JP6005348B2 - 電気泳動表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電気泳動表示装置及びその製造方法に関する。
電気泳動表示装置（ＥＰＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｐｈｏｒｅｔｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ ＤＥＶＩＣＥ）は、電子本（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ−Ｂｏｏｋ）に使用されている平板表示装置のうちの一つであって、多様な形態の電気泳動表示装置が提示されている。
この中で電子インク型電気泳動表示装置は、電界生成電極がそれぞれ形成されている二枚の表示板と、この二枚の表示板の間に形成され、マイクロカプセルの内部に複数の白色または黒色の正の（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）帯電粒子及び複数の黒色または白色の負の（ｎｅｇａｔｉｖｅ）帯電粒子を全て含む電子インク（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｎｋ）を含む電子インク層で形成される。このような電気泳動表示装置は、対向する二つの電極に電圧を印加して電極の両端に電位差を発生させることによって、電子インク内部の黒色と白色の帯電粒子をそれぞれ反対極性の電極に移動させ、外部の光を反射させて画像を表示する。
電気泳動表示装置は、反射率（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）とコントラスト比（Ｃｏｎｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ）が高く、液晶表示装置とは異なって視野角（ｖｉｅｗｉｎｇ ａｎｇｌｅ）に対する依存性がなくて、紙上にテキスト印刷されたように画像を表示できる長所を有しており、白色と黒色の双安定（ｂｉ-ｓｔａｂｌｅ）の特性を持っていて、持続的な電圧の印加がなくても画像を維持することができるため、消費電力が小さいという長所を有している。
このような電気泳動表示装置にカラーを表現するために、電子インク層の上に位置する表示板にカラーフィルタを形成する。
一方、カラーフィルタが形成された表示板と電子インク層は接着剤を用いて接着するが、この時、電子インクとカラーフィルタとの間隔が非常に遠くて、色の混色などの問題が発生して色の特性を低下させる。
本発明の目的は、電気泳動表示装置で光が混色されるのを防止して、色特性を向上させることである。
本発明の一実施形態に係る電気泳動表示装置は、下部基板、上部基板、下部基板の上に形成される薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタに接続される画素電極、下部基板と上部基板との間に位置する電子インク層、上部基板に形成される複数個の隔壁、隔壁の上に形成される反射層、及び隔壁の間に形成されるカラーフィルタを含む。
電子インク層は、複数個の球形のマイクロカプセル、及び球形のマイクロカプセルを支持する支持層を含み、マイクロカプセルは、マイクロカプセルの内部に配置される複数の白色帯電粒子または複数の黒色帯電粒子を含むことができる。
マイクロカプセルは、マイクロカプセルの内部に配置される複数の白色帯電粒子及び複数の黒色帯電粒子を含み、白色帯電粒子と黒色帯電粒子は互いに反対極性に帯電していることができる。
電子インク層は、マイクロカプセルの上に形成される共通電極をさらに含むことができる。
隔壁の間の上部基板に形成される溝をさらに含むことができる。
カラーフィルタは溝に位置することができる。
隔壁の高さは２０乃至２５μｍとすることができる。
隔壁は白色感光膜からなることができる。
隔壁は黒色感光膜からなることができる。
反射層及びカラーフィルタの上に形成される接着層をさらに含み、接着層は液状接着剤からなり、上部基板、隔壁、反射板、及びカラーフィルタを含む上部表示板に接着されており、接着層の厚さは２０乃至２５μｍとすることができる。
本発明の他の実施形態に係る電気泳動表示装置は、下部基板、上部基板、下部基板の上に形成される薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタに接続される画素電極、下部基板と上部基板との間に位置する画素電極の上に位置する電子インク層、電子インク層の上に位置するレンズ、及び上部基板に形成される複数個のカラーフィルタを含む。
各カラーフィルタは第１カラーフィルタ及び第２カラーフィルタに分離されていることができる。
第１カラーフィルタと第２カラーフィルタとの間に位置する開口部をさらに含むことができる。
下部基板と上部基板との間に位置する圧電体をさらに含むことができる。
各カラーフィルタは互いに離隔していることができる。
下部基板の上に位置する支持台をさらに含むことができる。
支持台と上部基板との間に位置する圧電体をさらに含むことができる。
本発明によれば、隔壁の間の溝にカラーフィルタが位置し、隔壁の上に反射層を形成して、各カラーフィルタを通過した外部の光が他のカラーカラーフィルタに入射しないようにすることによって、光が混色されるのを防止することができる。
また、レンズ及び圧電体を使用して白色、黒色及びカラーを実現することができる。
以下、添付した図面を参照して、本発明の種々の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は種々の異なる形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
また、種々の実施形態において、同一の構成を有する構成要素に対しては同一の符号を付け、代表的に第１実施形態で説明し、その他の実施形態では第１実施形態とは異なる構成についてのみ説明する。
本発明を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書の全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付ける。
また、図面における各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意で示したので、本発明が必ずしも示されたものに限られることではない。
図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部層及び領域の厚さを誇張して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分「の上」に、または「上」にあるという時、これは他の部分の「すぐ上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。
（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図１に示したように、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置は、下部基板１１０及びその上に形成されている画素電極１９１を含む下部表示板１００、下部表示板１００の上に配置され、複数の電子インク３１０を含む電子インク層３００、そして電子インク層３００の上に配置され、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ及び上部基板２１０を含む上部表示板２００を含む。
以下、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の下部表示板の具体的な構造について詳細に説明する。
図１に示したように、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の下部表示板１００は、透明なガラスまたはプラスチックなどからなる下部基板１１０の上に形成されているゲート電極１２４を含む。ゲート電極１２４は、ゲート信号を伝達するゲート線（図示せず）に接続されている。
ゲート電極１２４の上には窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０の上には水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉと記す）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などからなる半導体１５４が形成されている。半導体１５４はゲート電極１２４の上に位置する。
半導体１５４の上にはオーミックコンタクト部材１６３、１６５が形成されている。オーミックコンタクト部材１６３、１６５は、リンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質またはシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）で形成することができる。オーミックコンタクト部材１６３、１６５は対をなして半導体１５４の上に配置されている。
オーミックコンタクト部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０の上にはドレイン電極１７５及びソース電極１７３が形成されている。ソース電極１７３はデータ信号を伝達するデータ線１７１に接続されている。
ゲート電極１２４、ソース電極１７３、及びドレイン電極１７５は半導体１５４と共に薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）を構成し、薄膜トランジスタのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）はソース電極１７３とドレイン電極１７５の間の半導体１５４に形成される。
ソース電極１７３、ドレイン電極１７５、及び露出した半導体１５４部分の上には保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０にはドレイン電極１７５を露出するコンタクトホール１８５が形成されており、保護膜１８０の上には画素電極１９１が形成されている。画素電極１９１はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属で形成することができる。
画素電極１９１は、コンタクトホール１８５を通じてドレイン電極１７５及びソース電極１７３と物理的及び電気的に接続されている。
電子インク層３００には複数の電子インク３１０が配置されており、電子インク３１０は球形のマイクロカプセル３１の内部に位置している複数の白色の正の帯電粒子３２及び複数の黒色の負の帯電粒子３３を含む。このような電子インク３１０は、球形のマイクロカプセル３１の内部を満たしている黒色流体と、黒色流体に分布している複数の白色帯電粒子を含むこともできる。この時、複数の白色帯電粒子は正または負に帯電することができる。
電子インク３１０の上にはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質からなる共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０の上には電子インク３１０を支持する支持層３２０が形成されている。
データ電圧の印加を受けたドレイン電極１７５から画素電圧の印加を受けた画素電極１９１は、共通電圧の印加を受ける共通電極２７０と共に電界を生成する。
この場合、二つの電極１９１、２７０間の電子インク３１０の内部の複数の白色の正の帯電粒子３２と、複数の黒色の負の帯電粒子３３が、それぞれ反対極性の電極に移動して画像を形成する。
つまり、画素電極１９１に共通電極２７０より高い画素電圧が印加されると、白色の正の帯電粒子３２が上部に移動するようになるので、白色の正の帯電粒子３２が光を反射させて白色を示すようになり、画素電極１９１に共通電圧より低い画素電圧が印加されると、黒色の負の帯電粒子３３が上部に移動するようになるので、黒色の負の帯電粒子３３が光を吸収して黒色を示すようになる。
上部表示板２００は、上部基板２１０、上部基板２１０の上に形成されているカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ、及びカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上に形成されている接着層２８０を含む。
上部基板２１０には溝２１１が形成されており、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂはそれぞれ溝２１１に位置する。一つの溝２１１の幅は一つの画素に対応し、各溝２１１の間には隔壁２１２が位置する。
隔壁２１２の上には反射率の高い金属からなる反射層２２０が形成されている。反射層２２０は、各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを通過した外部の光が他のカラーカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂに入射しないようにするためである。このような反射層２２０によって光が混色される問題を解決して色特性を向上させることができる。
隔壁２１２の高さは２０乃至２５μｍに形成する。
隔壁２１２とカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上には接着層２８０が形成されているが、このような接着層２８０は電子インク層３００と上部表示板２００とを接着する。
カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上に位置する接着層２８０の厚さは２０乃至２５μｍである。これは上部表示板２００と電子インク層３００との合着時に隔壁２１２の上部の空間を最小化して、光の経路を最大限減らすためである。
以下、図２乃至図５を参照して、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法について詳細に説明する。
図２乃至図５は、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の上部表示板の一つの製造方法を順次に示した図面である。
まず、図２に示したように、上部基板２１０に溝２１１及び隔壁２１２を形成する。この時、溝２１１の幅は一つの画素幅に対応する。
次に、図３に示したように、隔壁２１２の上に反射層２２０を形成する。反射層２２０は反射率の高い金属からなる。
次に、図４に示したように、各溝２１１にカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂをそれぞれ形成する。カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂはインクジェット方法で形成することができる。
その後、図５に示したように、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂと反射層２２０の上に接着層２８０を形成する。
その後、下部表示板１００に付着された電子インク層３００に上部表示板２００を接着する。
また、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の上部表示板は、他の方法によっても形成することができる。
以下、図６乃至図１２を参照して、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の他の製造方法について詳細に説明する。
図６乃至図１２は、本発明の第１実施形態に係る電気泳動表示装置の上部表示板の他の製造方法を順次に示した図面である。
まず、図６に示したように、上部基板２１０の上にクロム（Ｃｒ）のような金属層を形成した後、パターニングして金属層パターン４１０を形成する。金属層パターン４１０の間の間隔は一つの画素幅に対応する。各金属層パターン４１０の上に第１感光膜４１１を形成する。
次に、図７に示したように、第１感光膜４１１をマスクとして上部基板２１０をエッチングし、溝２１１及び第１隔壁２１２ａを形成する。
次に、図８に示したように、溝２１１の内部に表面処理を行って表面処理部２１３を形成する。このような表面処理は、この後に形成するカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂのインクを集める役割を果たす。
次に、図９に示したように、第１隔壁２１２ａの上の金属層パターン４１０及び第１感光膜４１１を除去した後に、表面処理部２１３の上に第２感光膜４１２を形成する。
次に、図１０に示したように、第２感光膜４１２をマスクとして上部基板２１０の全面をエッチングし、隔壁２１２及びアンダーカット２１４を形成する。この後に、上部基板２１０の全面に反射層２２０を形成する。
次に、図１１に示したように、第２感光膜４１２をリフトオフ（ｌｉｆｔ ｏｆｆ）工程によって除去した後、表面処理部２１３の上にカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する。カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂはインクジェット方法で形成することができる。
このように、リフトオフ工程で第２感光膜４１２を除去すれば、第２感光膜４１２の上の反射層２２０まで共に除去されるので、第２感光膜４１２の上の反射層２２０だけを除去するための工程が必要ない。
次に、図１２に示したように、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ及び反射層２２０の上に接着層２８０を形成する。
その後、下部表示板１００に付着された電子インク層３００に上部表示板２００を接着する。
（第２実施形態）
以下、図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図１３を参照して、本発明の第２実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図１３は、本発明の第２実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
第２実施形態に係る電気泳動表示装置は、図１に示した第１実施形態に係る電気泳動表示装置と比較して、上部表示板だけを除いては実質的に同一なので、繰り返される説明は省略する。
図１３に示したように、上部表示板２００は、上部基板２１０、上部基板２１０の上に形成されている第２隔壁２１５及びカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ、第２隔壁２１５の上に形成されている反射層２２０、そして反射層２２０及びカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上に形成されている接着層２８０を含む。
各第２隔壁２１５の間の間隔は一つの画素に対応し、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは第２隔壁２１５の間に位置する。
ここで、第２隔壁２１５は、白色感光膜または黒色感光膜で形成することができる。白色感光膜で第２隔壁２１５を形成する場合、全体白色輝度を向上させることができ、黒色感光膜で第２隔壁２１５を形成する場合、コントラスト及び色特性をさらに向上させることができる。
第２隔壁２１５の上に形成されている反射層２２０は反射率の高い金属からなる。このような反射層２２０は第１実施形態と同様に、各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを通過した外部の光が他のカラーカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂに入射しないようにするためである。このような反射層２２０によって光が混色される問題を解決して、色特性を向上させることができる。
接着層２８０は、液状接着剤を反射層２２０及びカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上にコーティングして形成する。
（第３実施形態）
以下、図１４乃至図２２を参照して、本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図１４乃至図２２を参照して、本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図１４、図１５及び図２２は、本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図１４及び図１５に示したように、第３実施形態に係る電気泳動表示装置は、第１及び第２実施形態に係る電気泳動表示装置とは異なって電子インク層がなく、薄膜トランジスタが形成されている下部表示板１００と、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ及び黒色電子粒子３５０が形成されている上部表示板２００とで形成されている。
下部表示板１００の構造は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の下部表示板の構造と比較して、画素電極１９１の上に第１有機膜４５０、金属反射板４６０、第２有機膜４７０、及び白色反射板４８０が順次に形成されている構造だけを除けば、それ以外の構造は同一である。
上部表示板２００は、上部基板２１０、上部基板２１０の上に形成されているカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上に位置した共通電極２７０、共通電極２７０の上に位置した側面反射板２７５、白色溶媒３６０及び黒色電子粒子３５０、そして共通電極２７０及び白色溶媒３６０の上に位置した封止膜２９０を含む。
下部表示板１００の白色反射板４８０と上部表示板２００の封止膜２９０は接着されている。
上部基板２１０には溝２１１が形成されており、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂはそれぞれ溝２１１に位置する。一つの溝２１１の幅は一つの画素に対応し、各溝２１１の間には隔壁２１２が位置する。
また、各溝２１１のカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上には白色溶媒３６０と複数個の黒色電子粒子３５０が形成されている。黒色電子粒子３５０は白色溶媒３６０内で移動することができる。
隔壁２１２の側面に対応する共通電極２７０の上には反射率の高い金属からなる側面反射板２７５が形成されている。側面反射板２７５は、各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを通過した外部の光が他のカラーカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂに入射しないようにするためである。このような側面反射板２７５によって光が混色される問題を解決して、色特性を向上させることができる。
共通電極２７０は複数の切開部２７１が形成されている。このような切開部２７１によって黒色電子粒子３５０の分布の均一性を向上させることができる。
図１４に示したように、各溝２１１の内部に位置した黒色電子粒子３５０が共通電極２７０と白色溶媒３６０の境界面に配置されれば、外部の光が反射しないので、黒色を示す。
図１５に示したように、各溝２１１の内部に位置した黒色電子粒子３５０が封止膜２９０と白色溶媒３６０の境界面に配置されれば、外部の光が反射してそれぞれの色を示すようになる。
以下、図１６乃至図２１を参照して、本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示装置の製造方法について詳細に説明する。
図１６乃至図２１は、本発明の第３実施形態に係る電気泳動表示装置の上部表示板の一つの製造方法を順次に示した図面である。
まず、図１６に示したように、上部基板２１０の上にクロム（Ｃｒ）のような金属層５００を形成した後、金属層５００の上に第３感光膜５５０を形成する。
次に、図１７に示したように、第３感光膜５５０をマスクとして金属層５００をエッチングし、金属層パターン５１０を形成する。ここで、金属層パターン５１０の間の間隔は一つの画素幅に対応する。
次に、図１８に示したように、第３感光膜５５０及び金属層パターン５１０をマスクとして上部基板２１０をエッチングし、溝２１１及び隔壁２１２を形成する。
次に、図１９に示したように、第３感光膜５５０及び金属層パターン５１０を除去し、溝２１１の内部にカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを形成する。
次に、図２０に示したように、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂ及び隔壁２１２の上に共通電極２７０を形成する。この時、カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの共通電極２７０には複数の切開部２７１を形成する。そして、隔壁２１２の側面に対応する共通電極２７０の上に側面反射板２７５を形成する。
次に、図２１に示したように、溝２１１の内部のカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの上に白色溶媒３６０と複数の黒色電子粒子３５０を形成し、共通電極２７０及び白色溶媒３６０の上に位置した封止膜２９０を形成する。
一方、第３実施形態に係る電気泳動表示装置は白色反射板がない場合もあり得る。この場合、図２２に示したように、下部表示板１００の第１有機膜４５０と上部表示板２００の封止膜２９０が接着する。
（第４実施形態）
以下、図２３乃至図２５を参照して、本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図２３乃至図２５を参照して、本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図２３乃至図２５は、本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図２３及び図２４に示したように、本発明の第４実施形態に係る電気泳動表示装置は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置と比較して、黒色溶媒３６１と白色電子粒子３５１を用いるのが異なり、それ以外の構造は第３実施形態に係る電気泳動表示装置と同一である。
つまり、溝２１１の内部の共通電極２７０の上に黒色溶媒３６１と白色電子粒子３５１が形成されている。
図２３に示したように、各溝２１１の内部に位置した白色電子粒子３５１が共通電極２７０と黒色溶媒３６１の境界面に配置されれば、外部の光が反射してそれぞれの色を示すようになる。
図２４に示したように、各溝２１１の内部に位置した白色電子粒子３５１が封止膜２９０と黒色溶媒３６１の境界面に配置されれば、外部の光が反射しないので、黒色を示す。
一方、第４実施形態に係る電気泳動表示装置は白色反射板がない場合もあり得る。この場合、図２５に示したように、下部表示板１００の第１有機膜４５０と上部表示板２００の封止膜２９０が接着する。
（第５実施形態）
以下、図２６乃至図２８を参照して、本発明の第５実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図２６乃至図２８を参照して、本発明の第５実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図２６乃至図２８は、本発明の第５実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図２６及び図２７に示したように、本発明の第５実施形態に係る電気泳動表示装置は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置と比較して、透明溶媒３６２、黒色電子粒子３５０及び白色電子粒子３５１を用いるのが異なり、それ以外の構造は第３実施形態に係る電気泳動表示装置と同一である。
つまり、溝２１１の内部の共通電極２７０の上に透明溶媒３６２、黒色電子粒子３５０、及び白色電子粒子３５１が形成されている。
図２６に示したように、各溝２１１の内部に位置した黒色電子粒子３５０は共通電極２７０と透明溶媒３６２の境界面に配置され、白色電子粒子３５１が封止膜２９０と透明溶媒３６２の境界面に配置されれば、外部の光が反射しないので、黒色を示す。
図２７に示したように、各溝２１１の内部に位置した黒色電子粒子３５０は封止膜２９０と透明溶媒３６２の境界面に配置され、白色電子粒子３５１が共通電極２７０と透明溶媒３６２の境界面に配置されれば、外部の光が反射してそれぞれの色を示すようになる。
一方、第５実施形態に係る電気泳動表示装置は白色反射板がない場合もあり得る。この場合、図２８に示したように、下部表示板１００の第１有機膜４５０と上部表示板２００の封止膜２９０が接着する。
（第６実施形態）
以下、図２９及び図３０を参照して、本発明の第６実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図２９及び図３０を参照して、本発明の第６実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図２９及び図３０は、本発明の第６実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図２９及び図３０に示したように、本発明の第６実施形態に係る電気泳動表示装置は、第３実施形態に係る電気泳動表示装置と比較して、白色反射板４８０と第２有機膜４７０に開口部４８５が形成されており、接着層パターン２９１が形成されている構造が異なり、それ以外の構造は第３実施形態に係る電気泳動表示装置と同一である。
つまり、下部表示板１００の白色反射板４８０と第２有機膜４７０には開口部４８５が形成されており、上部表示板２００には接着層パターン２９１が形成されて下部表示板１００と接着する。このような開口部４８５には黒色電子粒子３５０が位置することができる。
図２９に示したように、各溝２１１の内部に位置した黒色電子粒子３５０は、共通電極２７０と透明溶媒３６２の境界面に配置されれば、外部の光が反射しないので、黒色を示す。
図３０に示したように、各溝２１１の内部に位置した黒色電子粒子３５０が、開口部４８５の内部に位置すれば、外部の光が反射してそれぞれの色を示すようになる。
このように、下部表示板１００の白色反射板４８０と第２有機膜４７０に開口部４８５を形成し、黒色電子粒子３５０を開口部４８５の内部に配置することによって、反射率及び透過率を向上させることができる。
（第７実施形態）
以下、図３１及び図３２を参照して、本発明の第７実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図３１及び図３２を参照して、本発明の第７実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図３１及び図３２は、本発明の第７実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図３１及び図３２に示したように、第７実施形態に係る電気泳動装置は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の構造とは異なって、電子インク層３００の上にレンズ５００が位置する。
下部表示板１００及び電子インク層３００の構造は、第１実施形態に係る電気泳動表示装置の下部表示板１００及び電子インク層３００の構造と実質的に同一なので、繰り返される説明は省略する。
上部表示板２００は、上部基板２１０、上部基板２１０の上に形成されているカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを含む。各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは、それぞれ第１及び第２カラーフィルタ（２３０Ｒａ、２３０Ｒｂ）、（２３０Ｇａ、２３０Ｇｂ）、（２３０Ｂａ、２３０Ｂｂ）に分離されており、各第１及び第２カラーフィルタ（２３０Ｒａ、２３０Ｒｂ）、（２３０Ｇａ、２３０Ｇｂ）、（２３０Ｂａ、２３０Ｂｂ）の間には開口部２４０が形成されている。
電子インク層３００の上にはレンズ５００が形成されている。レンズ５００は凹レンズである。
上部基板２１０と下部基板１１０との間には第１圧電体６００が形成されている。第１圧電体６００は、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ１−ｘＴｉｘ）Ｏ３）のように、電圧の印加を受けると、その形態が変形される圧電材料からなる。つまり、第１圧電体６００は上部基板２１０と下部基板１１０との間隔を調節することによって、レンズ５００の焦点領域を変える役割をする。
図３１に示したように、第１圧電体６００が上部基板２１０と下部基板１１０との間隔を調節して、レンズ５００の焦点領域が開口部２４０に一致すると、入射した外部の光はレンズ５００を通過して各第１及び第２カラーフィルタ（２３０Ｒａ、２３０Ｒｂ）、（２３０Ｇａ、２３０Ｇｂ）、（２３０Ｂａ、２３０Ｂｂ）の間の開口部２４０を通過する。
この場合、電子インク層３００の白色の正の帯電粒子３２と黒色の負の帯電粒子３３の位置によって白色及び黒色を示すようになる。
図３２に示したように、第１圧電体６００が上部基板２１０と下部基板１１０との間隔を調節して、レンズ５００の焦点領域が上部基板２１０に一致すると、入射した外部の光はレンズ５００を通過して各第１及び第２カラーフィルタ（２３０Ｒａ、２３０Ｒｂ）、（２３０Ｇａ、２３０Ｇｂ）、（２３０Ｂａ、２３０Ｂｂ）を通過する。
この場合、各カラーを実現するようになる。
このように、電子インク層３００の上にレンズ５００を形成し、第１圧電体６００を用いて上部基板２１０と下部基板１１０との間隔を調節することによって、白黒及びカラーを示すことができる。
（第８実施形態）
以下、図３３及び図３４を参照して、本発明の第８実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
以下、図３３及び図３４を参照して、本発明の第８実施形態に係る電気泳動表示装置について詳細に説明する。
図３３及び図３４は、本発明の第８実施形態に係る電気泳動表示装置の断面図である。
図３３及び図３４に示したように、第８実施形態に係る電気泳動装置は、第７実施形態に係る電気泳動表示装置とは異なって、上部基板２１０を左右に移動させてレンズ５００の焦点を調節する。
下部表示板１００及び電子インク層３００の構造は、第７実施形態に係る電気泳動表示装置の下部表示板１００及び電子インク層３００の構造と実質的に同一なので、繰り返される説明は省略する。
上部表示板２００は、上部基板２１０と、上部基板２１０の上に形成されているカラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを含む。各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂは離隔して位置する。
下部基板２１０には支持台７００が形成されており、上部基板２１０と支持台７００との間には第２圧電体６１０及び第３圧電体６２０が位置する。
第２圧電体６１０及び第３圧電体６２０は、ＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ１−ｘＴｉｘ）Ｏ３）のように、電圧の印加を受けると、その形態が変形される圧電材料からなる。
図３３に示したように、レンズ５００の焦点領域が各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂに一致すると、入射した外部の光はレンズ５００を通過して各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂを通過する。この場合、各カラーを実現するようになる。
図３４に示したように、第２圧電体６１０は膨張し、第３圧電体６２０は収縮して、上部基板２１０を移動させることによって、レンズ５００の焦点領域が各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの間に一致すると、入射した外部の光はレンズ５００を通過して各カラーフィルタ２３０Ｒ、２３０Ｇ、２３０Ｂの間を通過する。この場合、電子インク層３００の白色の正の帯電粒子３２と黒色の負の帯電粒子３３の位置によって、白色及び黒色を示すようになる。
本発明について上述のように好ましい実施形態を通じて説明したが、本発明はこれに限定されず、次に記載する特許請求の範囲の概念と範囲を逸脱しない限り、種々の修正及び変形が可能であるということを、本発明が属する技術分野で務める者であれば簡単に理解できる。
２１１ 溝
２１２、２１５ 隔壁
３００ 電子インク層
３５０ 黒色電子粒子
３５１ 白色電子粒子
５００ レンズ
６００、６１０、６２０ 圧電体
２１２、２１５ 隔壁
３００ 電子インク層
３５０ 黒色電子粒子
３５１ 白色電子粒子
５００ レンズ
６００、６１０、６２０ 圧電体
Claims (10)
- 下部基板、
上部基板、
前記下部基板の上に形成される薄膜トランジスタ、
前記薄膜トランジスタに接続される画素電極、
前記下部基板と前記上部基板との間に位置する電子インク層、
前記上部基板に形成される複数個の隔壁、
前記隔壁の上に形成される反射層、
前記隔壁の間に前記反射層の縁から離間されて形成される表面処理部、及び、
前記表面処理部の上に形成されるカラーフィルタを含む電気泳動表示装置。 - 前記電子インク層は、
複数個の球形のマイクロカプセル、及び
前記球形のマイクロカプセルを支持する支持層を含み、
前記マイクロカプセルは、前記マイクロカプセルの内部に配置される複数の白色帯電粒子または複数の黒色帯電粒子を含む、請求項１に記載の電気泳動表示装置。 - 前記マイクロカプセルは、前記マイクロカプセルの内部に配置される複数の白色帯電粒子及び複数の黒色帯電粒子を含み、
前記白色帯電粒子と前記黒色帯電粒子は互いに反対極性に帯電している、請求項２に記載の電気泳動表示装置。 - 前記電子インク層は、前記マイクロカプセルの上に形成される共通電極をさらに含む、請求項２又は３に記載の電気泳動表示装置。
- 前記隔壁の間の前記上部基板に形成される溝をさらに含む、請求項２〜４のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
- 前記カラーフィルタは前記溝に位置する、請求項５に記載の電気泳動表示装置。
- 前記隔壁の高さは２０乃至２５μｍである、請求項１〜６のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
- 前記隔壁は、白色感光膜、あるいは黒色感光膜からなる、請求項１〜７のいずれかに記載の電気泳動表示装置。
- 前記反射層及び前記カラーフィルタの上に形成される接着層をさらに含み、
前記接着層は液状接着剤からなり、前記上部基板、前記隔壁、前記反射層、及び前記カラーフィルタを含む上部表示板に接着されており、
前記接着層の厚さは２０乃至２５μｍである、請求項１〜８のいずれかに記載の電気泳動表示装置。 - 下部基板、
上部基板、
前記下部基板の上に形成される薄膜トランジスタ、
前記薄膜トランジスタに接続される画素電極、
前記下部基板と前記上部基板との間に位置する電子インク層、
前記上部基板に形成される複数個の隔壁、
前記隔壁の上に形成される反射層、
前記隔壁の間に形成される表面処理部、及び、
前記表面処理部の上に形成されるカラーフィルタを含む電気泳動表示装置の製造方法であって、
上部基板に金属層を形成してパターンニングして前記隔壁に対応して複数個の金属層パターンを形成し、各金属層パターンの上に第１感光膜を形成するステップと、
各第１感光膜をマスクとして前記上部基板をエッチングし、各第１感光膜の下部に第１隔壁を形成し、各第１隔壁間に溝を形成するステップと、
各溝の内部に表面処理を行って前記表面処理部を形成するステップと、
各第１隔壁上の金属層パターン及び前記第１感光膜を除去した後、前記表面処理部の上に第２感光膜を形成するステップと、
前記第２感光膜をマスクとして前記上部基板の全面をエッチングし、前記隔壁を形成し、前記上部基板の全面に第１反射層を形成するステップと、
前記第２感光膜及び前記第２感光膜上の前記第１反射層をリフトオフ工程によって除去することで前記反射層を形成した後、前記表面処理部の上に前記カラーフィルタを形成するステップと、
前記カラーフィルタ及び前記反射層上に接着層を形成するステップと、
を含む電気泳動表示装置の製造方法。
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