KR101232146B1 - 전기영동 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 3종류 안료를 마이크로 캡슐화시키고, 3가지 색상을 제어하기 위한 데이터 배선을 각각 설정하여 데이터 신호를 인가함으로써 컬러풀한 화상을 표현할 수 있도록 하고자 하는 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비되는 제 1 기판과, 제 1 기판에 대향합착되는 제 2 기판과, 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되고, 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 제 1 ,제 2 ,제 3 안료가 마이크로 캡슐화되어 있는 전기영동막을 포함하며, 제 1 ,제 2 안료는 각각 mV전압 및 -mV전압에 이끌리도록 극성화되고, 제 3 안료는 nV(단, m>n>0)전압에 이끌리도록 극성화되며, 데이터 배선은, 제 1 안료의 색상을 제어하기 위해 mV전압이 인가되는 제 1 데이터 배선과, 제 2 안료의 색상을 제어하기 위해 -mV전압이 인가되는 제 2 데이터 배선과, 제 3 안료의 색상을 제어하기 위해 nV(단, m>n>0)전압이 인가되는 제 3 데이터 배선으로 구성되며, 제 1 ,제 2 데이터 배선에 각각 mV전압 및 -mV전압을 동시에 먼저 인가하여 제1 및 제2 안료의 색상을 먼저 표현한 후, 나중에 제 3 데이터 배선에 nV(단, m>n>0)전압을 인가하여 제3 안료의 색상을 나중에 표현하며, mV전압, -mV전압 및 nV전압은 각각 DC 발란스를 맞춤과 동시에 이전 데이터 신호에 의한 안료 위치 기억을 없애기 위한 파형구간과, 색상을 설정하기 위한 데이터 출력 파형구간으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
전기영동소자, 컬러 구현

Description

전기영동 표시장치{Electrophoretic Display Device}
도 1은 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 개략적인 단면도.
도 2는 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 평면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 신호 파형도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
104 : 마이크로 캡슐 105 : 전기영동막
111 : 하부기판 112 : 게이트 배선
113 : 게이트 절연막 114 : 액티브층
115 : 데이터 배선 117 : 화소전극
121 : 상부기판 124 : 공통전극
132 : 커패시터 하부전극 135 : 커패시터 상부전극
R : 적색 안료 Y : 노란색 안료
B : 청색 안료
본 발명은 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD)에 관한 것으로 특히, 별도의 컬러필터층 없이 컬러를 구현할 수 있도록 하고자 하는 전기영동 표시장치에 관한 것이다.
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.
이와같은 전기영동 표시장치는 2개의 기판 사이에 전기 영동막이 개재된 구조를 가지며, 2개의 기판 중 하나 이상은 투명하여야 반사형 모드로 이미지를 표시할 수 있다. 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.
이하, 도면을 참고로 하여 전기영동 표시장치를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 개략적인 단면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도이다.
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.
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.
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.
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.
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. 이 때, 인접한 픽셀 사이에 격벽을 더 구비하여 기생 필드를 완전 차단할 수 있다.
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.
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.
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.
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 입 자의 분포를 적절히 조절하면 상부기판(1) 측에서 그레이 색상(G)이 관찰된다.
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.
도시하지는 않았으나, 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.
그러나, 종래 기술에 의한 전기영동 표시장치는 화이트 입자와 블랙 입자를 마이크로 캡슐화시켜 구성하는 것으로, 블랙 색상과 화이트 색상만으로 화상을 표시하므로 컬러풀한 색상을 원하는 최신추세에 적합하지 않았다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 디스플레이되는 화상을 컬러풀하게 바꾸기 위해서 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 3종류의 안료를 마이크로 캡슐화시키고 상기 안료들이 적당히 섞이도록 전압을 인가함으로써 컬러풀한 화상이 표시될 수 있도록 하고자 하는 전기영동 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기영동 표시장치는 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비되는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판에 대향합착되는 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되고, 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 제 1 ,제 2 ,제 3 안료가 마이크로 캡슐화되어 있는 전기영동막을 포함하며, 상기 제 1 ,제 2 안료는 각각 mV전압 및 -mV전압에 이끌리도록 극성화되고, 제 3 안료는 nV(단, m>n>0)전압에 이끌리도록 극성화되며, 상기 데이터 배선은, 상기 제 1 안료의 색상을 제어하기 위해 상기 mV전압이 인가되는 제 1 데이터 배선과, 상기 제 2 안료의 색상을 제어하기 위해 상기 -mV전압이 인가되는 제 2 데이터 배선과, 상기 제 3 안료의 색상을 제어하기 위해 상기 nV(단, m>n>0)전압이 인가되는 제 3 데이터 배선으로 구성되며, 상기 제 1 ,제 2 데이터 배선에 각각 상기 mV전압 및 상기 -mV전압을 동시에 먼저 인가하여 상기 제1 및 제2 안료의 색상을 먼저 표현한 후, 나중에 상기 제 3 데이터 배선에 상기 nV(단, m>n>0)전압을 인가하여 상기 제3 안료의 색상을 나중에 표현하며, mV전압, -mV전압 및 nV전압은 각각 DC 발란스를 맞춤과 동시에 이전 데이터 신호에 의한 안료 위치 기억을 없애기 위한 파형구간과, 색상을 설정하기 위한 데이터 출력 파형구간으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 3종류 안료를 마이크로 캡슐화시키고 상기 안료들이 적당히 섞이도록 전압을 인가함으로써 컬러풀한 화상이 표시될 수 있도록 하고자 한다.
그리고, 3가지 색상에 해당하는 데이터 배선을 각각 설정한 뒤, 높은 세기의 전압(mV, -mV)을 각각의 데이터 배선에 먼저 공급하여 두가지 안료를 이동시키고, 이후 낮은 세기의 전압(nV)을 나머지 하나의 데이터 배선에 공급하여 나머지 하나의 안료를 이동시키는데, 안료들의 위치에 따라 원하는 색상이 구현된다.
참고로, 화이트 색상은 3가지 안료로 표현하기 어려울 수 있으므로 마이크로 캡슐 안에 화이트 색상의 용액을 채운 후 적정한 전압을 인가하여 안료들이 화상에 표시되지 않도록 함으로써 화이트 색상을 표현할 수 있다.
이때, 적색(red), 청색(blue)의 안료들을 혼합하여 마이크로 캡슐화해도 되고, 마젠타(magenta), 시안(cyan), 노란색(yellow)의 안료들을 혼합하여 마이크로 캡슐화해도 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전기영동 표시장치를 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 평면도이다. 그리고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 전기영동 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 신호 파형도이다.
본 발명에 의한 전기영동 표시장치는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 전면에 공통전극(124)이 형성된 상부기판(121)과 화소전극(117)이 매트릭스 배열로 형성된 하부기판(111)이 대향 배치되고, 상기 두 기판 사이에 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압으로 차징된 3종류의 안료가 마이크로 캡슐화된 전기 영동막(105)으로 구성된다.
이때, 상,하부 기판(121,111)은 얇고, 플렉서블(flexible)한 필름을 재료로 형성하고, 상기 상부기판(121) 및 공통전극(124)은 빛이 투과할 수 있는 재질로 구비하며 특히 상기 공통전극은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명한 도전물질로 형성한다. 상기 공통전극은 전면에 형성되어 Vcom 신호가 흐르게 된다.
그리고, 상기 하부기판(111) 상에는 복수개의 박막트랜지스터를 능동적으로 구동하기 위해 주사신호를 전달하는 게이트 배선(112)과 이미지 데이터 신호를 전달하는 데이터 배선(115)이 구비되는데, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선이 서로 교차하여 화소를 정의하고, 각 화소에는 박막트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 구비되어 각각 전극에 인가되는 전압의 극성을 제어하고 전극에 인가된 전압을 축전하는 역할을 한다. 그리고, 상기 박막트랜지스터에 연결되어 전기영동막(105)에 전계를 가하는 화소전극(117)이 더 구비되어 있다.
상기 화소전극(117)은 외부 자연광을 잘 반사시킬 수 있도록 고반사율 금속 일예로, 알루미늄, 알루미늄 합금, 티타늄 등을 증착하고 패터닝하여 형성한다.
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.
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 구성되며, 상기 드레인 전극(115b)은 보호막(116)을 관통하여 상기 화소전극(117)에 접속된다.
그리고, 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.
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 하부기판 상에 도포하고 경화하여 형성할 수도 있다. 참고로, 상기 전기영동막의 베이스 필름에 ITO물질의 도전필름도 포함되어 있는 경우가 있는데, 이경우에는 상부기판에 공통전극을 별도로 형성하지 않아도 무방하다.
상기 마이크로 캡슐(104)은 직경 약 100㎛ 이하 정도의 크기로 형성되며, 그 내부에는 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압으로 차징된 3종류 안료가 혼합되어 있다.
일예로, 화상을 컬러풀하게 형성하기 위해서,　적색(R, red), 청색(B, blue), 노란색(Y, yellow)의 안료들을 혼합하여 마이크로 캡슐화할 수 있는데, 각 안료들의 극성화를 다르게 하기 위해서 R안료는 -15V, Y안료는 15V 그리고, B안료는 10V에 이끌리도록 극성을 만든 후 마이크로 캡슐화한다.
이때, 화소전극에 특정 전압을 인가하면 그에 따라 마이크로 캡슐 내부의 안료들이 이동하게 되는데, 이로써 화상을 컬러풀하게 구현할 수 있다.
도 5(a)는 화소전극(117)에 15V의 전압을 인가했을 때의 R,Y,B안료들의 분포도를 나타낸 것이고, 도 5(b)는 화소전극(117)에 -15V의 전압을 인가했을 때의 R,Y,B안료들의 분포도를 나타낸 것이며, 도 5(c)는 화소전극(117)에 -10V의 전압을 인가했을 때의 R,Y,B안료들의 분포도를 나타낸 것이다.
먼저, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 화소전극(117)에 15V를 인가하면 15V, 10V에 이끌리도록 극성을 가진 Y,B안료들이 하강하고 -15V에 이끌리도록 극성을 가진 R안료들이 상승하여 상부기판 측에서 적색(R)이 관찰된다.
그리고, 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 화소전극(117)에 -15V를 인가하면 15V, 10V에 이끌리도록 극성을 가진 Y,B안료들이 상승하고 -15V에 이끌리도록 극성을 가진 R안료들이 하강하는데, 특히 Y안료의 극성이 15V에 보다 잘 이끌리도록 극성화되어 있으므로 B안료들보다 Y안료들이 더욱 상승하게 되고 상부기판 측에서 노란색(Y)이 관찰된다.
마지막으로, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 화소전극(117)에 -10V를 인가하면 15V, 10V에 이끌리도록 극성을 가진 Y,B안료들이 상승하고 -15V에 이끌리도록 극성을 가진 R안료들이 하강하는데, 특히 B안료의 극성이 10V에 보다 잘 이끌리도록 극성화되어 있으므로 Y안료들보다 B안료들이 더욱 상승하게 되고 상부기판 측에서 청색(B)이 관찰된다. 이때, R안료가 완전하강하지 못하고 중간위치에 멈춰있는 것은 R안료가 -15V에 잘 이끌리도록 극성화되어 있기 때문이다.
참고로, 마이크로 캡슐(6)의 크기가 데이터 배선(115)의 폭보다 큰 이유로, 상기 마이크로 캡슐이 데이터 배선에 걸쳐져 있는 경우도 있을텐데, 이 경우 도 6에 도시된 바와 같이, -15V가 인가되는 측은 상부기판에서 노란색(Y)이 관찰되고, -10V가 인가되는 측은 상부기판에서 청색(B)이 관찰된다.
한편, 화소전극에 소정의 전압을 인가하여 R,Y,B안료입자가 적당히 섞이도록 하면 R,G,B가 혼합된 색상을 표현할 수도 있고, R,Y,B안료들이 모두 상승하도록 하면 블랙을 표현할 수 있다. 그리고, 마이크로 캡슐 내에 화이트 색상의 용액을 첨가한 뒤, R,Y,B안료들이 모두 하강하게 하거나 도는 중간에 위치하도록 함으로써 보다 선명한 화이트 색상을 표현할 수도 있다.
이때, R,Y,B 색상을 각각 컨트롤할 수 있도록 각 색상에 해당되는 데이터 배선을 설정한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 데이터 배선(D1)에는 -15V에 이끌리는 R안료들을 제어할 수 있도록 15V의 데이터 신호가 흐르게 하고, 제 2 데이터 배선(D2)에는 15V에 이끌리는 Y안료들을 제어할 수 있도록 -15V의 데이터 신호가 흐르게 하며, 제 3 데이터 배선(D3)에는 10V에 이끌리는 B안료들을 제어할 수 있도록 -10V의 데이터 신호가 흐르게 한다.
그리고, R,Y안료들을 제어할 수 있도록 제 1 ,제 2 데이터 배선에 먼저 데이터 신호가 흐르도록 하여 R,Y 색상을 먼저 표현한 후, B안료들을 제어할 수 있도록 제 3 데이터 배선에 데이터 신호가 흐르도록 하여 B색상을 나중에 표현한다. 이로써, 높은 전압(+15V, -15V)이 필요한 R,Y안료들이, 낮은 전압(10V)으로 움직이는 B안료들이 움직일 때 같이 움직이지 않도록 한다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 제 1 ,제 2 데이터 배선(D1,D2)에 각각 R데이터 신호와 Y데이터 신호를 인가한 후, 제 3 데이터 배선(D3)에 B데이터 신호를 인가하는데, R,Y,B 데이터 신호를 모두 인가한 구간이 1프레임 구간이 되도록 한다.
상기 R,Y,B데이터 신호는 α,β구간으로 구분할 수 있는데, α구간은 DC(Direct Current) 발란스를 맞춤과 동시에 이전 데이터 신호에 의한 안료위치 기억을 없애기 위한 파형구간이고 β구간은 R,Y,B 색상을 설정하기 위한 데이터 출력 파형구간이다. 이때, DC 발란스를 고려하기 위해서 R,Y 색상을 설정하기 위한 데이터 신호를 먼저 공급한 후, 마지막에 B 색상을 설정하기 위한 데이터 신호를 낮은 세기의 전압으로 공급한다.
상기 실시예에서는 R,Y,B 안료를 일예로 하여 설명하였으나, 이에 한정하지 않고 마젠타(magenta), 시안(cyan), 노란색(yellow)의 안료들을 혼합하여 마이크로 캡슐화하거나 그 이외의 3가지 색상의 안료들을 혼합하여 마이크로 캡슐화하여도 된다. 다만, 3가지 색상 중 2가지 색상은 mV, -mV에 이끌리도록 대전화시키고, 나머지 1가지 색상은 이보다 낮은 세기의 전압인 nV(단, m>n>0)에 이끌리도록 대전화시킨다.
그리고, 3가지 색상에 해당하는 데이터 배선을 각각 설정한 뒤, 높은 세기의 전압(mV, -mV)을 각각의 데이터 배선에 먼저 공급하여 두가지 색상을 설정하고, 마지막에 낮은 세기의 전압(nV)을 나머지 하나의 데이터 배선에 공급하여 나머지 하나의 색상을 설정한다. 이때, 데이터 배선에 공급되는 데이터 신호는 DC 발란스를 고려한 구간과 색상을 설정하기 위한 데이터 출력 구간의 합으로 이루어진다.
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.
상기와 같은 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 3종류 안료를 마이크로 캡슐화시키고, 3가지 색상에 해당하는 데이터 배선을 각각 설 정하여 데이터 신호를 인가함으로써 컬러풀한 화상을 표현할 수 있다.
즉, 각각의 색상을 독립적으로 표현할 수도 있고, 전압을 적절히 조절하여 3가지 색상이 혼합된 색상을 표현할 수도 있으며, 3가지 색상을 완전혼합하여 블랙 색상을 표현할 수도 있다.
그리고, 마이크로 캡슐 내부에 화이트 색상의 용액을 첨가하고 안료들을 하강시킴으로써 화이트 색상도 표현할 수 있다.
둘째, 종래의 전기영동표시장치는 그레이 표현만 가능하였고 컬러를 표현하기 위해서 컬러필터층을 별도로 구비하였는데, 본발명은 마이크로 캡슐 안의 안료의 이동만으로 컬러구현이 가능하므로 별도의 컬러필터층을 구비하지 않아도 된다.
따라서, 컬러필터층 형성과 관련된 공정을 줄일 수 있고 재료비를 절감할 수 있게 된다.
그리고, 컬러필터층에 의한 투광도 저하를 억제할 수 있으며, 콘트라스트비를 높여 좀더 깨끗한 화질의 화상을 구현할 수 있다.

Claims (14)

  1. 서로 수직교차하는 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 각 화소에 박막트랜지스터, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 구비되는 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판에 대향합착되는 제 2 기판과,
    상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 개재되고, 서로 다른 색상을 가지고 서로 다른 전압에 이끌리도록 극성화된 제 1 ,제 2 ,제 3 안료가 마이크로 캡슐화되어 있는 전기영동막을 포함하며,
    상기 제 1 ,제 2 안료는 각각 mV전압 및 -mV전압에 이끌리도록 극성화되고, 제 3 안료는 nV(단, m>n>0)전압에 이끌리도록 극성화되며,
    상기 데이터 배선은,
    상기 제 1 안료의 색상을 제어하기 위해 상기 mV전압이 인가되는 제 1 데이터 배선과,
    상기 제 2 안료의 색상을 제어하기 위해 상기 -mV전압이 인가되는 제 2 데이터 배선과,
    상기 제 3 안료의 색상을 제어하기 위해 상기 nV(단, m>n>0)전압이 인가되는 제 3 데이터 배선으로 구성되며,
    상기 제 1 ,제 2 데이터 배선에 각각 상기 mV전압 및 상기-mV전압을 동시에 먼저 인가하여 상기 제1 및 제2 안료의 색상을 먼저 표현한 후, 나중에 상기 제 3 데이터 배선에 상기 nV(단, m>n>0)전압을 인가하여 상기 제3 안료의 색상을 나중에 표현하며,
    상기 mV전압, -mV전압 및 nV전압은 각각 DC 발란스를 맞춤과 동시에 이전 데이터 신호에 의한 안료 위치 기억을 없애기 위한 파형구간과, 색상을 설정하기 위한 데이터 출력 파형구간으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 mV전압 및 -mV전압이 인가되는 구간과 nV전압이 인가되는 구간이 1프레임 구간을 구성하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 ,제 2 ,제 3 안료는 각각 적색(R, red), 노란색(Y, yellow), 청색(B, blue)인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 ,제 2 ,제 3 안료는 각각 마젠타(magenta), 시안(cyan), 노란색(yellow)인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 ,제 2 ,제 3 안료가 혼재되어 있는 마이크로 캡슐 내에 화이트 색상의 용액을 첨가하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 ,제 2 ,제 3 안료를 모두 하강시키거나 또는 중간에 배치하여 제 2 기판에서 볼때 화이트 색상이 표현되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 ,제 2 ,제 3 안료를 모두 상승시켜 제 2 기판에서 볼때 블랙 색상이 표현되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기영동막과 제 2 기판 사이에 공통전극이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공통전극 및 제 2 기판은 투명 재질인 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치.
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