KR101273804B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1기판과, 상기 제1기판의 위에 설치된 격리구조와, 상기 격리구조의 위에 설치된 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성되며 제1기판과 제2기판에 의하여 주위에 전장이 형성되는 적어도 하나의 수납공간과, 상기 수납공간내에 들어있는 한편 제1유전율을 가지는 유전액체와, 상기 유전액체 내에 들어있는 한편 제1색과 상기 제1유전율과 다른 제2유전율을 가지는 다수의 이중전기영동 입자과, 상기 유전액체 내에 들어있는 한편 상기 제1색과 다른 제2색을 가지는 다수의 전기영동입자을 포함하는 표시장치를 제공한다. 상기 표시장치는 두가지 색을 가진 두가지 입자를 포함하기에, 상기 화소가 제1구동상태와 제2구동상태 사이에서 변하여도 두가지색을 명확하게 표시할 수 있다.
기판, 유전체, 유전율, 표시장치

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 유전영동(dielectrophoresis)기술을 사용한 표시장치에 관한 것이다.
도1은 종래기술의 표시장치를 도시한 단면도이다. 도1의 표시장치(100)는 제1기판(substrate,110)과 격리구조(partition element,120)과 제2기판(130)과 유전액체(dielectric liquid, 140)과 다수의 이중전기영동 입자(dielectrophoretic particle,150)을 포함한다. 상기 제1기판(110)은 제1기부(base,112)와 제1기부(112) 위에 설치된 제1전극층(electrode layer,114)을 포함한다. 상기 제1전극층(114)은 상기 제1기부(112) 위에 설치되고, 백색으로 보이는 제1전극(114a)를 포함한다. 상기 격리구조(120)는 상기 제1기판(110)위에 설치되어 있다.
상기 제2기판(130)은 상기 격리구조(120) 위에 설치되어 있다. 상기 격리구조(120)는 제1기판(110)과 제2기판(130) 사이에 설치된 다수의 수납공간(accommodating room) S1으로 구성된다. 각각의 수납공간S1을 하나의 화소(picture element)으로 볼 수 있다. 상기 제2가판(130)은 제2기부(132)와 상기 제2기판(132) 위에 설치된 제2전극층(134)을 포함한다.
상기 유전액체(140)은 상기 수납공간S1내에 밀폐되어 있다. 상기 유전액체(140)는 소정된 제1유전율(dielectric constant)과 투광율을 가진다. 상기 이중전기영동입자(150)는 상기 유전액체(140)의 안에 들어있다. 상기 이중전기영동입자(150)는 제1유전율과 다른 제2유전율을 가지는 흑색입자이다.
도2A는 도1에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제1구동상태로 된 경우를 도시한 단면도이다. 도2B는 도1에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제2구동상태로 된 경우를 도시한 단면도이다. 도2A에 도시한 것처럼 상기 화소가 제1구동상태로 되어있을 때, 상기 제1기판(110)과 제2기판(130)에 의하여 상기 수납공간S1(즉 화소)의 주위에 불균형적인 전장(E1)이 생긴다. 상기 전장(E1)에 의하여 상기 이중전기영동입자(150)가 전장강도가 약한 곳으로 움직인다. 상기 이중전기영동입자(150)가 상기 제1전극(114a) 위에 나란히 배열되기에, 사용자가 도2A의 방향(D1)으로 볼 때 상기 화소가 흑색으로 보인다.
도2B에 도시한 것과 같이 상기 화소가 제2구동상태로 되어있을 때, 상기 제1기판(110)에 의하여 상기 수납공간S1(즉 화소)의 일측에 불균형적인 전장(E2)이 생긴다. 상기 전장(E1)에 의하여 상기 이중전기영동입자(150)가 전장강도가 약한 곳으로 움직이고 인접한 두 제1전극(114a) 사이 모인다. 즉 상기 이중전기영동입자(150)가 두 제1전극(114a) 사이에 모일뿐 제1전극(114a)을 덮지않기에, 사용자가 도2B의 방향(D1)으로 볼 때 상기 화소가 백색으로 보인다.
종래기술의 표시장치(100)는 한가지 색을 가지는 이중전기영동입자(150)만을 포함하기에, 표시장치(100)의 화소가 도2B의 제2구동상태로 되었을 때, 흑색의 이중전 기영동입자(150)가 백색을 표시하는 제1전극(114a)의 표시상태를 방해할 수 있다. 즉 상기 표시장치(100)의 표시효과가 좋지 않다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 화질을 향상시킬 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제1기판(substrate)과, 상기 제1기판의 위에 설치된 격리구조(partition element)와, 상기 격리구조의 위에 설치된 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성되어 있는 한편 제1기판과 제2기판에 의하여 주위에 전장이 형성되는 적어도 하나의 수납공간(accommodating room)과, 상기 수납공간 내에 들어있는 한편 제1유전율(dielectric constant)을 가지는 유전액체(dielectric liquid)와, 상기 유전액체 내에 들어있는 한편 제1색과 상기 제1유전율과 다른 제2유전율을 가지는 다수의 이중전기영동 입자(dielectrophoretic particle)와, 상기 유전액체 내에 들어있는 한편 상기 제1색과 다른 제2색을 가지는 다수의 전기영동입자(electrophoresis particle)을 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 표시장치에서 상기 제1기판은 제1기부과 제1기부의 위에 설치되어 있는 한편 다수의 제1전극을 구비하는 제1전극층(electrode layer)을 포함하고, 상기 제 2기판은 제2기부와 제2기판의 위에 설치된 제2전극층을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제1기판과, 상기 제1기판의 위에 설치된 격리구조와, 상기 격리구조의 위에 설치된 제2기판과, 상기 제1기판과 제2기판 사이에 형성되어 있는 한편 제1기판과 제2기판에 의하여 주위에 전장이 형성되는 적어도 하나의 수납공간과, 상기 수납공간내에 들어있는 한편 제1유전율을 가지는 유전액체와, 상기 유전액체 내에 들어있는 한편 제1색과 상기 제1유전율보다 큰 제2유전율을 가지는 다수의 제1이중전기영동입자와, 상기 유전액체 내에 들어있는 한편 상기 제1색과 다른 제2색과 상기 제1유전율보다 작은 제3유전율 및 상기 제1이중전기영동입자의 형상과 다른 형상을 가지는 다수의 제2이중전기영동입자를 포함하는 표시장치를 더 제공한다.
상기 표시장치에서 상기 제1기판은 제1기부과 제1기부의 위에 설치되어 있는 한편 다수의 제1전극을 구비하는 제1전극층(electrode layer)을 포함하고, 상기 제2기판은 제2기부와 제2기판의 위에 설치된 제2전극층을 포함한다.
상기 표시장치에서 상기 제1이중전기영동입자의 형상이 막대형 혹은 구형이고, 상기 제2이중전기영동입자의 형상이 구형 혹은 막대형이다.
본 발명의 표시장치는 두가지 색을 가진 두가지 입자를 포함하기에 상기 화소가 제1구동상태와 제2구동상태 사이에서 변하여도 두가지색을 명확하게 표시할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시장치를 도시한 단면도이다. 도3의 표시장치(200)는 제1기판(substrate,210)과 격리구조(partition element,220)와 제2기판(230)과 유전액체(dielectric liquid, 240)와 다수의 이중전기영동입자(dielectrophoretic particle,250)와 다수의 전기영동입자(electrophoresis particle,260)를 포함한다. 상기 제1기판(210)은 제1기부(212)와 제1기부(212)의 위에 설치되고 다수의 제1전극(214a)을 구비하는 제1전극층(214,electrode layer)을 포함한다. 상기 격리구조(220)는 상기 제1기판(210) 위에 설치되어 있다.
상기 제2기판(230)은 상기 격리구조(220) 위에 설치되어 있다. 상기 격리구조(220)는 상기 제1기판(210)과 상기 제2기판(230) 사이에 설치된 다수의 수납공간(accommodating room,S2)으로 구성된다. 상기 수납공간(S2)은 미니컵(microcup,222)으로 형성되어 있다. 각각의 수납공간(S1)을 상기 미니컵형(222)내에 위치한 하나의 화소(picture element)로 볼수있다. 상기 제2가판(230)은 제2기부(232)와 상기 제2기판(232) 위에 설치된 제2전극층(234)을 포함한다. 상기 제1기판(210)과 상기 제2기판(230)에 의하여 상기 수납공간(S2)의 주위에 전장이 형성 될 수 있다(상세한것은 아래에서 설명한다).
상기 유전액체(240)는 상기 수납공간(S2) 내에 들어있고, 소정 제1유전율(dielectric constant)과 투광율을 가지고 있다. 상기 이중전기영동입자(250)는 상기 유전액체(240)의 안에 들어있고, 제1색과 제1유전율과 다른 제2유전율을 가진다. 본 실시예에서 상기 제2유전율이 제1유전율보다 작다. 상기 전기영동입자(260)도 상기 유전액체(240)의 안에 들어있고, 제1색과 다른 제2색을 가진다. 본 실시예에서 상기 전기영동입자(260)가 정전하(positive charge)로 구성되어 있다.
도4A는 도3에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제1구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다. 도4B는 도3에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제2구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다. 도4A에 도시한 것처럼 상기 화소가 제1구동상태로 되어있을 때, 상기 제1기판(210)과 제2기판(230)에 의하여 상기 수납공간(S2,즉 화소)의 주위에 불균형적인 전장(E3)이 생긴다. 여기서 제1전극(214a)의 전압이 상기 제2전극층(234)의 전압보다 작다. 상기 전장(E3)에 의하여 상기 이중전기영동입자(250)가 전장강도가 약한 곳, 즉 상기 제2기판(230)의 근처로 이동하지만, 상기 전기영동입자(260)는 상기 제1전극(214a)의 근처로 이동한다. 이 때 사용자가 도4A의 방향(D2)으로 볼 때 상기 화소가 제1색으로 보인다.
도4B에 도시한 것처럼 상기 화소가 제2구동상태로 되어있을 때, 상기 제1기판(210)과 제2기판(230)에 의하여 상기 수납공간(S2, 즉 화소)의 주위에 불균형적인 전장(E4)이 생긴다. 여기서 제1전극(214a)의 전압이 상기 제2전극층(234)의 전압보다 크다. 상기 전장(E4)에 의하여 상기 이중전기영동입자(250)와 상기 전기영동입자(260)가 전부 전장강도가 약한 곳, 즉 상기 제2기판(230)의 제2전극층(234)의 근처로 이동한다. 이 때 사용자가 도4B의 방향(D2)으로 볼때 상기 화소가 제1색과 제2색의 혼합색으로 보인다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 표시장치(200)가 제1색을 가지는 이중전기영동입자(250)와 제2색을 가지는 전기영동입자(260)을 포함하기에, 상기 화소가 제1구동상태와 제2구동상태 사이에서 변하여도 제1색 혹은 혼합색(제1색과 제2색의 혼합색)을 명확하게 표시할수 있다. 즉 종래의 표시장치에 비하면 본 실시예의 표시장치(200)가 더욱 좋은 표시효과를 얻을 수 있다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치을 도시한 단면도이다. 도5의 표시장치(300)와 도3의 표시장치(200)의 다른 구조는 표시장치(300)의 격리구조(320)가 다수의 미니캡슐(microcapsule,322)로 구성되어 있는 것이다. 표시장치(300)의 각각의 수납공간(S3)은 상기 미니캡슐(322) 내에 위치하여 있다.
도6는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치를 도시한 단면도이다. 도6의 표시장치(300)와 도3의 표시장치(200)의 다른 구조는, 표시장치(400)가 제1이중전기영동입자(450)와 제2이중전기영동입자(460)를 포함하는 것이다. 본 실시예의 유전액체(440)는 수납공간(S4) 내에 들어있고 제1유전율을 가지고 있다. 상기 제1이중전기영동입자(450)와 제2이중전기영동입자(460)는 상기 수납공간(S4) 내에 들어있다.
상기 제1이중전기영동입자(450)은 제1색과 상기 제1유전율보다 큰 제2유전율을 가진다. 상기 제2이중전기영동입자(460)는 제1색과 다른 제2색과 상기 제1유전율보다 작은 제3유전율을 가진다. 상기 제2이중전기영동입자(460)의 형상과 상기 제1이중전기영동입자(450)의 형상이 다르다. 본 실시예에서 상기 제2이중전기영동입자(460)가 막대형으로 형성되고, 상기 제1이중전기영동입자(450)가 구형으로 형성되어 있다. 하지만 다른 형상으로 형성된 이중전기영동입자를 사용하여도 좋다. 본 실시예에서 막대형으로 형성된 상기 제2이중전기영동입자(460)가 구형으로 형성된 상기 제1이중전기영동입자(450)보다 쉽게 분극(polarization)된다.
도6의 표시장치400에서 상기 격리구조(420)가 미니컵형(microcup,422)으로 형성되어 있지만, 다른 실시예에서 상기 격리구조(420)를 도5의 미니캡슐형으로 형성하여도 좋다(도시되지 않았음).
도7A는 도6에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제1구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다. 도7B는 도6에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제2구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다. 도7A에 도시한 것처럼 상기 화소가 제1구동상태로 되어있을 때, 제1기판(410)과 제2기판(430)에 의하여 수납공간(S4, 즉 화소)의 주위에 불균형적인 전장(E5)이 생긴다. 도7A에 도시된 표시장치(400)는 제1구동주파수가 비교적 작다. 상기 제1구동주파수에 의하여 상기 제1이중전기영동입자(450)와 상기 제2이중전기영동입자(460)가 분극된다. 상기 전장(E5)에 의하여 상기 제2이중전기영동입자(460)는 전장(E5)의 강도가 작은 곳, 즉 제2기판(430)의 근처로 이동하고, 상기 제1이중전기영동입자(450)는 전장(E5)의 강도가 큰 곳, 즉 상기 제1기판(410)의 제1전극(414a)의 근처로 이동한다. 이 때 사용자가 도7A의 방향(D3)으로 볼 때 상기 화소가 제2색으로 보인다.
도7B에 도시한 것처럼 상기 화소가 제2구동상태로 되어있을 때, 제1기판(410)과 제2기판(430)에 의하여 수납공간(S4, 즉 화소)의 주위에 불균형적인 전장(E5)이 생긴다. 도7B에 도시된 표시장치(400)의 제2구동주파수는 제1구동주파수보다 크다. 상기 제2구동주파수에 의하여 상기 제2이중전기영동입자(460)가 쉽게 분극되지만 상기 제1이중전기영동입자(450)는 분극되지 않는다. 상기 전장(E5)에 의하여 상기 제1이중전기영동입자(450)와 상기 제2이중전기영동입자(460)는 전장(E5)의 강도가 작은 곳으로 이동한다. 이 때 사용자가 도7B의 방향(D3)으로 볼 때 상기 화소가 제1색과 제2색의 혼합색으로 보인다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 표시장치는 두가지 색을 가진 두가지 입자를 포함하기에, 상기 화소가 제1구동상태와 제2구동상태 사이에서 변하여도 두가지색을 명확하게 표시할 수 있다.
참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도1은 종래기술의 표시장치를 도시한 단면도이다.
도2A는 도1에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제1구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다.
도2B는 도1에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제2구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다.
도3은 본발명의 제1실시예에 따른 표시장치를 도시한 단면도이다.
도4A는 도3에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제1구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다.
도4B는 도3에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제2구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치을 도시한 단면도이다.
도6는 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치을 도시한 단면도이다.
도7A는 도6에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제1구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다.
도7B는 도6에 도시된 표시장치의 어느 하나의 화소가 제2구동상태로 된 것을 도시한 단면도이다.

Claims (5)

  1. 표시장치에 있어서,
    제1기부와, 상기 제1기부의 위에 설치되며 다수의 제1전극을 구비하는 제1전극층(electrode layer)을 포함하는 제1기판(substrate)과;
    상기 제1기판의 위에 설치된 격리구조(partition element)와;
    상기 격리구조의 위에 설치된 제2기판과;
    상기 제2기판은 제2기부와, 상기 제2기부의 위에 설치된 제2전극층을 포함하고, 상기 제2전극층은 평면전극(a planar electorde)이고,
    제1기부의 제1전극의 영역은 제2기부의 제2전극 영역 보다 작고,
    상기 격리구조는 상기 제1기판과 제2기판 사이에 적어도 하나의 수납공간(accommodating room)을 형성하고, 각각의 수납공간은 하나의 화소로 간주되고,
    제1전극층 또는 제2전극층은 수납공간에서 불균형적인 전장을 형성하도록 구비되고,
    상기 수납공간 내에 마련되며 제1유전율(dielectric constant)을 가지는 유전액체(dielectric liquid)와;
    상기 유전액체 내에 마련되며 제1색과, 상기 제1유전율과 다른 제2유전율을 가지는 다수의 이중전기영동입자(dielectrophoretic particle); 및
    상기 유전액체 내에 마련되며 상기 제1색과 다른 제2색을 가지는 다수의 전기영동입자(electrophoresis particle)를 포함하며,
    제1기판에 하나의 전극층이 형성되고 제2기판에 하나의 전극층이 형성되며,
    상기 화소가 제1구동상태일 때, 상기 이중전기영동입자는 제2전극층으로 움직이고, 상기 전기영동입자는 제1전극층으로 움직이며, 상기 화소는 제1색을 발현하고,
    상기 화소가 제2구동상태일 때, 상기 이중전기영동입자와 상기 전기영동입자(electrophoresis particle)는 제2전극층으로 움직이고, 상기 화소는 제1색과 제2색의 혼합색을 발현하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 삭제
  3. 표시장치에 있어서,
    제1기부와, 상기 제1기부의 위에 설치되며 다수의 제1전극을 구비하는 제1전극층(electrode layer)을 포함하는 제1기판(substrate)과;
    상기 제1기판의 위에 설치된 격리구조(partition element)와;
    상기 격리구조의 위에 설치된 제2기판과;
    상기 제2기판은 제2기부와, 상기 제2기부의 위에 설치된 제2전극층을 포함하고, 상기 제2전극층은 평면전극(a planar electorde)이고,
    제1기부의 제1전극의 영역은 제2기부의 제2전극 영역 보다 작고,
    상기 격리구조는 상기 제1기판과 제2기판 사이에 적어도 하나의 수납공간(accommodating room)을 형성하고, 각각의 수납공간은 하나의 화소로 간주되고,
    제1전극층 또는 제2전극층은 수납공간에서 불균형적인 전장을 형성하도록 구비되고,
    상기 수납공간 내에 마련되며 제1유전율(dielectric constant)을 가지는 유전액체(dielectric liquid)와;
    상기 유전액체 내에 마련되며 제1색과, 상기 제1유전율 보다 큰 제2유전율을 가지는 다수의 제1 이중전기영동입자(first dielectrophoretic particles); 및
    상기 유전액체 내에 마련되는 다수의 제2 이중전기영동입자(second dielectrophoretic particles)를 포함하고,
    각각의 제2 이중전기영동입자는 제2색과 제3유전율을 갖고,
    상기 제2색은 제1색과 다르고,
    상기 제3유전율은 제1유전율 보다 작고,
    상기 제2 이중전기영동입자의 형상은 상기 제1 이중전기영동입자의 형상과 다르고,
    제1기판에 하나의 전극층이 형성되고 제2기판에 하나의 전극층이 형성되며,
    상기 화소가 제1구동상태일 때, 상기 제2 이중전기영동입자는 제2전극층으로 움직이고, 상기 제1 이중전기영동입자는 제1전극층으로 움직이며, 상기 화소는 제1색을 발현하고,
    상기 화소가 제2구동상태일 때, 상기 제2 이중전기영동입자와 상기 제1 이중전기영동입자는 제2전극층으로 움직이고, 상기 화소는 제1색과 제2색의 혼합색을 발현하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 이중전기영동입자의 형상이 막대형 혹은 구형이고, 상기 제2이중전기영동입자의 형상이 구형 혹은 막대형인 것을 특징으로 하는 표시장치.
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