KR100753853B1 - 분할된 전극 패턴을 갖는 반사형 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 각각의 서브 픽셀에 교차하는 데이터 전극과 스캔 전극의 폭이 거의 동일하게 형성되도록 스캔 전극이 2 개 이상의 라인 패턴으로 분할되어 구성되므로, 두 전극 사이의 전계 분포를 개선하여 구동 전압의 대칭성을 구현할 수 있고, 이에 따라 구동 파형의 설계가 용이하고, 구동 IC도 색상에 관계없이 공용화가 가능하여 표시 소자의 양산성이 우수해지는 효과를 얻을 수 있다.

Description

분할된 전극 패턴을 갖는 반사형 표시 장치{Reflective display device with divided electrodes}
도 1은 종래 반사형 표시 장치가 도시된 단면도,
도 2는 종래 반사형 표시 장치의 전극 배치 구조가 도시된 도면,
도 3은 종래 전극 구조에서 나타나는 전계 분포를 나타낸 참고도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 전극 배치 구조가 도시된 주요부 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 전극 배치 구조가 도시된 평면 구성도,
도 6은 본 발명의 전극 구조에서 나타나는 전계 분포를 나타낸 참고도,
도 7과 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극 배치 구조가 도시된 평면 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 상부 기판 12A, 12B, 12C : 스캔 전극
12a : 전극 연결부 12b : 분할 전극
20 : 하부 기판 22 : 데이터 전극
30 : 격벽 32, 34 : 미립자
P : 필셀 S : 서브 픽셀
본 발명은 전자 종이 등의 반사형 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 스캔 전극의 패턴 형상을 변경하여 전압의 비대칭성을 개선한 분할된 전극 패턴을 갖는 반사형 표시 장치에 관한 것이다.
반사형 표시 장치의 일종인 전자 종이(Electronic Paper)는 기존의 디스플레이 소자와 인쇄된 종이의 각각의 장점을 가진 새로운 표시소자로서, LCD, PDP, 유기EL 소자 등과 함께 대표적인 차세대 표시소자로 개발되고 있다.
이러한 전자 종이는 트위스트 볼을 이용한 자이리콘(Gyricon)형, 전기영동법과 마이크로캡슐을 이용한 전기영동형, 콜레스테롤 액정을 이용한 콜레스테롤 액정형, 토너 입자 등을 이용한 충돌 대전형 등이 있다.
그 중에서도 충돌대전형 전자 종이는 투명한 막 사이에 백색과 흑색 미립자를 채워 넣은 두께 약 0.1mm 정도의 표시소자로서, 대전 촉진제를 첨가한 실리카 등으로 토너 입자에 코팅을 수행해 전계를 인가함으로써 일어나는 충돌에 의하여 대전 촉진제에 의해 결정되는 전하를 띠도록 이루어진 것이다.
도 1은 일반적인 충돌대전형 전자종이 표시장치의 내부 구조를 나타낸 주요 부의 단면도이고, 도 2는 종래 전자종이 표시 장치의 전극 배치 구조가 도시된 도면이다.
종래 충돌대전형 전자종이 표시장치는 도 1을 참고하면, 두 기판(10, 20) 사이에서 격벽(30)으로 구획된 각각의 셀 안에 색깔이 다른 두 가지 미립자(32, 34)들이 분포되어, 상기 두 기판(10, 20) 상에 패터닝된 전극(12, 22)에 전압을 인가하면 양의 하전입자는 (-) 전극으로 부의 하전입자는 (+) 전극으로 움직이게 된다.
이와 같은 전자종이 표시장치에서 픽셀은 대략 정사각형 형상으로 이루어지고, 컬러 표시장치의 경우에, 하나의 픽셀은 R, G, B를 구현하도록 세 개의 서브 픽셀로 나누어진다.
여기서, 도 2를 참조하면, 상기 하나의 픽셀(P)에는 하나의 스캔 전극(12)이 통과하는 반면, 스캔 전극(12)과 교차되는 데이터 전극(22)은 상기 각 서브 픽셀에 대응하도록 3 개가 통과하게 된다. 따라서 상기 스캔 전극(12)의 폭은 대략 데이터 전극(22)의 폭의 3배 정도로 크게 형성된다.
이와 같은 스캔 전극(12)와 데이터 전극(22)의 상이한 전극 폭은 두 기판(10, 20) 사이에서 전계의 집중도를 다르게 하여, 도 3에 도시된 바와 같이 전극 폭이 작은 데이터 전극(22)이 스캔 전극(12)보다 전계 집중 효과를 크게 나타난다.
참고로 도 3은 두 전극의 폭을 비교하기 위해 어느 한쪽 전극을 기판 상에서 수평 방향으로 90도 회전시켜 나타낸 도면으로 실제는 두 전극이 서로 교차되게 배치된다.
상기와 같이 스캔 전극(12)보다 데이터 전극(22)의 폭이 작아 전계 집중 효 과를 나타냄에 따라 표시 소자 구동시에 흑색에서 백색으로 변하는 경우의 구동 전압과 백색에서 흑색으로 변하는 경우의 구동전압이 다르게 나타나게 되어, 구동전압의 비대칭성을 보이게 된다.
결국 상기와 같은 구동 전압의 비대칭성은 구동 파형 설계 및 구동 IC 제작시에 비대칭성에 따른 추가적인 전압 공급원 및 구동 회로가 필요하게 되는 등, 회로의 설계는 물론 구동 제어에서도 많은 어려움을 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스캔 전극과 데이터 전극의 폭을 동일하게 하여 구동 전압의 대칭성을 구현함으로써 구동 파형의 설계가 용이하고, 양쪽 전극에 같은 종류의 구동 IC를 사용할 수 있도록 하여 양산성이 우수해질 수 있는 반사형 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 나란히 위치되고 그 내부에 다수의 서브 픽셀 공간을 갖는 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판에 각각 형성되고, 상기 서브 픽셀 공간을 중심으로 상호 교차되게 배열되되, 상호 교차되는 전극 패턴의 폭은 서로 동일하게 형성되는 복수의 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴과; 상기 서브 픽셀 공간에 위치되어 상기 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴 사이에 인가된 전압의 극성에 반응하여 이동하는 대전입자를 포함한 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 상기 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴 중 어느 한쪽 전극 패턴은 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어져 상기 서브 픽셀 공간을 통과하도록 이루어진다.
또한 상기 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어진 전극 패턴은 3개의 라인 패턴으로 나누어지는 것이 바람직하다.
상기 제 1 전극 패턴은 데이터 전극이고, 상기 제 2 전극 패턴은 스캔 전극일 경우에, 상기 하나의 스캔 전극이 상기 데이터 전극의 폭과 동일하도록 2개 이상으로 분할되어 구성된다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는, 나란히 위치되고 그 내부에 다수의 서브 픽셀 공간을 갖는 제 1 기판 및 제 2 기판과; 상기 제 1 기판에 형성되어 서브 픽셀 공간을 통과하는 복수의 데이터 전극 패턴과; 상기 제 2 기판에 상기 서브 픽셀 공간을 중심으로 상기 데이터 전극 패턴과 교차되게 배치되고, 상기 서브 픽셀을 통과하는 패턴이 두 개 이상으로 나누어지게 형성된 스캔 전극 패턴과; 상기 서브 픽셀 공간에 위치되어 상기 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴 사이에 인가된 전압의 극성에 반응하여 이동하는 대전입자를 포함한 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 상기 스캔 전극은 하나의 전극 연결 부분으로부터 상기 각 서브 픽셀을 통과하는 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어진다.
또한 상기 스캔 전극 패턴에서 나누어진 전극의 폭은 상기 데이터 전극의 폭 과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스캔 전극 패턴은 3개의 라인 패턴으로 나누어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예를 도면을 참조하여 설명함에 있어서 전술한 종래 기술과 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하여 설명한다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 표시 장치의 전극 배치 구조가 도시된 도면으로서, 도 4는 주요부 절개 사시도이고, 도 5는 전극 배치 구조가 도시된 주요부 평면 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 상부 기판(10)과 하부 기판(20) 사이에 격벽(30)에 의해 하나의 픽셀이 서브 픽셀(S)로 구획되고, 각각의 서브 픽셀(S)에는 색깔이 다른 두 가지 미립자(32, 34)들이 분포된다.
상기 상부 기판(10)과 하부 기판(20)에는 상기 각각의 서브 픽셀(S)을 중심으로 교차하는 복수개의 제 1 전극 패턴 및 복수개의 제 2 전극패턴이 형성된다. 여기서 제 1 전극 패턴을 주사를 위한 스캔 전극(12A)이고, 제 2 전극 패턴은 디지털 영상 신호를 입력하기 위한 데이터 전극(22)으로 설정한다.
상기 스캔 전극(12A)과 데이터 전극(22)에 인가되는 전압의 상태에 따라 변화되는 전압의 극성에 반응하여, 상기 각 서브 픽셀(S)의 내부 공간에 구비된 미립자(32, 34) 즉, 대전입자들이 이동하면서 입사광에 대한 반사율을 변화시켜 색상을 나타내게 된다.
특히 본 발명에서는 상기 하나의 서브 픽셀(S)에 대응되는 스캔 전극(12A)은 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어지는 바, 본 실시예에서는 3 개의 라인 패턴으로 나누어진 것을 예시하여 설명한다.
즉, 도 5를 참조하면, 하나의 픽셀(P)은 대략 정사각형 구조로 형성되고, 이를 구성하는 R, G, B의 3개의 서브 픽셀(S)은 통상 직사각형 구조로 형성된다.
여기서 상기 데이터 전극(22) 패턴은 상기 직사각형에서 상대적으로 폭이 좁은 면을 통과하게 되고, 데이터 전극(22)과 직교하는 스캔 전극(12A)은 직사각형에서 상대적으로 폭이 넓은 쪽 방향으로 통과하게 된다.
따라서 본 발명에서는 데이터 전극(22)과 스캔 전극(12A) 사이의 전계 분포를 차이를 줄이기 위해서 상대적으로 폭이 큰 스캔 전극(12A)을 복수의 라인 패턴으로 분할하여 구성한 것이다. 이때 가장 바람직하게는 데이터 전극(22)의 폭과 스캔 전극(12A)의 분할 전극(12b)의 폭이 거의 동일하게 형성되는 것이 좋다.
즉, 도 5의 확대도에서와 같이 하나의 서브 픽셀(S)에 데이터 전극(22) 라인 하나와 스캔 전극(12A)의 3개의 분할 전극(12b)이 통과하게 되고, 이때 상기 데이터 전극(22)의 폭과 분할 전극(12b)의 폭은 거의 동일하게 형성되는 것이다.
따라서 상기 스캔 전극(12A) 패턴은 하나의 전극 연결부(12a)에서 나누어진 3개의 분할 전극(12b)으로 구성된다.
도 6은 상기한 바와 같이 스캔 전극(12A) 패턴이 분할될 경우에 각각의 분할 전극(12b)과 데이터 전극(22)을 동일한 폭으로 형성하여 전압을 인가하는 경우의 등전위 상태를 나타낸 도면으로서, 이와 같이 양쪽 전극(12b, 22)을 동일한 폭으로 형성할 경우에 두 전극 사이의 전계 분포는 전체적으로 균일하게 된다.
즉, 종래에는 도 3에서와 같이 스캔 전극(12)의 폭이 데이터 전극(22)의 폭보다 크기 때문에 전계 분포의 비대칭이 발생하게 되었고, 이러한 비대칭으로 인하여 표시 소자 구동시에 반대 극성을 띠도록 상반된 전원을 인가할 때, 흑색과 백색의 출현 전압이 다르게 나타나는 문제가 발생되었다.
하지만 본 발명에서는 도 6에서와 같이 3개로 분할된 스캔 전극(12A)의 폭과 데이터 전극(22)의 폭이 동일하게 형성됨에 따라 양 전극 부근에서의 전계의 집중도가 비슷하게 되고 전기장의 세기가 거의 등간격으로 분포되어 흑백의 출현 전압이 같아질 수 있게 된다.
따라서 구동 전압의 대칭성을 갖게 되어 흑색 입자를 출현시키기 위한 구동 파형을 백색 입자를 출현시키기 위한 구동 파형에도 동일하게 적용할 수 있기 때문에 전체적으로 구동 파형의 설계가 용이하게 된다.
또한 구동 IC도 입자의 색깔에 상관없이 같은 종류의 IC를 사용할 수 있게 되어 표시 소자의 양산성이 좋아지게 된다.
상기한 본 발명의 일 실시예에서는 스캔 전극(12A)이 3개로 분할된 구조를 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 2개 또는 4개, 또는 그 이상으로 분할되는 구조도 가능하다. 다만, 분할된 스캔 전극(12A)과 데이터 전극(22)의 폭의 차이가 너무 커지지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 다른 실시예의 구성을 도면을 참조하여 살펴보면, 도 7은 스캔 전극(12B) 패턴이 두 개의 라인 전극 패턴으로 분할되어 구성된 것을 예시하였고, 도 8에서는 스캔 전극(12C) 패턴이 4개의 라인 전극 패턴으로 분할되어 구성된 것을 예시하였다.
이와 같은 상기 스캔 전극(12A, 12B, 12C)의 분할 개수 및 폭의 설정은 데이터 전극(22)의 폭이 가장 중요한 변수이나, 서브 픽셀(S)의 구조와 각각의 구동 전압의 설계, 그리고 배치 구조 및 주변 조건을 고려하여 다양하게 설정할 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 실시예와 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상에 대한 당업자의 이해를 도모하기 위한 것으로, 예시적으로 이해되어야 하며, 본원 발명의 권리범위는 첨부된 청구범위 및 그에 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 반사형 표시 장치는 데이터 전극의 폭과 동일하도록 스캔 전극이 2 개 이상의 라인 패턴으로 분할되어 구성되므로, 구동 전압의 대칭성을 구현할 수 있게 되어 구동 파형의 설계가 용이하고, 구동 IC도 색상에 관계없이 공용화가 가능하여 표시 소자의 양산성이 우수해지는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 나란히 위치되고 그 내부에 다수의 서브 픽셀 공간을 갖는 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판에 각각 형성되고, 상기 서브 픽셀 공간을 중심으로 상호 교차되게 배열되되, 상호 교차되는 전극 패턴의 폭은 서로 동일하게 형성되는 복수의 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴과;
    상기 서브 픽셀 공간에 위치되어 상기 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴 사이에 인가된 전압의 극성에 반응하여 이동하는 대전입자를 포함한 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 전극 패턴 및 제 2 전극 패턴 중 어느 한쪽 전극 패턴은 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어져 상기 서브 픽셀 공간을 통과하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어진 전극 패턴은 3개의 라인 패턴으로 나누어진 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극 패턴은 데이터 전극이고, 상기 제 2 전극 패턴은 스캔 전극일 경우에, 상기 하나의 스캔 전극이 상기 데이터 전극의 폭과 동일하도록 2개 이상으로 분할되어 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  5. 나란히 위치되고 그 내부에 다수의 서브 픽셀 공간을 갖는 제 1 기판 및 제 2 기판과;
    상기 제 1 기판에 형성되어 서브 픽셀 공간을 통과하는 복수의 데이터 전극 패턴과;
    상기 제 2 기판에 상기 서브 픽셀 공간을 중심으로 상기 데이터 전극 패턴과 교차되게 배치되고, 상기 서브 픽셀을 통과하는 패턴이 두 개 이상으로 나누어지게 형성되되, 나누어진 전극의 폭은 상기 데이터 전극의 폭과 동일하게 형성된 스캔 전극 패턴과;
    상기 서브 픽셀 공간에 위치되어 상기 데이터 전극 패턴 및 스캔 전극 패턴 사이에 인가된 전압의 극성에 반응하여 이동하는 대전입자를 포함한 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스캔 전극은 하나의 전극 연결 부분으로부터 상기 각 서브 픽셀을 통과하는 두 개 이상의 라인 패턴으로 나누어진 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 스캔 전극 패턴은 3개의 라인 패턴으로 나누어진 것을 특징으로 하는 반사형 표시 장치.
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