KR100646810B1 - Apparatus for emitting electrowetting display - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 능동 발광형 액정표시 장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional active light emitting liquid crystal display device.
도 2는 종래 전기습윤 현상을 이용한 표시장치의 개략도로서, (a)는 스위치 S1이 오프 상태에서의 착색 물방울의 정상상태(명 표시), (b)는 스위치 S1이 온 상태에서의 암 표시 상태를 각각 보인 개략도이다.2 is a schematic diagram of a display device using a conventional electrowetting phenomenon, (a) is a normal state (name display) of the colored water droplets when the switch S1 is off, (b) is a dark display state when the switch S1 is on Are schematic diagrams respectively.
도 3은 본 발명이 적용되는 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a light emitting electrowetting display device to which the present invention is applied.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.4 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에서 픽셀 오프 상태를 보인 개략도이다.5 is a schematic diagram illustrating a pixel off state in FIG. 4.
도 6은 도 4에서 픽셀 온 상태를 보인 개략도이다.FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a pixel on state in FIG. 4.
도 7은 도 4에서 칼라 구현 상태를 보인 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a color implementation state in FIG. 4.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.8 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to another embodiment of the present invention.
도 9는 도 8에서 픽셀 온 상태를 보인 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a pixel on state in FIG. 8.
도 10은 도 8에서 픽셀 오프 상태를 보인 개략도이다.10 is a schematic diagram illustrating a pixel off state in FIG. 8.
도 11은 도 8에서 칼라 구현 상태를 보인 개략도이다.FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a color implementation state in FIG. 8.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.12 is a schematic diagram of a light emitting electrowetting display device according to still another embodiment of the present invention.
도 13은 도 12에서 픽셀 오프 상태를 보인 개략도이다.FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a pixel off state in FIG. 12.
도 14는 도 12에서 픽셀 온 상태를 보인 개략도이다.14 is a schematic diagram illustrating a pixel on state in FIG. 12.
도 15는 도 12에서 칼라 구현 상태를 보인 개략도이다.15 is a schematic diagram illustrating a color implementation state in FIG. 12.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 제 1 기판 111 : 블랙 매트릭스(BM)100: first substrate 111: black matrix (BM)
112 : 발광층 200 : 제 2 기판112: light emitting layer 200: second substrate
300 : 발광형 전기습윤부 311 : 제 1 유체300: light emitting electrowetting unit 311: first fluid
312 : 제 2 유체 313 : 격벽312
321 : 제 1 전극 322 : 제 2 전극321: first electrode 322: second electrode
331 : 절연막 400 : 광원331
본 발명은 발광형 전기습윤(Electrowetting) 디스플레이 장치에 관한 것으로, 특히 조사되는 UV(Ultraviolet, 자외선) 광에 발광하는 형광체를 기판에 도포하고 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시하기에 적당하도록 한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting electrowetting display device, and in particular, a phosphor that emits light to be irradiated with UV (Ultraviolet) light is applied to a substrate, and the surface size of the fluid is controlled by using an electrowetting phenomenon. A light emitting electrowetting display device suitable for display.
도 1은 종래 능동 발광형 액정표시 장치의 개략도로서, 대한민국 특허청 공 개번호 제 특1997-0016689 호의 기술이다.1 is a schematic view of a conventional active light emitting liquid crystal display device, which is a technology of Korean Patent Application Publication No. 1997-0016689.
이에 도시된 바와 같이, 액정표시소자(30)와; 상기 액정표시소자(30)의 배면에 설치되어 여기광을 생성하는 배면광원(21)과; 상기 액정표시소자(30)를 보호할 수 있도록 그 전면부에 설치된 전면유리(29); 및 상기 전면유리(29) 내면에 컬러 패턴을 얻을 수 있도록 도포된 능동발광부(27)를 구비한다.As shown therein, the liquid
상기 액정표시소자(30)는 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치된 제 1 및 제 2 기판(31)(37)과; 상기 제 1 기판(31)의 내면에 서로 평행하게 배치된 복수개의 스트라이프상의 제 1 전극(32)과; 상기 제 2 기판(37)의 내면에 상기 제 1 전극(32)의 배열방향과 직교방향으로 서로 평행하게 배치된 복수개의 스트라이프상의 제 2 전극(36)과; 상기 제 1 기판(31)의 내면에 상기 제 1 전극(32)을 덮도록 형성된 제 1 배향막(33)과; 상기 제 2 기판(37)의 내면에 상기 제 2 전극(36)을 덮도록 형성된 제 2 배향막(35)과; 상기 제 1 및 제 2 배향막(33)(35) 사이에 주입되고 상기 제 1 및 제 2 배향막(33)(35)에 형성된 러빙 방향에 따라 배향하도록 된 액정분자(34)로 이루어져 있다.The liquid
이러한 종래기술은 LCD 구성요소 중 칼라필터를 대신하여 레이저 페인트를 도포하여 휘도, 컨트라스트 및 시야각 특성을 개선하였다.This prior art improves brightness, contrast and viewing angle characteristics by applying laser paint instead of color filters among LCD components.
그러나 이러한 종래기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, this prior art had the following problems.
즉, 편광판 2매를 사용하는 구조이기 때문에 기본적으로 광효율이 떨어지는 문제점이 있었다.That is, since the structure uses two polarizing plates, there is a problem in that the light efficiency is inferior.
또한 액정의 느린 응답속도가 광 응답속도가 빠른 발광물질의 특성을 저하시 키게 되는 문제점도 있었다.In addition, there is a problem that the slow response speed of the liquid crystal deteriorates the characteristics of the light emitting material having a fast optical response speed.
더불어 액정이 조사되는 UV 광에 열화가 생기므로 특성이 저하되며 신뢰성에 문제가 있다.In addition, since deterioration occurs in the UV light to which the liquid crystal is irradiated, the characteristics are deteriorated and there is a problem in reliability.
도 2는 종래 전기습윤 현상을 이용한 표시장치의 개략도로서, (a)는 스위치 S1이 오프 상태에서의 착색 물방울의 정상상태(명 표시), (b)는 스위치 S1이 온 상태에서의 암 표시 상태를 각각 보인 개략도로서, 일본국 특허청 공개번호 제 특개2004-287008 호의 기술이다.2 is a schematic diagram of a display device using a conventional electrowetting phenomenon, (a) is a normal state (name display) of the colored water droplets when the switch S1 is off, (b) is a dark display state when the switch S1 is on As a schematic diagram showing each of them, it is a technique of Japanese Patent Laid-Open No. 2004-287008.
이에 도시된 바와 같이, 표시장치 최하층을 구성하는 제 1 투명기재(12)와; 상기 제 1 투명기재(12) 상에 설치되는 제 1 투명전극(14)과; 상기 제 1 투명전극(14) 위에 설치되는 절연막(16a)과 저 표면 에너지막(16b)으로 되는 절연층(16)과;; 상기 절연층(16) 위에 설치되는 제 2 투명전극(15)과; 상기 제 2 투명전극(15)을 간격을 두고 둘러싸는 캐비티(Cavity)(17)와; 상기 캐비티(17) 위에 설치되는 최상층을 구성하는 제 2 투명기재(18)와; 상기 캐비티(17)의 칸막이 내에 봉입되는 착색 물방울(W)과; 상기 착색 물방울(W)에 전계를 인가한 것에 의한 전기습윤(Electrowetting) 현상을 이용한 표시장치이다.As shown therein, the first
여기서 미설명부호 10은 표시장치이고, E는 직류전원이며, S1은 스위치이다.Here,
그러나 이러한 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.However, this conventional technology has the following problems.
즉, 전계를 가하지 않은 상태에서 물방울의 표면장력에 의하여 원형으로 모여있고, 전계를 가하면 표면이 퍼지는 원리를 제 1 의 유체로만 구현하여 물방울의 위치 조절이 어려운 문제점이 있었다.That is, the circular shape is gathered by the surface tension of the water droplets in the absence of an electric field, and when the electric field is applied, it is difficult to control the position of the water droplets by implementing only the first fluid.
또한 착색된 물방울이 빛을 차단하는 역할을 수행함으로써 단색 디스플레이 구조인 한계도 있었다.In addition, the colored droplets play a role of blocking light, thereby limiting the monochrome display structure.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 조사되는 UV 광에 발광하는 형광체를 기판에 도포하고 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시할 수 있는 발광형 전기습윤 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to apply a phosphor to the UV light to be irradiated on the substrate and to adjust the surface size of the fluid using the electrowetting phenomenon The present invention provides a light emitting electrowetting display device capable of displaying an image.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는,In order to achieve the above object, a light-emitting electrowetting display device according to an embodiment of the present invention,
상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치된 제 1 및 제 2 기판과; 상기 제 1 및 제 2 기판 사이에 위치하고, 적어도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않는 제 1 및 제 2 유체와; 상기 제 1 및 제 2 유체에 각각 전압을 인가해 주는 제 1 및 제 2 전극과; 상기 제 2 유체와 상기 제 2 전극 사이에 위치하는 절연막;을 포함하여 구성되고, 상기 제 1 기판은 내면에 칼라 패턴을 얻을 수 있도록 발광물질이 도포된 패턴을 구비한 발광층을 포함하여 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.First and second substrates spaced apart from each other by a predetermined interval; First and second fluids positioned between the first and second substrates, the at least one fluid having conductivity or polarity and not mixing with each other; First and second electrodes applying voltages to the first and second fluids, respectively; And an insulating layer disposed between the second fluid and the second electrode, wherein the first substrate includes a light emitting layer having a pattern coated with a light emitting material to obtain a color pattern on an inner surface thereof. It is characterized by technical configuration.
이하, 상기와 같은 본 발명, 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the present invention as described above, the light-emitting electrowetting display device will be described with reference to the drawings.
도 3은 본 발명이 적용되는 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a light emitting electrowetting display device to which the present invention is applied.
이에 도시된 바와 같이, 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치된 제 1 및 제 2 기판(100)(200)과; 상기 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시하는 발광형 전기습윤부(300);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown therein, the first and
또한 상기 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는, 상기 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하는 광원(400)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the light-emitting electrowetting display apparatus may include a
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.4 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to an embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치된 제 1 및 제 2 기판(100)(200)과; 상기 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 적어도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않는 제 1 및 제 2 유체(311)(312)와; 상기 제 1 및 제 2 유체(311)(312)에 각각 전압을 인가해 주는 제 1 및 제 2 전극(321)(322)과; 상기 제 2 유체(312)와 상기 제 2 전극(322) 사이에 위치하는 절연막(331);을 포함하여 구성되고, 상기 제 1 기판(100)은 내면에 칼라 패턴을 얻을 수 있도록 발광물질이 도포된 패턴을 구비한 발광층(112)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown therein, the first and
상기 제 1 및 제 2 유체(311)(312)는, 하나의 유체는 빛을 차단하는 물질로 구성되고, 다른 하나의 유체는 빛을 통과시키는 물질로 구성된 것을 특징으로 한다.The first and
상기 빛을 차단하는 물질은, 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 중에서 하나 또는 둘 이상이 조합된 물질로 구성하는 것을 특징으로 한다.The light blocking material is characterized in that it is composed of one or two or more of a combination of zinc oxide, titanium dioxide, iron oxide, magnesium oxide.
상기 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는, 상기 제 1 유체(311) 또는 상기 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 형성되어, 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시키는 격벽(313)을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The light-emitting electrowetting display device is formed to have a height that separates the
상기 격벽(313)은, 친수성(親水性) 물질로 구성한 것을 특징으로 한다.The
상기 발광층(112)은, R(Red, 레드), G(Green, 그린), B(Blue, 블루), C(Cyan, 시안), M(Magenta, 마젠타), Y(Yellow, 옐로), 화이트(White) 중에서 둘 이상의 조합으로 발광물질이 도포된 패턴이 형성된 것을 특징으로 한다.The
상기 제 1 기판(100)은, 블랙 UV 차단막이 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)(111)를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The
또한 상기 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는, 상기 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하는 광원(400)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the light-emitting electrowetting display apparatus may include a
상기 광원(400)은, UV 발광 다이오드로 구성된 것을 특징으로 한다.The
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.8 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to another embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치된 제 1 및 제 2 기판(100)(200)과; 상기 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 적어 도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않는 제 1 및 제 2 유체(311)(312)와; 상기 제 1 및 제 2 유체(311)(312)에 각각 전압을 인가해 주는 제 1 및 제 2 전극(321)(322)과; 상기 제 2 유체(312)와 상기 제 1 전극(321) 사이에 위치하는 절연막(331);을 포함하여 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 유체 중 하나의 유체에는 발광물질이 혼합되어 있는 것을 특징으로 한다.As shown therein, the first and
상기 제 1 및 제 2 유체(311)(312)는, 하나의 유체는 빛을 차단하는 물질로 구성되고, 다른 하나의 유체는 빛을 통과시키는 물질로 구성된 것을 특징으로 한다.The first and
상기 빛을 차단하는 물질은, 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 중에서 하나 또는 둘 이상이 조합된 물질로 구성하는 것을 특징으로 한다.The light blocking material is characterized in that it is composed of one or two or more of a combination of zinc oxide, titanium dioxide, iron oxide, magnesium oxide.
상기 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는, 상기 제 1 유체(311) 또는 상기 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 형성되어, 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시키는 격벽(313)을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The light-emitting electrowetting display device is formed to have a height that separates the
상기 격벽(313)은, 친수성(親水性) 물질로 구성한 것을 특징으로 한다.The
상기 발광물질이 혼합된 유체는, R(Red, 레드), G(Green, 그린), B(Blue, 블루), C(Cyan, 시안), M(Magenta, 마젠타), Y(Yellow, 옐로), 화이트(White) 중에서 둘 이상의 조합으로 발광물질이 혼합된 것을 특징으로 한다.The mixture of the light emitting materials is R (Red, red), G (Green, green), B (Blue, blue), C (Cyan, cyan), M (Magenta, magenta), Y (Yellow, yellow) , White (White) is characterized in that the light emitting material is mixed in two or more combinations.
상기 제 1 기판(100)은, 블랙 UV 차단막이 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)(111)를 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The
또한 상기 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는, 상기 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하는 광원(400)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the light-emitting electrowetting display apparatus may include a
상기 광원(400)은, UV 발광 다이오드로 구성된 것을 특징으로 한다.The
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.12 is a schematic diagram of a light emitting electrowetting display device according to still another embodiment of the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치된 제 1 및 제 2 기판(100)(200)과; 상기 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 적어도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않는 제 1 및 제 2 유체(311)(312)와; 상기 제 1 및 제 2 유체(311)(312)에 각각 전압을 인가해 주는 제 1 및 제 2 전극(321)(322)과; 상기 제 2 유체(312)와 상기 제 2 전극(322) 사이에 위치하는 절연막(331)과; 상기 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하고, 각각의 화소와 매칭되는 R, G, B 패턴을 가지고 있는 광원(400);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.As shown therein, the first and
상기 제 1 및 제 2 유체(311)(312)는, 하나의 유체는 빛을 차단하는 물질로 구성되고, 다른 하나의 유체는 빛을 통과시키는 물질로 구성된 것을 특징으로 한다.The first and
상기 빛을 차단하는 물질은, 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 중에서 하나 또는 둘 이상이 조합된 물질로 구성하는 것을 특징으로 한다.The light blocking material is characterized in that it is composed of one or two or more of a combination of zinc oxide, titanium dioxide, iron oxide, magnesium oxide.
상기 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는, 상기 제 1 유체(311) 또는 상기 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 형성되어, 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시키는 격벽(313)을 더욱 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The light-emitting electrowetting display device is formed to have a height that separates the
상기 격벽(313)은, 친수성(親水性) 물질로 구성한 것을 특징으로 한다.The
상기 광원(400)은, R(Red, 레드), G(Green, 그린), B(Blue, 블루), C(Cyan, 시안), M(Magenta, 마젠타), Y(Yellow, 옐로), 화이트(White) 중에서 둘 이상의 조합으로 광원의 패턴이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.The
상기 광원(400)은, UV 발광 다이오드로 구성된 것을 특징으로 한다.The
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the light-emitting electrowetting display device according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 본 발명은 조사되는 UV 광에 발광하는 형광체를 기판에 도포하고 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시하고자 한 것이다.First, the present invention intends to display an image by applying a phosphor that emits light to the UV light to be irradiated onto a substrate and adjusting the surface size of the fluid using an electrowetting phenomenon.
도 3은 본 발명에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이다.3 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to the present invention.
그래서 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)은 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치되어, 서로 일정 간격이 이격되도록 한다.Thus, the
그리고 발광형 전기습윤부(300)는 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시하게 된다.The light-emitting
또한 광원(400)은 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하게 된다.In addition, the
이러한 본 발명의 구성 및 동작을 하기의 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.The configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
<실시예 1><Example 1>
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이고, 도 5는 도 4에서 픽셀 오프 상태를 보인 개략도이며, 도 6은 도 4에서 픽셀 온 상태를 보인 개략도이고, 도 7은 도 4에서 칼라 구현 상태를 보인 개략도이다.4 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a schematic view showing a pixel off state in FIG. 4, FIG. 6 is a schematic view showing a pixel on state in FIG. 4, and FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a color implementation in FIG. 4.
그래서 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)은 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치되도록 한다.Therefore, the
그리고 제 1 유체(311)와 제 2 유체(312)는 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 적어도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않도록 한다. 그래서 실시예 1에서는 제 1 유체(311)는 제 1 기판(100)의 하단에 위치시키고, 제 2 유체는 제 2 기판(200)의 상단에 위치시킨 예를 보였다.The
또한 제 1 전극(321)과 제 2 전극(322)은 제 1 및 제 2 유체(311)(312)에 각각 전압을 인가해 주도록 한다. 그래서 실시예 1에서는 제 1 전극(321)은 제 1 기판(100)과 제 1 유체(311) 사이에 위치시켜 제 1 유체(311)에 전압을 인가해 줄 수 있도록 하고, 제 2 전극(322)은 제 2 기판(200)과 제 2 유체(312) 사이에 위치시켜 제 2 유체(312)에 전압을 인가해 주도록 할 수 있다. 그리고 이러한 전극 (321)(322)은 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시키는 기능을 수행하게 된다. 또한 제 1 전극(321)과 제 2 전극(322)에 가해지는 전압의 크기를 조절하여 그레이 스케일(Gray Scale)을 구현한다.In addition, the
또한 절연막(331)은 제 2 유체(312)와 제 2 전극(322) 사이에 위치시켜 절연기능을 수행하도록 한다.In addition, the insulating
또한 실시예 1에서는 발광층(112)을 포함하도록 하는데, 이러한 발광층(112)은 칼라 패턴을 얻을 수 있도록 제 1 기판(100)의 내면에 발광물질이 도포되도록 한다. 즉, 발광 형광체를 R, G, B로 코팅시킬 수 있다.In addition, in the first embodiment, the
이러한 실시예 1에서 각각의 특징을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.In more detail, each feature in the first embodiment is as follows.
1) 제 1 및 제 2 유체(311)(312)는 하나의 유체는 빛을 차단하는 물질로 구성되고, 다른 하나의 유체는 빛을 통과시키는 물질로 구성되도록 한다. 예를 들어 제 1 유체(311)는 빛을 통과시키는 물질로 구성하고, 제 2 유체(312)는 빛을 차단시키는 물질로 구성할 수 있다. 빛(예를 들면, UV 빛)을 차단하는 기능으로는 화학적 물질이 흡수하는 유형과 물리적으로 반사, 분산시키는 유형이 있다. 그래서 제 2 유체(312)를 구성하는 빛을 차단하는 물질은 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 등의 물질을 사용할 수 있는 데, 이는 물리적으로 UV 빛을 반사, 분산시키는 유형에 속한다.1) The first and
2) 또한 격벽(313)은 제 1 유체(311) 또는 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 형성되어, 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시킬 수 있다. 그래서 도 4 내지 도 7에서는 제 2 유체(312)를 균일하게 분포시키도록 격벽(313)을 형성한 예를 보 이고 있다. 이러한 격벽(313)은 친수성 물질로 구성한다. 그리고 격벽(313)은 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 유체(311)와 제 2 유체(312)를 모두 격리하는 높이로 구성할 수도 있다. 이러한 물리적인 격벽(313) 없이도 본 발명을 구현하는 것 또한 가능하다.2) In addition, the
3) 또한 실시예 1에서 발광층(112)은 R(레드), G(그린), B(블루), C(시안), M(마젠타), Y(옐로), 화이트(White) 중에서 둘 이상의 조합으로 발광물질이 도포된 패턴이 형성되도록 한다. 바람직하게는 RGB, CMY, RGBCMY, RGB + White, CMY + White, RGBCMY + White로 패턴이 형성되도록 한다. 이때 발광물질이 도포된 각각의 화소의 크기는 같거나 서로 다르게 구성할 수 있다.3) In Example 1, the
4) 또한 제 1 기판(100)은 블랙 UV 차단막이 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)(111)를 더욱 포함하여 구성된다. 이러한 블랙 매트릭스(111)에 의해 발광층(112)에서 표시품질이 더욱 향상된다.4) The
5) 광원(400)은 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하게 된다. 도 4 내지 도 7에서는 제 2 기판(200)의 외면에 광원(400)이 설치되어 여기광을 생성한 예를 보였다. 이러한 광원(400)은 UV 발광 다이오드로 구성할 수도 있고, 면광원으로 구성할 수도 있다.5) The
6) 그래서 실시예 1에서는 다음과 같이 동작하게 된다.6) Thus, in Example 1, the operation is as follows.
a) 픽셀 오프(pixel off)a) pixel off
전계를 가하지 않는 상태에서 제 2 유체(312)는 픽셀(pixel) 전면에 도포되어 있고, 광원(400)으로부터 조사된 UV LED의 빛이 제 2 유체(312)에 조사되어 차 단된다. (도 5 참조)In the state in which no electric field is applied, the
b) 픽셀 온(pixel on)b) pixel on
제 1 및 제 2 전극(321)(322)에 전계를 인가하면, 제 1 유체(311)의 표면장력에 영향을 받아서 제 2 유체(312)가 밀려서 이동하게 된다. 외부 광원(400)의 UV 빛이 통과되어 제 1 기판(100)에 코팅된 발광층(312)에 조사되고, 발광층(312)은 각각의 고유 파장을 방출한다. (도 6 참조)When an electric field is applied to the first and
<실시예 2><Example 2>
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이고, 도 9는 도 8에서 픽셀 온 상태를 보인 개략도이며, 도 10은 도 8에서 픽셀 오프 상태를 보인 개략도이고, 도 11은 도 8에서 칼라 구현 상태를 보인 개략도이다.8 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a schematic view showing a pixel on state in FIG. 8, FIG. 10 is a schematic view showing a pixel off state in FIG. 8, and FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a color implementation state in FIG. 8.
그래서 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)은 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치되도록 한다.Therefore, the
그리고 제 1 유체(311)와 제 2 유체(312)는 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 적어도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않도록 한다. 그래서 실시예 2에서는 제 1 유체(311)는 제 2 기판(200)의 상단에 위치시키고, 제 2 유체는 제 1 기판(100)의 하단에 위치시킨 예를 보였다.The
또한 제 1 전극(321)과 제 2 전극(322)은 제 1 및 제 2 유체(311)(312)에 각각 전압을 인가해 주도록 한다. 그래서 실시예 2에서는 제 1 전극(321)은 제 1 기판(100)과 제 2 유체(312) 사이에 위치시켜 제 2 유체(312)에 전압을 인가해 줄 수 있도록 하고, 제 2 전극(322)은 제 2 기판(200)과 제 1 유체(311) 사이에 위치시켜 제 1 유체(311)에 전압을 인가해 주도록 할 수 있다. 그리고 이러한 전극(321)(322)은 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시키는 기능을 수행하게 된다. 또한 제 1 전극(321)과 제 2 전극(322)에 가해지는 전압의 크기를 조절하여 그레이 스케일(Gray Scale)을 구현한다.In addition, the
또한 절연막(331)은 제 2 유체(312)와 제 1 전극(321) 사이에 위치시켜 절연기능을 수행하도록 한다.In addition, the insulating
또한 실시예 2에서는 제 1 및 제 2 유체 중 하나의 유체에는 발광물질이 혼합되도록 한다. 이러한 발광물질은 UV 빛의 조사시 R, G, B를 방출하는 물질로 조성되거나 또는 C, M, Y를 방출하는 물질로 조성할 수 있다.In Example 2, the light emitting material is mixed with one of the first and second fluids. The light emitting material may be formed of a material emitting R, G, or B when irradiated with UV light, or a material emitting C, M, or Y.
이러한 실시예 2에서 각각의 특징을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.The features of each of the second embodiment will be described in more detail as follows.
1) 제 1 및 제 2 유체(311)(312)는 하나의 유체는 빛을 차단하는 물질로 구성되고, 다른 하나의 유체는 빛을 통과시키는 물질로 구성되도록 한다. 예를 들어 제 1 유체(311)는 빛을 통과시키는 물질로 구성하고, 제 2 유체(312)는 빛을 차단시키는 물질로 구성할 수 있다. 빛(예를 들면, UV 빛)을 차단하는 기능으로는 화학적 물질이 흡수하는 유형과 물리적으로 반사, 분산시키는 유형이 있다. 그래서 제 2 유체(312)를 구성하는 빛을 차단하는 물질은 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 등의 물질을 사용할 수 있는 데, 이는 물리적으로 UV 빛을 반사, 분산시키는 유형에 속한다.1) The first and
2) 또한 격벽(313)은 제 1 유체(311) 또는 제 2 유체(312)를 구분하는 높이 로 형성되어, 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시킬 수 있다. 그래서 도 8 내지 도 11에서는 제 2 유체(312)를 균일하게 분포시키도록 격벽(313)을 형성한 예를 보이고 있다. 이러한 격벽(313)은 친수성 물질로 구성한다. 그리고 격벽(313)은 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 유체(311)와 제 2 유체(312)를 모두 격리하는 높이로 구성할 수도 있다. 이러한 물리적인 격벽(313) 없이도 본 발명을 구현하는 것 또한 가능하다.2) The
3) 또한 실시예 2에서 유체에 혼합되는 발광물질은 R(레드), G(그린), B(블루), C(시안), M(마젠타), Y(옐로), 화이트(White) 중에서 둘 이상의 조합으로 형성되도록 한다. 바람직하게는 RGB, CMY, RGBCMY, RGB + White, CMY + White, RGBCMY + White로 패턴이 형성되도록 한다. 이때 발광물질이 도포된 각각의 화소의 크기는 같거나 서로 다르게 구성할 수 있다.3) In Example 2, the light emitting material mixed in the fluid is two of R (red), G (green), B (blue), C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and white (White). It is to be formed by the above combination. Preferably, the pattern is formed of RGB, CMY, RGBCMY, RGB + White, CMY + White, and RGBCMY + White. In this case, the size of each pixel coated with the light emitting material may be the same or different.
4) 또한 제 1 기판(100)은 블랙 UV 차단막이 형성된 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)(111)를 더욱 포함하여 구성된다. 이러한 블랙 매트릭스(111)에 의해 발광층(112)에서 표시품질이 더욱 향상된다.4) The
5) 광원(400)은 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하게 된다. 도 8 내지 도 11에서는 제 2 기판(200)의 외면에 광원(400)이 설치되어 여기광을 생성한 예를 보였다. 이러한 광원(400)은 UV 발광 다이오드로 구성할 수도 있고, 면광원으로 구성할 수도 있다.5) The
6) 그래서 실시예 2에서는 다음과 같이 동작하게 된다.6) Thus, in Embodiment 2, the operation is as follows.
a) 픽셀 온(pixel on)a) pixel on
전계를 가하지 않는 상태에서 광원(400)의 UV LED의 빛이 발광물질이 혼합된 유체에 조사되고, 발광물질이 혼합된 유체는 각각의 파장의 빛을 방출한다. (도 9 참조)In the state in which no electric field is applied, the light of the UV LED of the
b) 픽셀 오프(pixel off)b) pixel off
제 1 및 제 2 전극(321)(322)에 전계를 인가하면, 제 1 유체(311) 표면장력에 영향을 받아서 제 2 유체(312)가 밀려서 이동하게 된다. 그리고 외부 광원(400)의 UV 빛이 통과되어 제 1 기판(100)에 코팅된 블랙 UV 차단막이 형성된 블랙 매트릭스(111)에 흡수되어 블랙(Black)을 표시하게 된다. 한쪽으로 이동한 발광물질이 혼합된 유체는 블랙 매트릭스(111) 아래로 모인다. (도 10 참조)When an electric field is applied to the first and
<실시예 3><Example 3>
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치의 개략도이고, 도 13은 도 12에서 픽셀 오프 상태를 보인 개략도이며, 도 14는 도 12에서 픽셀 온 상태를 보인 개략도이고, 도 15는 도 12에서 칼라 구현 상태를 보인 개략도이다.12 is a schematic view of a light emitting electrowetting display device according to still another embodiment of the present invention, FIG. 13 is a schematic view showing a pixel off state in FIG. 12, FIG. 14 is a schematic view showing a pixel on state in FIG. 12, 15 is a schematic diagram illustrating a color implementation state in FIG. 12.
그래서 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)은 상호 나란하게 소정 간격 만큼 이격 배치되도록 한다.Therefore, the
그리고 제 1 유체(311)와 제 2 유체(312)는 제 1 및 제 2 기판(100)(200) 사이에 위치하고, 적어도 하나의 유체는 도전성이나 극성을 갖고, 서로 섞이지 않도록 한다. 그래서 실시예 3에서는 제 1 유체(311)는 제 1 기판(100)의 하단에 위치시키고, 제 2 유체는 제 2 기판(200)의 상단에 위치시킨 예를 보였다.The
또한 제 1 전극(321)과 제 2 전극(322)은 제 1 및 제 2 유체(311)(312)에 각각 전압을 인가해 주도록 한다. 그래서 실시예 3에서는 제 1 전극(321)은 제 1 기판(100)과 제 1 유체(311) 사이에 위치시켜 제 1 유체(311)에 전압을 인가해 줄 수 있도록 하고, 제 2 전극(322)은 제 2 기판(200)과 제 2 유체(312) 사이에 위치시켜 제 2 유체(312)에 전압을 인가해 주도록 할 수 있다. 그리고 이러한 전극(321)(322)은 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시키는 기능을 수행하게 된다. 또한 제 1 전극(321)과 제 2 전극(322)에 가해지는 전압의 크기를 조절하여 그레이 스케일(Gray Scale)을 구현한다.In addition, the
또한 절연막(331)은 제 2 유체(312)와 제 2 전극(322) 사이에 위치시켜 절연기능을 수행하도록 한다.In addition, the insulating
또한 실시예 3에서는 광원(400)을 포함하도록 하는데, 이러한 광원(400)은 각각의 화소와 매칭되는 R, G, B 패턴을 가지고 있도록 하여, R, G, B가 각 화소 배면에 조사되도록 한다. 광원(400) 및 화소의 구조는 스트라이프, 델타, 벌집형 등으로 다양하게 구성하는 것이 가능하다.In addition, in Embodiment 3, the
이러한 실시예 3에서 각각의 특징을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.The features of each of the third embodiment will be described in more detail as follows.
1) 제 1 및 제 2 유체(311)(312)는 하나의 유체는 빛을 차단하는 물질로 구성되고, 다른 하나의 유체는 빛을 통과시키는 물질로 구성되도록 한다. 예를 들어 제 1 유체(311)는 빛을 통과시키는 물질로 구성하고, 제 2 유체(312)는 빛을 차단시키는 물질로 구성할 수 있다. 빛(예를 들면, UV 빛)을 차단하는 기능으로는 화학적 물질이 흡수하는 유형과 물리적으로 반사, 분산시키는 유형이 있다. 그래서 제 2 유체(312)를 구성하는 빛을 차단하는 물질은 아연산화물, 티타늄이산화물, 철산화물, 마그네슘산화물 등의 물질을 사용할 수 있는 데, 이는 물리적으로 UV 빛을 반사, 분산시키는 유형에 속한다.1) The first and
2) 또한 격벽(313)은 제 1 유체(311) 또는 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 형성되어, 각 화소마다 유체를 균일하게 분포시킬 수 있다. 그래서 도 12 내지 도 15에서는 제 2 유체(312)를 균일하게 분포시키도록 격벽(313)을 형성한 예를 보이고 있다. 이러한 격벽(313)은 친수성 물질로 구성한다. 그리고 격벽(313)은 제 2 유체(312)를 구분하는 높이로 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 제 1 유체(311)와 제 2 유체(312)를 모두 격리하는 높이로 구성할 수도 있다. 이러한 물리적인 격벽(313) 없이도 본 발명을 구현하는 것 또한 가능하다.2) In addition, the
3) 또한 실시예 3에서 광원(400)은 R(레드), G(그린), B(블루), C(시안), M(마젠타), Y(옐로), 화이트(White) 중에서 둘 이상의 조합으로 패턴이 형성되도록 하여 칼라 구현이 가능하도록 한다. 바람직하게는 RGB, CMY, RGBCMY, RGB + White, CMY + White, RGBCMY + White로 패턴이 형성되도록 한다. 이때 광원(400)의 패턴에 의해 구형된 각각의 화소의 크기는 같거나 서로 다르게 구성할 수 있다. 이러한 광원(400)은 제 1 기판(100) 또는 제 2 기판(200)의 외면에 설치되어 여기광을 생성하게 된다. 도 12 내지 도 15에서는 제 2 기판(200)의 외면에 광원(400)이 설치되어 여기광을 생성한 예를 보였다. 이러한 광원(400)은 UV 발광 다이오드로 구성할 수도 있고, 면광원으로 구성할 수도 있다.3) In a third embodiment, the
4) 그래서 실시예 3에서는 다음과 같이 동작하게 된다.4) Thus, in Example 3, the operation is as follows.
a) 픽셀 오프(pixel off)a) pixel off
전계를 가하지 않는 상태에서 제 2 유체(312)는 픽셀(pixel) 전면에 도포되어 있고, 광원(400)으로부터 조사된 빛이 제 2 유체(312)에 조사되어 차단된다. (도 13 참조)In the state in which no electric field is applied, the
b) 픽셀 온(pixel on)b) pixel on
제 1 및 제 2 전극(321)(322)에 전계를 인가하면, 제 1 유체(311)의 표면장력에 영향을 받아서 제 2 유체(312)가 밀려서 이동하게 된다. 그리고 외부 광원(400)에서 조사된 특정 파장의 빛이 투과되어 칼라를 표시하게 된다. (도 14 참조)When an electric field is applied to the first and
이처럼 본 발명은 조사되는 UV 광에 발광하는 형광체를 기판에 도포하고 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시하게 되는 것이다.As described above, the present invention is to apply a phosphor to the UV light to be irradiated on the substrate and to display the image by adjusting the surface size of the fluid using the electrowetting phenomenon.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.Although the above has been described as being limited to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto and various changes, modifications, and equivalents may be used. Therefore, the present invention can be applied by appropriately modifying the above embodiments, it will be obvious that such application also belongs to the scope of the present invention based on the technical idea described in the claims below.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 발광형 전기습윤 디스플레이 장치는 조사되는 UV 광에 발광하는 형광체를 기판에 도포하고 전기습윤 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 조절하여 영상을 표시할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the light-emitting electrowetting display device according to the present invention has an effect of applying an phosphor to the UV light to be irradiated onto a substrate and adjusting the surface size of the fluid using an electrowetting phenomenon to display an image. Will be.
한편 종래의 표시소자로는 STN(Super Twisted Nematic) LCD, TFT(Thin-Film Transistor) LCD, PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), OLED(Organic Light Emitting Diode), 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display), 전자착색 디스플레이(Electrochromic display) 등의 다양한 소자들이 상용화 혹은 개발 중에 있다. 이중에서 특별히 LCD가 시장을 크게 차지하고 있지만 편광판을 이용하여 빛 효율이 낮으며 시야각 의존성이 있는 등의 문제가 있으며, PDP, OLED 등의 자발광 소자도 고해상도나 휘도, 소비전력, 수명 등의 문제가 있다. 이에 본 발명에서는 전기습윤(Electrowetting) 현상을 이용하여 유체의 표면 사이즈를 변화하여 개구부의 광량을 조절하는 디스플레이 방식에 관한 것으로 특히 발광형 구조에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 휘도, 시야각, 소비전력, 고해상도, 고명암대비(High Contrast Ratio) 등에 탁월하며, 동영상이 구현되며, 플렉시블(Flexible)한 기판에 적용하는 것도 가능한 장점이 있다.Conventional display devices include STN (Super Twisted Nematic) LCD, Thin-Film Transistor (TFT) LCD, Plasma Display Panel (PDP), Field Emission Display (FED), Organic Light Emitting Diode (OLED), Electrophoretic Display ( Various devices such as electrophoretic displays and electrochromic displays are being commercialized or developed. Among them, LCDs occupy a large market, but there are problems such as low light efficiency and dependence on viewing angle by using polarizer. Also, self-emitting devices such as PDP and OLED have high resolution, brightness, power consumption, and lifespan. have. Accordingly, the present invention relates to a display method of controlling the amount of light in the opening by changing the surface size of the fluid using an electrowetting phenomenon, and more particularly, to a light emitting structure. The present invention is excellent in brightness, viewing angle, power consumption, high resolution, high contrast ratio, and the like, and has a merit in that a video is implemented and can be applied to a flexible substrate.
또한 본 발명은 같은 발광형 소자인 PDP에 비하여 소비전력과 고해상도 면에서 우위이며, OLED에 비하여는 OLED의 발광물질이 습기나 공기에 노출되면 특성 저하가 심해지는 것에 비하여 탁월한 내구성을 지니고 있는 장점도 있다.In addition, the present invention is superior in power consumption and high resolution in comparison with the same light emitting device PDP, and compared to the OLED has an excellent durability compared to the worsening of properties when the light emitting material of the OLED is exposed to moisture or air. have.
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