｅｒ）とを有し、それらは２つの電極の間に配置される。

電気泳動表示装置は、前記２つの電極間に電界が印加されたときに、視認方向に白色インク粒子１が集まると白色が示され、反対に黒色インク粒子２が視認方向に集まると黒色が示される原理で駆動する。即ち、視認方向に動いた白色インク粒子１によって外部から入射された光が反射されて画像が表示される。

電気泳動表示装置は、外部から入射された光を用いて画像を表示する反射型構造を有することにより、コントラスト比（Ｃ／Ｒ）が低いという問題点を有する。

本発明の技術的課題はこのような従来の問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は白色輝度特性を向上させるためのカラーフィルタ基板を提供することにある。

本発明の他の目的は、前記カラーフィルタ基板を具備する電気泳動表示装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、前記電気泳動表示装置の白色光特性の向上方法を提供することにある。

前記本発明の目的を実現するための実施形態によるカラーフィルタ基板は、ベース基板、共通電極、白色遮光部、及びカラーフィルタ層を含む。白色遮光部は、ベース基板上に形成され、ベース基板を透過領域と遮光領域とに分ける。カラーフィルタ層は、透過領域に形成される。

前記本発明の他の目的を実現するための実施形態による電気泳動表示装置は、アレイ基板、カラーフィルタ基板、及び電気泳動層を含む。アレイ基板は、第１ベース基板上に形成された複数の画素電極を含む。カラーフィルタ基板は、第２ベース基板上に形成された白色遮光部と、白色遮光部によって定義された透過領域に形成されたカラーフィルタ層とを含む。電気泳動層は、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に介在され、正の電荷及び負の電荷に帯電された複数の粒子を含む。

前記本発明の更に他の目的を実現するための実施形態による電気泳動表示装置の白色光特性の向上方法において、複数の画素電極を有するアレイ基板が形成され、白色遮光部を有するカラーフィルタ基板が形成され、アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に複数の電気泳動粒子を有する電気泳動層が形成される。

このようなカラーフィルタ基板、これを具備する電気泳動表示装置及びこれの白色光特性の向上方法によると、白色遮光部を形成することで、画素部の境界の区画及び遮光機能は勿論、表示装置の白色輝度の特性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。

図２は、本発明による電気泳動表示装置の一例の平面図である。図３は、本発明の第１実施形態による電気泳動表示装置の断面図であって、図２のＩ−Ｉ’に沿って見た断面図である。

図２及び図３を参照すると、電気泳動表示装置は、アレイ基板１００、電気泳動層２００、及びカラーフィルタ基板３００を含む。

アレイ基板１００は、第１ベース基板１０１を含む。第１ベース基板１０１は、光を遮断及び反射する材質を含み、鏡であってもよい。第１ベース基板１０１上には第１方向に延長されたゲート配線（ＧＬｎ−１，ＧＬｎ）と第１方向と交差する第２方向に延長されたデータ配線（ＤＬｍ−１，ＤＬｍ，ＤＬｍ＋１）が形成される。ゲート配線（ＧＬｎ−１、ＧＬｎ）とデータ配線（ＤＬｍ−１，ＤＬｍ，ＤＬｍ＋１）とによって第１ベース基板１０１上で画素部（Ｐ１，Ｐ２）が定義される。しかしながら、画素部（Ｐ１，Ｐ２）は別の方法で定義されてもよい。

具体的に、第１画素部（Ｐ１）には、ｎ番目のゲート配線（ＧＬｎ）とｍ番目のデータ配線（ＤＬｍ）に接続された第１スイッチング素子（ＴＦＴ１）と、第１コンタクト部（ＣＴ１）を通じて第１スイッチング素子（ＴＦＴ１）と電気的に接続された第１画素電極（ＰＥ１）が形成される。

第１スイッチング素子（ＴＦＴ１）は、ｎ番目のゲート配線（ＧＬｎ）と接続された第１ゲート電極（ＧＥ１）と、第１ゲート電極（ＧＥ１）上に形成されたゲート絶縁層１１０と、ゲート絶縁層１１０上に形成された第１チャンネル部（ＣＨ１）と、ｍ番目のデータ配線（ＤＬｍ）に接続された第１ソース電極（ＳＥ１）と、第１画素電極（ＰＥ１）に接続された第１ドレイン電極（ＤＥ１）と、第１ソース電極及び第１ドレイン電極（ＳＥ１，ＤＥ１）上に形成された保護絶縁層１４０を含む。（第１ゲート絶縁層１１０及び保護絶縁層１４０は、第１スイッチング素子（ＴＦＴ１）の部分以外においても第１ベース基板１０１上に形成されてもよい。）保護絶縁層１４０は、図３に示したように、パッシベーション層１２０及び有機絶縁層１３０を含む二重膜構造で構成されてもよく、あるいはパッシベーション層１２０のみで単一膜構造で構成されてもよい。第１画素電極ＰＥ１は、保護絶縁層１４０上に形成され、第１コンタクト部ＣＴ１を通じて第１ドレイン電極ＤＥ１と接続される。第１コンタクト部ＣＴ１は、保護絶縁層１４０に形成されたコンタクトホールを含む。

ｎ番目のゲート配線（ＧＬｎ）にゲート信号が印加されると、第１スイッチング素子（ＴＦＴ１）がオンされ、ｍ番目のデータ配線（ＤＬｍ）に印加されたデータ信号が第１画素電極（ＰＥ１）に印加される。

第２画素部（Ｐ２）には、ｎ番目のゲート配線（ＧＬｎ）とｍ＋１番目のデータ配線（ＤＬｍ＋１）に接続された第２スイッチング素子（ＴＦＴ２）と、第２スイッチング素子（ＴＦＴ２）と第２コンタクト部（ＣＴ２）を通じて電気的に接続された第２画素電極（ＰＥ２）が形成される。第２スッチング素子（ＴＦＴ２）は、図２及び図３に示したように、第１スイッチング素子（ＴＦＴ１）と同一の構造で形成されるので、詳細な説明は省略する。

電気泳動層２００は、複数のマイクロカプセル２１０と、マイクロカプセル２１０を繋ぐバインダ２２０を含む。各マイクロカプセル２１０は、正電荷（＋）及び負電荷（−）に帯電した電気泳動粒子を含む。

具体的に、各マイクロカプセル２１０は、負電荷（−）または正電荷（＋）に帯電した白色インク粒子２１１と、白色インク粒子２１１と反対の電荷に帯電した黒色インク粒子２１２及び透明誘電体２１３を含む。例えば、白色インク粒子２１１は、正電荷（＋）に帯電し、黒色インク粒子２１２は負電荷（−）に帯電する。外部から入射した外部光が白色インク粒子２１１によって直接反射され、白色が表示される。

カラーフィルタ基板３００は、第２ベース基板３０１を含む。第２ベース基板３０１は、柔軟性を有する物質で形成されてもよい。例えば、光透過性、耐熱性、耐化学性、機械的強度などが優れたプラスチック材であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成される。第２ベース基板３０１上には、共通電極（ＣＥ）、白色遮光部（ＷＳ）、及びカラーフィルタ層３２０が形成される。

共通電極（ＣＥ）は、透明導電性物質で形成され、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）と対向する電極として、共通電圧が印加される。透明導電性物質として、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化アモルファスインジウムスズ（ａ−ＩＴＯ）などが挙げられる。

白色遮光部（ＷＳ）は、共通電極（ＣＥ）上に直接形成されてもよい。ここで、共通電極（ＣＥ）が第２ベース基板３０１と直接接触するように第２ベース基板３０１のすぐ上に形成することを例として挙げたが、共通電極（ＣＥ）は、カラーフィルタ層３２０上に形成されてもよい。

白色遮光部（ＷＳ）は、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されていない領域に対応してカラーフィルタ基板３００に形成され、第２ベース基板３０１を透過領域と遮光領域とに分離する。例えば、白色遮光部（ＷＳ）は、第１及び第２スイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）が形成された領域及びゲート及びデータ配線（ＧＬｎ、ＤＬｍ−１、ＤＬｍ、ＤＬｍ＋１）が形成された領域に対応してカラーフィルタ基板３００に形成される。白色遮光部（ＷＳ）は、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含む物質であるか、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルなどの白色物質の高分子で形成されてもよい。

白色遮光部（ＷＳ）を白色物質で形成することによって、外部光を遮断すると同時に、反射光を用いる電気泳動表示装置のコントラスト比（Ｃ／Ｒ）を向上させることができる。

図３では、白色遮光部（ＷＳ）の一例として、棒パターン（ｂａｒｐａｔｔｅｒｎ）の形状を有する白色遮光パターン３１０が示される。具体的に、白色遮光パターン３１０は、画素部（Ｐ１，Ｐ２）の間の境界を区分し、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されていない部分と第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）の外郭部との間に形成された逆傾斜ドメイン（ＲｅｖｅｒｓｅＴｉｌｔｅｄＤｏｍａｉｎ）を遮蔽する。また、スイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）に直接光が照射されることを遮断して、スイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）のリーク電流が増加することを防止する。さらに、カラーフィルタ基板３００とアレイ基板１００との結合工程において、十分なアラインメントマージンを確保する。

カラーフィルタ層３２０は、白色遮光パターン３１０によって定義された透過領域、即ち、画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成された領域に対応して形成される。カラーフィルタ層３２０は、赤色、緑色、及び青色フィルタパターン（３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ）を含む。また、カラーフィルタ層３２０は、白色フィルタパターン（図示せず）を更に含んでもよい。白色フィルタパターンは、赤色、緑色、及び青色フィルタパターンを重ねることにより形成するか、第２ベース基板３０１を露出させることによりカラーフィルタ層を形成せずに形成されてもよい。

図示していないが、赤色、緑色、及び青色フィルタパターン（３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ）を保護し、平坦化するためのオーバーコーティング層をカラーフィルタ層３２０上に形成してもよい。

アレイ基板１００の第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）とカラーフィルタ基板３００の共通電極（ＣＥ）との間に形成されたマイクロカプセル２１０は、それぞれ正電荷（＋）に帯電した白色インク粒子２１１及び負電荷（−）に帯電した及び黒色インク粒子２１２を有する。第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）と共通電極（ＣＥ）との間に形成される電界の大きさ及び方向によって白色及び黒色インク粒子２１１、２１２が移動し、階調画像が表示される。

具体的に、共通電極（ＣＥ）に印加される共通電圧（ＶＣＯＭ）対して第１画素電極（ＰＥ１）に負の電圧（−）を印加すると、正の電荷を有する白色インク粒子２１１がアレイ基板１００側に移動し、相対的に負の電荷を有する黒色インク粒子２１２がカラーフィルタ基板３００側に移動して黒色画像が視認される。

逆に、共通電圧（ＶＣＯＭ）対して第１画素電極（ＰＥ１）に正の電圧（＋）を印加すると、負の電荷を有する黒色インク粒子２１２がアレイ基板１００の方に移動し、相対的に正の電荷を有する白色インク粒子２１１がカラーフィルタ基板３００の方に移動して白色画像が視認される。

図４〜図８は、図３のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するための工程図である。

図３及び図４を参照すると、カラーフィルタ基板３００は、第２ベース基板３０１を含む。第２ベース基板３０１は、例えば、柔軟性を有する透明なプラスチックフィルムで形成される。また、第２ベース基板３０１は、光透過性、耐熱性、対化学性、機械的強度などが優れたＰＥＴといったプラスチック材料で形成されてもよい。

第２ベース基板３０１上に透明導電性物質で共通電極（ＣＥ）を形成する。透明な導電性物質は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化アモルファスインジウムスズ（ａ−ＩＴＯ）などを含む。

共通電極（ＣＥ）が形成された第２ベース基板３０１上に白色の無機物質または有機物質（図示せず）を塗布する。白色物質は、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含む物質であってもよく、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルなどの白色物質の高分子であってもよい。

白色物質をパターニングして、第２ベース基板３０１を透過領域と遮光領域とに定義する白色遮光パターン３１０を形成する。白色遮光パターン３１０は、ゲート配線（ＧＬｎ−１、ＧＬｎ）、データ配線（ＤＬｍ−１、ＤＬｍ、ＤＬｍ＋１）及びスイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）が形成された領域に対応して形成される。白色遮光パターン３１０は、白色に形成することによって、外部光を遮断すると同時に反射光を用いる電気泳動表示装置のコントラスト比（Ｃ／Ｒ）を向上させることができる。

具体的に、白色遮光パターン３１０は、画素部（Ｐ１、Ｐ２）間の境界を区分し、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されていない部分に対応し、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）の外郭部に形成された逆傾斜ドメイン（ＲｅｖｅｒｓｅＴｉｌｔｅｄＤｏｍａｉｎ）を遮蔽する。また、白色遮光パターン３１０は、スイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）に直接光が照射されることを遮断して、スイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）のリーク電流の増加を防止する。また、白色遮光パターン３１０は、カラーフィルタ基板３００がアレイ基板１００と結合されるとき、十分なアラインメントマージンを確保する。

図５を参照すると、白色遮光パターン３１０が形成された第２ベース基板３０１上に赤色染料または赤色顔料が含まれた第１フォトレジスト層（図示せず）を均一に塗布する。その後、第１フォトレジスト層をパターニングして赤色フィルタパターン３２０ａを形成する。

図６を参照すると、赤色フィルタパターン３２０ａが形成された第２ベース基板３０１上に緑色染料及び緑顔料が含まれた第２フォトレジスト層（図示せず）を均一に塗布する。その後、第２フォトレジスト層をパターニングして緑色フィルタパターン３２０ｂを形成する。

図７を参照すると、赤色及び緑色フィルタパターン（３２０ａ、３２０ｂ）が形成された第２ベース基板３０１上に青色染料及び青色顔料が含まれた第３フォトレジスト層（図示せず）を均一に塗布する。その後、第３フォトレジスト層をパターニングして青色フィルタパターン３２０ｃを形成する。

図８を参照すると、共通電極ＣＥ、白色遮光パターン３１０、赤色、緑色、及び青色フィルタパターン（３２０ａ、３２０ｂ、３２０ｃ）が形成された第２ベース基板３０１上に複数のマイクロカプセル２１０を噴射及び固定して電気泳動層２００を形成する。マイクロカプセル２１０とともにバインダ２２０を噴射してもよい。その後、電気泳動層２００上に接着層３０２を形成する。

図９は、図３に示した電気泳動表示装置の製造方法を説明するための工程図である。

図３及び図９を参照すると、電気泳動層２００の形成されたカラーフィルタ基板３００をアレイ基板１００に取り付ける。具体的に、ラミネータ４００を用いて、電気泳動層２００が形成されたカラーフィルタ基板３００を第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されたアレイ基板１００の一面に取り付ける。

電気泳動層２００上に形成された接着層３０２によって、カラーフィルタ基板３００とアレイ基板１００とは結合され、カラーフィルタ基板３００とアレイ基板１００との間には、電気泳動層２００が介在される。

図１０は、本発明の第２実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。

図１０を参照すると、電気泳動表示装置は、アレイ基板１００、電気泳動層２００、及びカラーフィルタ基板５００を含む。アレイ基板１００及び電気泳動層２００は、図３で説明したものと実質的に同一であるので、簡略に説明する。

アレイ基板１００は、互いに交差する方向に延長されたゲート配線（ＧＬｎ−１、ＧＬｎ）とデータ配線（ＤＬｍ−１、ＤＬｍ、ＤＬｍ＋１）とによって定義された複数の画素部に複数の画素電極（例えば、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２））が形成される。

電気泳動層２００は、複数のマイクロカプセル２１０とマイクロカプセル２１０を繋ぐバインダ２２０を含む。各マイクロカプセル２１０は、負電荷（−）または正電荷（＋）に帯電した白色インク粒子２１１と、白色インク粒子２１１と反対の電荷に帯電した黒インク粒子２１２と、透明誘電体２１３とを含む。

カラーフィルタ基板５００は、第２ベース基板５０１を含む。第２ベース基板５０１は、柔軟性を有する物質で形成してもよい。例えば、光透過性、耐熱性、耐化学性、機械的強度などが優れたプラスチック物質（ＰＥＴなど）で形成される。

第２ベース基板５０１上には共通電極（ＣＥ）、白色隔壁パターン５１０及びカラーフィルタ層５２０が形成される。白色隔壁パターン５１０は、白色遮光部（ＷＳ）の一例である。共通電極（ＣＥ）は、透明導電性物質で形成され、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）と対向する電極として共通電圧が印加される。共通電極ＣＥは、例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化アモルファスインジウムスズ（ａ−ＩＴＯ）を含む。ここでは、共通電極（ＣＥ）が第２ベース基板５０１と直接接触するように第２ベース基板５０１のすぐ上に形成することを例に挙げたが、共通電極（ＣＥ）はカラーフィルタ層５２０上に形成されてもよい。

白色隔壁パターン５１０は、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されていない領域に対応して第２ベース基板５０１に形成され、第２ベース基板５０１を透過領域と遮光領域とに分離し、それぞれの画素電極に対応する画素空間を形成する。

例えば、白色隔壁パターン５１０は、第１及び第２スイッチング素子（ＴＦＴ１、ＴＦＴ２）が形成された領域及びゲート及びデータ配線（ＧＬｎ、ＤＬｍ−１、ＤＬｍ、ＤＬｍ＋１）が形成された領域に形成され、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）に対応する画素空間を形成する。白色隔壁パターン５１０は、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含む物質で形成されてもよく、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルなどの白色物質の高分子で形成されてもよい。

白色隔壁パターン５１０によって定義された各画素空間には、複数のマイクロカプセル２１０が充填される。白色隔壁パターン５１０の端部は、アレイ基板１００と直接接触するように結合され、マイクロカプセル２１０が収容された画素空間を密閉させる。

結果的に、マイクロカプセル２１０内のインク粒子（２１１、２１２）は、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）及び共通電極（ＣＥ）に印加される電圧の電圧差により形成される電界方向に対応して動き、階調画像が表示される。

白色隔壁パターン５１０を白色物質で形成することによって、外部光を遮断すると同時に、反射光を用いる電気泳動表示装置のコントラスト比（Ｃ／Ｒ）を向上させることができる。

図１１は、本発明の第３実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。

図１１を参照すると、電気泳動表示装置は、アレイ基板１００、電気泳動層２５０、及びカラーフィルタ基板５００を含む。アレイ基板１００は、図３で説明したものと実質的に同一であり、カラーフィルタ基板５００は、図１０で説明したものと実質的に同一であるので、アレイ基板１００及びカラーフィルタ基板５００については簡略に説明する。

アレイ基板１００には、互いに交差する方向に延長されたゲート配線とデータ配線とによって定義された画素部に複数の画素電極（例えば、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２））が形成される。

カラーフィルタ基板５００には、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されていない領域に対応して画素空間を定義する白色隔壁パターン５１０が形成される。また、カラーフィルタ基板５００は、画素空間に対応して形成されたカラーフィルタ層５２０を含み、カラーフィルタ層５２０は、複数のカラーフィルタパターン（５２０ａ、５２０ｂ）を含む。

カラーフィルタ基板５００には、白色隔壁パターン５１０によって形成された画素空間に電気泳動層２５０が形成される。

電気泳動層２５０は、負電荷（−）または正電荷（＋）に帯電した白色インク粒子２５１と、白色インク粒子２５１と反対の電荷に帯電した黒色インク粒子２５２とを含み、白色インク粒子２５１及び黒色インク粒子２５２は画素空間に充填される。

白色隔壁パターン５１０の端部は、アレイ基板１００と直接接触するように結合され、電気泳動層２５０が収容された画素空間を密閉させる。

結果的に、白色及び黒色インク粒子（２５１、２５２）は、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）と共通電極（ＣＥ）とに印加される電圧の電圧差により形成される電界方向に対応して動き、階調画像が表示される。

図１２は、本発明の第４実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。

図１２を参照すると、電気泳動表示装置は、アレイ基板１００、電気泳動層２００、及びカラーフィルタ基板６００を含む。アレイ基板１００は、図３で説明したものと実質的に同一であり、電気泳動層２００は、図１０で説明したものと実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。勿論、電気泳動層２００は、図１１に示したもののように実装されてもよい。

カラーフィルタ基板６００は、第２ベース基板６０１を含む。第２ベース基板６０１は、柔軟性を有する物質で形成されてもよい。例えば、光透過性、耐熱性、耐化学性、機械的強度などが優れたＰＥＴなどのプラスチック物質で形成される。

第２ベース基板６０１上には、白色遮光部６１０、カラーフィルタ層６２０、共通電極（ＣＥ）、及び隔壁パターン６３０を含む。白色遮光部６１０は、白色物質で形成された白色遮光パターンであってもよい。

具体的に、第２ベース基板６０１上に白色遮光パターン６１０を形成する。白色遮光パターン６１０は、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成されていない領域に対応して形成され、第２ベース基板６０１を透過領域と遮光領域とに分離する。白色遮光パターン６１０は、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含む物質で形成されてもよく、あるいは、アクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルなどの高分子白色物質で形成されてもよい。

白色遮光パターン６１０が形成された第２ベース基板６０１上に、カラーフィルタ層６２０を形成する。カラーフィルタ層６２０は、白色遮光パターン６１０によって定義された透過領域、即ち、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）が形成された領域に対応して形成される。カラーフィルタ層６２０は、部分的に白色遮光パターン６１０とオーバーラップしてもよい。カラーフィルタ層６２０は、赤色、緑色、及び青色フィルタパターン（６２０ａ、６２０ｂ）を含む。また、カラーフィルタ層６２０は、白色フィルタパターン（図示せず）を更に含んでもよい。白色フィルタパターンは、赤色、緑色、及び青色フィルタパターンを重ねて形成するか、あるいは第２ベース基板６０１を露出させることにより、カラーフィルタ層を形成しなくてもよい。

カラーフィルタ層６２０上に共通電極（ＣＥ）を形成する。共通電極ＣＥは、白色遮光部６１０の露出部上にさらに形成されてもよい。共通電極（ＣＥ）は、透明導電性物質からなり、透明導電性物質は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化アモルファスインジウムスズ（ａ−ＩＴＯ）などで構成される。

共通電極（ＣＥ）上に、白色遮光パターン６１０とオーバーラップする領域に画素空間を形成する隔壁パターン６３０を形成する。隔壁パターン６３０は白色物質で形成するか、あるいは黒色物質で形成してもよい。例えば、隔壁パターン６３０は、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含む物質で形成されてもよく、あるいはアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルなどの高分子白色物質で形成されてもよい。

隔壁パターン６３０によって形成された画素空間には複数のマイクロカプセル２１０が充填される。隔壁パターン６３０の端部は、アレイ基板１００と直接接触するように結合され、マイクロカプセル２１０が収容された画素空間を密閉させる。

結果的に、マイクロカプセル２１０内のインク粒子（２１１、２１２）は、第１及び第２画素電極（ＰＥ１、ＰＥ２）と共通電極（ＣＥ）とに印加される電圧の電圧差により形成される電界方向に対応して動き、階調画像を表示する。

第４実施形態による電気泳動表示装置は、白色遮光部６１０によって外部光を遮断すると同時に、反射光を用いる電気泳動表示装置のコントラスト比（Ｃ／Ｒ）を向上させることができる。

以上で説明したように、本発明によると、外部光を反射して画像を表示する電気泳動表示装置の画素部を区分する遮光部を白色物質で形成することによって、遮光機能は勿論、コントラスト比（Ｃ／Ｒ）を向上させることができる。これによって、相対的に白色輝度特性及びコントラスト比の低い電気泳動表示装置の根本的な問題を解決することができる。

以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

一般的な電気泳動表示装置の概念図である。本発明の一実施形態による電気泳動表示装置の平面図である。本発明の第１実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。図２のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するための工程図である。図２のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するための工程図である。図２のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するための工程図である。図２のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するための工程図である。図２のカラーフィルタ基板の製造方法を説明するための工程図である。図３に示した電気泳動表示装置の製造方法を説明するための工程図である。本発明の第２実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。本発明の第３実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。本発明の第４実施形態による電気泳動表示装置の断面図である。

符号の説明

１００アレイ基板
２００電気泳動層
２１０マイクロカプセル
３００カラーフィルタ基板
３１０白色遮光パターン
３２０カラーフィルタ層
５１０白色隔壁パターン

Claims

第１ベース基板上に形成された複数の画素電極を含むアレイ基板と、
第２ベース基板上に共通電極と、前記共通電極の上に前記複数の画素電極に対応する領域に形成された複数のカラーフィルタ層とを含むカラーフィルタ基板と、
前記アレイ基板と前記カラーフィルタ基板との間に介在され、電気泳動粒子を含む電気泳動層と、
前記共通電極の上に前記複数のカラーフィルタ層の間に形成され、前記電気泳動層を収容する複数の画素空間を定義するとともに前記第２ベース基板を遮光領域と透過領域とに分離する白色物質からなる複数の隔壁パターンとを含み、
前記アレイ基板は、複数の画素電極と電気的に接続された複数のスイッチング素子を有し、
前記複数の隔壁パターンは前記第２ベース基板上に複数のスイッチング素子が形成された領域に対応して形成されることを特徴とする電気泳動表示装置。
前記カラーフィルタ基板は、前記第２ベース基板と前記電気泳動層との間に透明導電性物質で形成された共通電極を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
前記電気泳動層は、電気泳動粒子を有する複数のマイクロカプセルを含むことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
前記隔壁パターンは前記画素電極が形成されていない領域に対応する領域に形成されることを特徴する請求項１、２または３のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
前記複数の隔壁パターンは、酸化チタンまたは酸化アルミニウムを含む物質で形成されるか、あるいはアクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステルを含む高分子白色物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
前記第１ベース基板は、光を遮断及び反射することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。