KR101201328B1 - Electrophoretic Display Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부광원이 부족한 어두운 곳에서도 화상을 디스플레이할 수 있도록 화상이 디스플레이되는 정면에 프론트 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소영역에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비되는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향합착되는 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되는 전기영동막과, 상기 제 2 기판에 대향합착되는 제 3 기판과, 상기 제 2 ,제 3 기판 사이에 부분적으로 구비된 프론트 광원과, 상기 제 2 기판과 프론트 광원 사이에 구비되어 상기 프론트 광원에 전압을 인가하는 하부전극과, 상기 제 3 기판과 프론트 광원 사이에 구비되어 상기 프론트 광원에 전압을 인가하는 상부전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic display device having a front light source on a front surface where an image is displayed so that an image can be displayed even in a dark place where external light source is insufficient. A first substrate including a thin film transistor, a pixel electrode, and a storage capacitor in each defined pixel region, a second substrate opposed to and bonded to the first substrate, an electrophoretic film interposed between the first and second substrates, A lower portion provided between the third substrate facing the second substrate, the front light source partially provided between the second and third substrates, and the second substrate and the front light source to apply voltage to the front light source. And an upper electrode provided between the third substrate and the front light source to apply a voltage to the front light source. Characterized in that the configuration.
전기영동소자, 프론트 광원, 반사형 Electrophoretic Device, Front Light Source, Reflective Type
Description
도 1은 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of an electrophoretic display device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도.2 is a cross-sectional view for explaining a method of driving a conventional electrophoretic display device.
도 3은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 단면도.3 is a cross-sectional view of an electrophoretic display device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도.4 is a cross-sectional view for explaining a method of driving an electrophoretic display device according to the present invention;
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 프론트 광원 구동 전극의 평면도.5 is a plan view of a front light source driving electrode according to a first embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 프론트 광원 구동 전극의 평면도.6 is a plan view of a front light source driving electrode according to a second embodiment of the present invention;
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전극의 구동방법을 설명하기 위한 평면도.7 and 8 are plan views illustrating a method of driving an electrode according to a second embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings
104 : 마이크로 캡슐 105 : 전기영동막 104: microcapsules 105: electrophoretic membrane
111 : 제 1 기판 112a : 게이트 전극 111:
113 : 게이트 절연막 114 : 액티브층113: gate insulating film 114: active layer
115a, 115b : 소스/드레인 전극 117 : 화소전극 115a, 115b: source / drain electrodes 117: pixel electrodes
121 : 제 2 기판 124 : 공통전극 121: second substrate 124: common electrode
131 : 제 3 기판 132 : 커패시터 하부전극 131: third substrate 132: capacitor lower electrode
135 : 커패시터 상부전극 150 : 프론트 광원 135 capacitor
161, 162 : 상,하부 전극 165 : 광차단층 161 and 162: upper and lower electrodes 165: light blocking layer
본 발명은 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD)에 관한 것으로 특히, 어두운 곳에서도 프론트 광원에 의해 디스플레이가 가능하도록 하고자 하는 전기영동 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
전기영동 표시장치는 전압이 인가되는 한쌍의 전극을 콜로이드 용액에 담그면 콜로이드 입자가 어느 한쪽의 극성으로 이동하는 현상을 이용한 화상표시장치로서, 백라이트를 사용하지 않으며 넓은 시야각, 높은 반사율, 읽기 쉬움 및 저소비전력 등의 특성을 갖는 바, 전기 종이(electric paper)로서 각광 받을 것으로 기대된다. An electrophoretic display is an image display device using a phenomenon in which colloidal particles are moved to either polarity when a pair of electrodes applied with voltage is immersed in a colloidal solution. It is expected to be spotlighted as an electric paper because it has characteristics such as electric power.
이와같은 전기영동 표시장치는 2개의 기판 사이에 전기 영동막이 개재된 구조를 가진다. 상기 2개의 기판 중 하부기판에 화소전극을 형성하고 상기 화소전극에 전압을 인가할 경우, 전기 영동막 내의 대전입자가 화소전극 측으로 또는 반대측으로 이동하는데, 이것에 의해 뷰잉 시트(viewing sheet)를 통하여 이미지를 볼 수 있다.Such an electrophoretic display device has a structure in which an electrophoretic film is interposed between two substrates. When the pixel electrode is formed on the lower substrate of the two substrates and a voltage is applied to the pixel electrode, the charged particles in the electrophoretic film move to the pixel electrode side or to the opposite side, whereby a viewing sheet is used. You can see the image.
이러한 전기영동장치는 2개의 기판 중 하나 이상은 투명하여야 반사형 모드 로 이미지를 표시할 수 있는데, 외부 빛을 반사시켜 디스플레이한다. 따라서, 어두운 곳에서는 디스플레이 휘도, 명암비가 매우 나빠지며, 디스플레이로써의 기능을 할 수 없다. In such an electrophoretic apparatus, at least one of the two substrates must be transparent to display an image in a reflective mode, which reflects and displays external light. Therefore, the display brightness and contrast ratio become very bad in a dark place, and cannot function as a display.
이하, 도면을 참고로 하여 전기영동 표시장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an electrophoretic display device will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an electrophoretic display device according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a method of driving the electrophoretic display device according to the prior art.
전기영동 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부기판(1)과 화소전극(12)이 형성된 하부기판(2)이 대향 배치되고, 상기 두 기판 사이에 전기 영동막이 개재된 구조를 가진다. As shown in FIG. 1, an electrophoretic display device has a structure in which an
이 때, 상,하부 기판(1,2)은 얇고, 플렉서블(flexible)한 필름을 재료로 형성하되, 상기 화소전극(12)은 고반사율의 금속 일예로 알루미늄, 구리 등을 재료로 형성된다. 다만, 플렉서블하지 않은 기판을 사용하거나 ITO와 같은 투명한 도전물질로 화소전극을 형성하여도 무방하다. At this time, the upper and lower substrates (1, 2) is formed of a thin, flexible film of a material, the
그리고, 상기 전기영동막은 전하를 띤 안료입자(charged pigment particles, 3)들을 포함한 솔벤트(solvent, 4)로 구성되며, 코아서베이션(coacervation) 방법에 의해 마이크로 캡슐(5)로 만드는데, 상기 마이크로 캡슐(5)를 바인더(binder, 6)에 혼합하여 베이스 필름에 코팅(coating) 또는 라미네이팅(laminating)시켜 형성한다.The electrophoretic film is composed of a solvent 4 including charged pigment particles 3 and is made into a
이 때, 안료입자(3)는 서로 다른 색상으로 착색될 수 있는데, B,W(Black, White)의 안료를 첨가하여 이미지가 표현되도록 한다. 그리고, 솔벤트(4)와 바인더(6)는 투명한 물질로 형성하여 빛이 통과할 수 있게 한다. At this time, the pigment particles (3) may be colored in different colors, by adding a pigment of B, W (Black, White) so that the image is represented. The solvent 4 and the
상기의 전기 영동막은 안료입자(3)들이 마이크로 캡슐 막에 둘러싸여 있기 때문에 인접 픽셀의 필드에 의해 안료입자들이 원하지 않는 방향으로 이동하는 것을 억제할 수 있어 보다 나은 화질을 구현할 수 있다. Since the electrophoretic film is surrounded by the microcapsule film, the pigment particles 3 can suppress the movement of the pigment particles in an undesired direction by a field of adjacent pixels, thereby realizing better image quality.
이러한 전기영동 표시장치는, 상기 화소전극(12)에 전압이 인가될 때, 전하를 띤 안료입자(3)들이 그 극성과 반대되는 극성을 띤 전극으로 이동되어, 상기 안료입자(3)들에 의한 빛의 반사에 따라 소정의 화상을 표시하게 된다. 한편, 상기 안료입자(3)들의 극성을 바꾸면 반대 극성을 띠는 전극쪽으로 이동하게 되며, 또다른 화상을 표시하게 된다. In such an electrophoretic display, when a voltage is applied to the
도 2를 참고로 하여 전압의 온/오프에 따른 전기영동 표시장치의 구동방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 다만, 블랙 입자는 정(+)으로 대전되고, 화이트 입자는 부(-)로 대전된 것으로 한다. 물론, 이와 반대로 부(-)로 대전된 블랙 입자와 정(+)으로 대전된 화이트 입자를 사용하여도 무관하다. Referring to FIG. 2, a method of driving an electrophoretic display device according to on / off of a voltage will be described in detail. However, black particles are positively charged and white particles are negatively charged. Of course, negatively charged black particles and positively charged white particles may also be used.
도 2(a)는 화소전극(12)에 중간치 전압을 인가했을 때의 블랙 입자(+)와 화이트 입자(-)의 분포도를 나타낸 것이고, 도 2(b)는 화소전극(12)에 부(-) 전압을 인가했을 때의 블랙 입자(+)와 화이트 입자(-)의 분포도를 나타낸 것이며, 도 2(c)는 화소전극(12)에 정(+) 전압을 인가했을 때의 블랙 입자(+)와 화이트 입자(-)의 분포도를 나타낸 것이다.FIG. 2A illustrates a distribution diagram of black particles (+) and white particles (−) when an intermediate voltage is applied to the
이와같이, 도 2(b)에서와 같이 화소전극(12)에 부(-) 전압을 인가하면, 블랙 입자(+)들이 하강하고 화이트 입자(-)들이 상승하여 상부기판(1) 측에 화이트(W)가 관찰되고, 도 2(c)에서와 같이 화소전극(12)에 정(+) 전압을 인가하면, 화이트 입자(-)들이 하강하고 블랙 입자(+)들이 상승하여 상부기판(1) 측에서 블랙(B)이 관찰된다. 그리고, 화소전극(12)에 소정의 전압을 인가하여 블랙 입자 및 화이트 입자의 분포를 적절히 조절하면 상부기판(1) 측에서 그레이 색상(G)이 관찰된다. As such, when a negative voltage is applied to the
이러한 구동방법을 기본으로, 복수개의 화소 각각에 이미지 데이터에 따라 부(-) 전압 또는 정(+) 전압을 인가한다. 이때, 복수개의 화소 각각에 박막트랜지스터를 구비하여 능동적으로 화소전극(12)에 인가되는 전압치를 조절할 수 있다. 따라서, 인가 전압의 극성을 각 화소마다 제어함으로써, 다양한 화상을 표시할 수 있다. Based on this driving method, a negative voltage or a positive voltage is applied to each of the plurality of pixels according to the image data. In this case, a thin film transistor may be provided in each of the plurality of pixels to actively adjust a voltage value applied to the
그러나, 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치는 다음과 같은 문제점이 있었다. However, the electrophoretic display device according to the prior art has the following problems.
즉, 종래의 전기영동장치는 반사형 모드로서 전기영동막의 안료입자의 반사에 의해 화상이 표시되므로, 외부광이 없는 어두운 곳에서는 외부광원의 부족으로 휘도와 명암비가 나빠지게 되어 디스플레이로서의 제기능을 발휘하지 못한다는 한계가 있다.That is, the conventional electrophoretic device is a reflective mode, and the image is displayed by the reflection of the pigment particles of the electrophoretic film, so that the brightness and contrast ratio worsens due to the lack of the external light source in a dark place without external light, thereby functioning as a display. There is a limit that can not be exercised.
설령, 화소전극을 투명한 도전물질로 형성하고 전기영동장치 배면에 백라이트를 채용한다고 하더라도, 그 빛은 전기영동막에 의해 표시부 앞쪽으로 나가지 못하고 마이크로 캡슐 내의 안료에 의해 흡수 또는 반사되어 버린다. Even if the pixel electrode is formed of a transparent conductive material and a backlight is used on the back of the electrophoretic device, the light is not absorbed by the pigment in the microcapsules without going out in front of the display by the electrophoretic film.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 외부광원이 부족한 어두운 곳에서도 화상을 디스플레이할 수 있도록 화상이 디스플레이되는 정면에 프론트 광원을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an electrophoretic display device comprising a front light source in front of the image is displayed so that the image can be displayed in a dark place lacking external light source The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기영동 표시장치는 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소영역에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비되는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향합착되는 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되는 전기영동막과, 상기 제 2 기판에 대향합착되는 제 3 기판과, 상기 제 2 ,제 3 기판 사이에 부분적으로 구비된 프론트 광원과, 상기 제 2 기판과 프론트 광원 사이에 구비되어 상기 프론트 광원에 전압을 인가하는 하부전극과, 상기 제 3 기판과 프론트 광원 사이에 구비되어 상기 프론트 광원에 전압을 인가하는 상부전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. An electrophoretic display device of the present invention for achieving the above object is a first substrate having a thin film transistor, a pixel electrode and a storage capacitor in each pixel region defined by a gate wiring and a data wiring perpendicular to each other; A second substrate opposingly bonded to the first substrate, an electrophoretic film interposed between the first and second substrates, a third substrate opposingly bonded to the second substrate, and partially between the second and third substrates A front electrode provided between the second substrate and the front light source, a lower electrode configured to apply a voltage to the front light source, and an upper portion provided between the third substrate and the front light source to apply voltage to the front light source It is characterized by including an electrode.
즉, 본 발명은 외부광원이 부족한 어두운 곳에서도 화상을 디스플레이할 수 있도록 화상이 디스플레이되는 제 2 기판 상에 프론트 광원을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. That is, the present invention is characterized in that the front light source is further provided on the second substrate on which the image is displayed so that the image can be displayed even in the dark where the external light source is insufficient.
상기 프론트 광원은 복수개의 화소영역마다 하나씩 배치하고, 가능한한 상기 게이트 배선 또는 데이터 배선에 얼라인시켜 디스플레이되는 화상에 영향을 주지 않도록 한다. The front light source is disposed one for each of the plurality of pixel areas, and aligned with the gate line or data line as much as possible so as not to affect the displayed image.
이때, 상기 프론트 광원은 가시광선을 방출하는 유기발광층을 포함하는 것으로서, 상기 프론트 광원에 전압을 인가하기 위해 상기 제 2 기판과 프론트 광원 사이에 하부 전극이 더 구비되고, 상기 제 3 기판과 프론트 광원 사이에 상부전극이 더 구비된다. 상기 상,하부 전극은 격자형으로 구비되거나 통자형으로 구비되어 프론트 광원에 전압을 인가한다. In this case, the front light source includes an organic light emitting layer that emits visible light, and further includes a lower electrode between the second substrate and the front light source to apply a voltage to the front light source, and the third substrate and the front light source. The upper electrode is further provided therebetween. The upper and lower electrodes are provided in a lattice shape or in a cylindrical shape to apply a voltage to the front light source.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기영동 표시장치를 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an electrophoretic display device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 프론트 광원 구동 전극의 평면도이다.3 is a cross-sectional view of an electrophoretic display device according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a method of driving an electrophoretic display device according to the present invention, and FIG. 5 is a front light source according to the first embodiment of the present invention. Top view of the drive electrode.
그리고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 프론트 광원 구동 전극의 평면도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 전극의 구동방법을 설명하기 위한 평면도이다.6 is a plan view of a front light source driving electrode according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. 7 and 8 are plan views illustrating a method of driving an electrode according to a second embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 전기영동 표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 전면에 공통전극(124)이 형성된 제 2 기판(121)과 화소전극(117)이 매트릭스 배열로 형성된 제 1 기판(111)이 대향 배치되고, 상기 두 기판 사이에 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압으로 차징된 안료가 마이크로 캡슐화된 전기 영동막(105)으로 구성되며, 상기 제 2 기판(121) 상에는 제 3 기판(131)이 대향합착되어 그 사이의 소정 부위에 프론트 광원(150)이 개재된다. In the electrophoretic display according to the present invention, as shown in FIG. 3, the
상기 프론트 광원(150)에 의한 발광에 의해 어두운 곳에서도 디스플레이되는 화상을 볼 수 있다. The image displayed in the dark can be seen by the light emitted by the front
이때, 제 1 ,제 2 ,제 3 기판(111,121,131)은 얇고, 플렉서블(flexible)한 필름을 재료로 형성하는 것이 바람직하며, 상기 제 2 ,제 3 기판(121,131) 및 공통전극(124)은 빛이 투과할 수 있는 재질로 구비하며 특히 상기 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 형성한다. 상기 공통전극(124)은 전면에 형성되어 Vcom 신호가 흐르게 된다. In this case, the first, second, and
그리고, 상기 제 1 기판(111) 상에는 복수개의 박막트랜지스터를 능동적으로 구동하기 위해 주사신호를 전달하는 게이트 배선(도시하지 않음)과 이미지 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선(도시하지 않음)이 구비되는데, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하고, 각 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 구비되어 각각 전극에 인가되는 전압의 극성을 제어하고 전극에 인가된 전압을 축전하는 역할을 하며, 상기 박막트랜지스터에 연결되는 화소전극(117)에 의해 전기영동막(105)에 전계가 가해지게 된다. In addition, a gate wiring (not shown) for transmitting a scan signal and a data wiring (not shown) for transmitting an image data signal are provided on the
이때, 상기 박막트랜지스터(TFT:Thin Film Transistor)는, 각 화소를 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하는 지점에 형성되고, 상기 화소전극에 연결되어 해당되는 극성의 전압을 인가한다. In this case, the thin film transistor (TFT) is formed at a point where a gate line and a data line defining each pixel cross each other, and are connected to the pixel electrode to apply a voltage having a corresponding polarity.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 상기 게이트 배선에서 분기된 게이트 전극(112a)과, 상기 게이트 전극(112a) 상부에 형성된 게이트 절연막(113)과, 상기 게이트 전극(112a) 상부에 형성된 액티브층(114)과, 상기 데이터 배선(115)에서 분기되어 상기 액티브층(114) 상부에 형성된 소스/드레인 전극(115a,115b)으로 구성되 며, 상기 드레인 전극(115b)은 보호막(116)을 관통하여 상기 화소전극(117)에 접속된다. The thin film transistor TFT includes a
상기 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst)는 커패시터 하부전극(132)과, 게이트 절연막(113)을 사이에 두고 상기 커패시터 하부전극에 오버랩되는 커패시터 상부전극(135)으로 구성되는바, 화상 디스플레이시 박막트랜지스터의 턴오프 구간에서 전기영동막에 충전된 전압을 유지시켜 기생용량에 의한 화질저하를 방지하는 역할을 한다. 이때, 상기 커패시터 하부전극은 액티브 영역 외부에까지 연장되어 신호를 인가받고, 상기 커패시터 상부전극은 상기 화소전극 또는 드레인 전극에 연결되어 신호를 인가받는다. The storage capacitor Cst includes a capacitor
그리고, 상기 화소전극(117)은 투명한 도전물질로 형성하거나 또는 외부 자연광을 잘 반사시킬 수 있도록 고반사율 금속 일예로, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄 등을 증착하고 패터닝하여 형성한다. In addition, the
한편, 상기 전기영동막(105)은 베이스 필름, 마이크로 캡슐(104) 및 접착필름으로 구성되어, 상,하부 기판(121,111) 사이에 라미네이션된다. 물론, 마이크로 캡슐 및 바인더로 구성되는 고분자 물질을 제 1 기판 상에 도포하고 경화하여 형성할 수도 있다. 참고로, 상기 전기영동막의 베이스 필름에 ITO물질의 도전필름도 포함되어 있는 경우가 있는데, 이 경우에는 제 2 기판에 공통전극을 별도로 형성하지 않아도 무방하다. On the other hand, the
상기 마이크로 캡슐(104)은 직경 약 100㎛ 이하 정도의 크기로 형성되며, 그 내부에는 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압으로 차징된 안료가 혼합되어 있 다. 일예로, 화이트 입자(102)와 블랙 입자(103)를 마이크로 캡슐화할 수 있는데, 화이트 입자를 정(+)으로 대전시키고 되고, 블랙 입자는 부(-)로 대전시키거나 또는 화이트 입자를 부(-)로 대전시키고 블랙 입자를 정(+)으로 대전시킬 수 있다. The
그리고, 상기 제 2 기판(121)과 제 3 기판(131) 사이의 소정 부위에는 프론트 광원(150)이 부분적으로 구비되는데, 상기 프론트 광원은 화소영역 가장자리에 구비되어 디스플레이되는 화상에 영향을 주지 않도록 한다. 상기 프론트 광원을 복수개의 화소영역마다 하나씩 배치하여 광을 제공한다. In addition, the front
상기와 같은 프론트 광원은 외부광이 어두울때 온되도록 하는데, 상기 프론트 광원을 선택적으로 온시키기 위해서, 제 2 기판(121) 상에는 상기 프론트 광원에 전압을 인가하는 하부 전극(162)을 더 구비하고, 상기 제 3 기판(131) 상에는 상기 프론트 광원에 전압을 인가하는 상부 전극(161)을 더 구비한다. The front light source is to be turned on when the external light is dark, in order to selectively turn on the front light source, further comprising a
구체적으로, 상기 프론트 광원(150)은 백색광을 발광하는 유기전계발광소자인 WOLED(WHITE LIGHT EMITTING OLED)를 사용할 수 있는데, 통상적으로, 전자주입층(152), 전자수송층(도시하지 않음), 유기발광층(151), 정공수송층(도시하지 않음) 및 정공주입층(153)의 적층막으로 구성된다. Specifically, the front
여기서, 상기 제 2 기판 상에 전자주입층, 전자수송층, 유기발광층, 정공수송층 및 정공주입층을 차례로 적층하고 포토리소그래피(photolithography) 기술로 이를 패터닝하여 형성할 수도 있고, 작은 사이즈로 미리 제작된 WOLED등의 프론트 광원을 제 2 기판 또는 제 3 기판에 접착제로 접착시켜 구비할 수도 있다. Here, an electron injection layer, an electron transport layer, an organic light emitting layer, a hole transport layer and a hole injection layer may be sequentially stacked on the second substrate and patterned by photolithography, or may be formed in advance. Front light sources, such as these, may be provided by adhering to a 2nd board | substrate or a 3rd board | substrate with an adhesive agent.
이때, 상기 상,하부 전극(161,162)에 전계를 인가하면 하부전극(162)으로부 터 전자가 전자주입층(152) 및 전자수송층을 통과하여 유기발광층(151)으로 주입되고, 상부전극(161)으로부터 정공이 정공주입층(153) 및 정공수송층을 통과하여 유기발광층(151)으로 주입된다.In this case, when an electric field is applied to the upper and
유기 발광층(151)에 주입된 전자와 정공은 전계하에서 유기 발광층으로 이동하다가 서로 결합하여 엑시톤(exciton)을 형성하고, 엑시톤의 여기상태에 있던 전자가 기저상태로 천이되면서 가시광 영역의 빛을 내게 되는데, 상기 가시광에 의해 어두운 곳에서도 전기영동장치의 화상을 볼 수 있게 된다. The electrons and holes injected into the organic
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 다른 극성으로 대전된 안료가 각 화소전극(117) 및 공통전극(124)에 인가된 전압에 의해 상,하로 움직이게 되는데, 화이트 입자(102)가 마이크로 캡슐(104) 상부에 위치하면 제 3 기판(131) 측면에서 화이트 색상이 나타나게 되고, 블랙 입자가 상부에 위치하면 블랙 색상이 나타나게 된다. 그러나, 어두운 곳에서 이러한 색상이 잘 보이지 않게 되는바, 상기 프론트 광원(150)을 발광시킴으로써 화상에 광을 제공하는데, 화이트 입자 표면에서는 빛이 반사되어 화이트 색상(W)이 보이게 되고, 블랙 입자 표면에서는 빛이 흡수되어 블랙 색상(B)이 보이게 된다. That is, as shown in FIG. 4, the pigments charged with different polarities are moved up and down by the voltages applied to the
한편, 상기 전기영동막에 의해 반사된 색상에 의해서만 화상이 디스플레이되어야 하므로 상기 프론트 광원(150)과 제 3 기판(131) 사이에 광차단층(165)을 더 구비하여 프론트 광원(150)으로 직접 나오는 빛이 제 3 기판 측면으로 나오지 않도록 한다. On the other hand, since the image should be displayed only by the color reflected by the electrophoretic film, a
그리고, 상기 프론트 광원(150)에 전압을 인가하기 위해서는 액티브 영역 외 부에까지 연장형성된 상,하부 전극(161,162)이 요구되는데, 전기영동막에서 반사된 빛이 통과할 수 있도록 ITO와 같은 투명한 도전물질로 형성한다. In addition, in order to apply a voltage to the front
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 상,하부 전극(161,162)을 기판 전면에 일체형으로 형성하여 통자형 구조로 형성할 수 있는데, 이 경우 기판 전면에 대해 프론트 광원을 동시에 온(on)시키거나 오프(off)시킬 수 있다. In this case, as shown in FIG. 5, the upper and
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상,하부 전극(161,162)을 격자형 구조로 형성할 수도 있는데, 상부전극(161)을 라인형상으로 복수개 배열시키고 하부전극(162)을 상기 상부전극에 수직교차하도록 형성한다. 이때, 상기 상,하부 전극은 게이트 배선 또는 데이터 배선과 오버랩되도록 형성하여 소자의 개구율에 영향을 주지 않도록 하며, 상기 프론트 광원(150)은 상기 상,하부 전극 위에 배치되도록 한다. 일예로, 프론트 광원을 상부전극과 하부전극의 교차지점에 배치할 수도 있을 것이다. Meanwhile, as shown in FIG. 6, the upper and
이때, 상,하부 전극(161,162)으로 투명한 도전물질 이외에 금속물질을 증착하고 패터닝하여 형성할 수 있으며, 이경우 빛을 차광하는 금속물질에 의해 프론트 광원이 커버되므로 프론트 광원과 제 3 기판 사이에 광차단층(165)을 구비하지 않아도 된다. In this case, the upper and
이러한, 격자형 구조의 상,하부 전극에 전체적으로 전압을 인가하여 기판 전면에 배치된 프론트 광원을 동시에 온시키거나 오프시킬 수도 있고, 수동 매트릭스와 같이 각 전극라인별로 전압을 인가하여 부분적으로 광원을 온시킬 수도 있다. By applying voltage to the upper and lower electrodes of the lattice structure as a whole, the front light source disposed on the front surface of the substrate may be simultaneously turned on or off, or the light source may be partially turned on by applying a voltage to each electrode line like a passive matrix. You can also
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 라인 형상으로 형성된 상부전 극(161)의 일끝단을 제 1 드라이브 IC(163)에 연결하고, 하부전극(162)의 일끝단을 제 2 드라이브 IC(164)에 연결한 뒤, 각 라인별로 전압을 인가하여 국부적으로 프론트 광원을 온시키는 것이다.That is, as shown in FIG. 7, one end of the
일예로, 도 7에 있어서, 최우측의 상부전극(161)에 전압을 인가하고 최하측의 하부전극(162)에 전압을 인가함으로써 A영역의 프론트 광원은 오프시키고 B영역의 프론트 광원을 온시킬 수 있다. 이와같이, 프론트 광원을 부분적으로 온시킨 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 프론트 광원이 오프된 좌상단의 이미지가 표시되지 않게 되며, 그리 어둡지 않은 환경에서는 이와같이 프론트 광원을 부분 온시킴으로써 소비전력을 낮출 수 있다. For example, in FIG. 7, the front light source of region A is turned off and the front light source of region B is turned on by applying a voltage to the uppermost
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
상기와 같은 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.The electrophoretic display device according to the present invention as described above has the following effects.
첫째, 화상이 디스플레이되는 정면에 프론트 광원을 구비함으로써 외부광원이 부족할 때 상기 프론트 광원을 온시켜 화상을 볼 수 있게 된다. First, when the front light source is provided in front of the image is displayed, the front light source can be turned on when the external light source is insufficient to view the image.
따라서, 어두운 곳에서 화상을 볼 수 없는 반사형 모드로서의 한계를 극복할 수 있다. Therefore, it is possible to overcome the limitation as a reflective mode in which an image cannot be viewed in a dark place.
둘째, 프론트 광원에 전압을 인가하기 위한 전극을 격자형으로 배치하여 수 동 매트릭스(passive matrix)와 같이 각 전극라인별로 전원을 인가하여 부분적으로 프론트 광원을 켤수 있게 된다. Second, the front light source can be partially turned on by arranging electrodes for applying a voltage to the front light source in a lattice shape and applying power to each electrode line like a passive matrix.
따라서, 국부적인 디스플레이가 가능하게 되며, 그리 어둡지 않은 환경에서 프로튼 광원을 부분적으로 온시킴으로써 소비전력을 낮출 수 있다. Therefore, local display is possible, and power consumption can be lowered by partially turning on the front light source in a non-dark environment.
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