KR101420881B1 - 전기 영동 표시 장치, 및 전자기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소간의 리크 전류를 억제하고, 제품의 신뢰도를 향상시킨 전기 영동 표시 장치, 및 전자기기를 제공하는 것이다. 이를 위해서, 제 1 전극(21)과, 제 1 전극(21)과 대향하는 제 2 전극(22)과, 제 1 전극(21)과 제 2 전극(22) 사이에 유지되어 대전한 전기 영동 입자를 갖는 전기 영동 소자(23)를 구비한 화소를 평면적으로 배열하여 이루어지는 전기 영동 표시 장치에 있어서, 이웃하는 제 1 전극(21) 사이의 영역에 절연층(31)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치로 하였다.

Description

전기 영동 표시 장치, 및 전자기기{ELECTROPHORESIS DISPLAY DEVICE AND ELETRONIC APPARATUS}
본 발명은 전기 영동 표시 장치, 및 전자기기에 관한 것이다.
전기 영동 표시 장치로 화상을 표시시키기 위해서는, 스위칭 소자를 거쳐서, 메모리 회로에 일단 화상 신호를 기억시킨다. 메모리 회로에서 기억한 화상 신호는 제 1 전극에 직접 입력되어, 제 1 전극에 전위를 부여하면, 제 2 전극과의 사이에서 전위차가 발생한다. 이에 의해서 전기 영동 소자를 구동시켜서, 화상을 표시시킬 수 있다(특허 문헌 1).
메모리 회로로서는, SRAM(Static Random Access Memory)이나 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등이 이용되고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-84314호 공보
전기 영동 표시 장치에 화상을 표시시키기 위해서는, 전기 영동 소자를 협지하는 전극 사이에 충분한 전위차를 부여해야 되기 때문에, 메모리 회로의 전원 전압은 10V 이상이 필요하다. 이때, 이웃하는 화소에서 상이한 색을 표시하고 있으면, 이웃하는 화소의 제 1 전극에는 상이한 전위가 입력되고 있다.
그 때문에, 이웃하는 제 1 전극 사이에서는 큰 전위차가 발생하기 때문에, 전기 영동 소자를 기판에 고정하고 있는 접착제 등을 거쳐서, 이웃하는 제 1 전극의 사이에서 리크 전류가 흐른다. 1화소당의 리크 전류가 작더라도, 전기 영동 표시 장치의 표시부 전체로서는 크게 되어, 소비 전력의 증대로 이어진다.
또한, 리크 전류의 발생에 의해서 제 1 전극이 화학 반응을 일으킬 가능성이 높아, 전기 영동 표시 장치로서의 신뢰성이 손상될 가능성이 높다. 그래서, 예컨대, 금, 백금 등의 화학적으로 안정하고 부식에 강한 재질을 제 1 전극에 이용하면 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하지만, 제조 비용이 증대한다.
본 발명은 화소간의 리크 전류를 억제하여, 제품의 신뢰도를 향상시킨 전기 영동 표시 장치, 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 이하의 구성을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치, 및 전자기기이다.
제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 유지되어 대전한 전기 영동 입자를 갖는 전기 영동 소자를 구비한 화소를 평면적으로 배열하여 이루어지는 전기 영동 표시 장치에 있어서, 이웃하는 상기 제 1 전극 사이의 영역에 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치이다. 이러한 구조를 갖음으로써, 상기 제 1 전극의 사이에 형성한 상기 절연층이 리크 전류를 차단하기 때문에, 상기 화소간의 리크 전류의 발생을 억제하여, 제품의 신뢰도를 향상시킨 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 유지되어 대전한 전기 영동 입자를 갖는 전기 영동 소자를 구비한 화소를 평면적으로 배열하여 이루어지는 전기 영동 표시 장치에 있어서, 상기 제 1 전극의 표면에는, 상기 제 1 전극의 상면에 개구부를 갖는 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치이다. 이러한 구조를 갖음으로써, 상기 제 1 전극의 사이에 형성한 상기 절연층이 리크 전류를 차단하기 때문에, 화소간의 리크 전류의 발생을 억제하여, 제품의 신뢰도를 향상시킨 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
상기 절연층은 상기 제 1 전극의 상면의 주연부를 덮어서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의해, 상기 제 1 전극 상의 상기 개구부를 통해서 전류가 발생하지만, 상기 개구부끼리 멀어지기 때문에, 리크 전류가 흐르기 어렵게 되는 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
상기 절연층은 상기 제 1 전극의 측단면에 접촉하여 형성되어 있는 것이 바 람직하다. 이러한 구조에 의해, 상기 절연층이 상기 제 1 전극의 측단면으로부터의 리크 전류를 차단하기 때문에, 리크 전류를 억제할 수 있는 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
상기 절연층은 상기 제 1 전극으로부터 이격한 위치에 형성되어 있더라도 좋다. 이러한 구조에 의해, 상기 절연층이 상기 제 1 전극간의 리크 전류를 차단하기 때문에, 리크 전류를 억제할 수 있는 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
상기 절연층이 상기 제 1 전극의 상면으로부터 상기 전기 영동 소자 측으로 돌출해 있는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의해, 상기 절연층은 보다 넓은 영역에 걸쳐서 리크 전류의 경로를 차단하여, 리크 전류를 보다 억제할 수 있는 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
상기 절연층은 상기 이웃하는 제 1 전극의 상면끼리에 걸쳐서 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구조를 구비함으로써, 상기 제 1 전극의 상면과 측단면이 상기 절연층으로 덮여지기 때문에, 리크 경로가 길어져 리크 전류가 흐르기 어려운 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
상기 전기 영동 소자는 상기 전기 영동 입자를 봉입한 캡슐 형상이며, 접착제층을 사이에 두고 상기 제 1 전극 상에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의해, 상기 전기 영동 소자 내에서, 상기 전기 영동 입자의 분포를 균일하게 할 수 있기 때문에, 상기 양전극 사이의 전위차에 근거한 균일한 화상 표시가 가능한 전기 영동 표시 장치라고 할 수 있다.
본 발명의 전기 영동 표시 장치를 구비한 전자기기이다. 이러한 구조에 의 해, 리크 전류를 억제한 상기 전기 영동 표시 장치를 이용하기 때문에, 제품의 신뢰도를 향상시킨 전자기기라고 할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 화소간의 리크 전류의 발생을 억제하여, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
[실시예 1]
이하에, 도면을 이용하여 본 발명에 있어서의 전기 영동 표시 장치(1)에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치(1)의 구성도이다. 전기 영동 표시 장치(1)는 표시부(3)와 주사선 구동 회로(6)와, 데이터선 구동 회로(7)와, 공통 전원 변조 회로(8)와 제어기(10)를 구비하고 있다.
표시부(3)에는, Y축 방향을 따라서 M개, X축 방향을 따라서 N개의 매트릭스 형상으로 화소(2)가 형성되어 있다. 주사선 구동 회로(6)는 표시부(3)를 X축 방향을 따라서 연재하는 복수의 주사선(4)(Y1, Y2, …, Ym)을 사이에 두고 화소(2)에 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로(7)는 표시부(3)를 Y축 방향을 따라서 연재하는 복수의 데이터선(5)(X1, X2, …, Xn)을 사이에 두고 화소(2)에 접속되어 있다. 공통 전원 변조 회로(8)는 공통 전극 전원 배선(15)을 사이에 두고 화소(2)에 접속되어 있다. 주사선 구동 회로(6), 데이터선 구동 회로(7), 및 공통 전원 변조 회 로(8)는 제어기(10)에 의해 제어된다. 전원선(13, 14) 및 공통 전극 전원 배선(15)은 모든 화소(2)에 있어서 공통 배선으로서 이용된다.
도 2는 화소(2)의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
화소(2)는 구동용 TFT(Thin Film Transistor, 화소 스위칭 소자)(24)와, SRAM(Static Random Access Memory, 메모리 회로)(25)과, 화소 전극(제 1 전극)(21)과, 공통 전극(제 2 전극)(22)과, 전기 영동 소자(23)로 구성된다.
구동용 TFT(24)는 N-MOS(Negative Metal Oxide Semiconductor)로 구성되어 있다. 구동용 TFT(24)의 게이트부에는 주사선(4), 소스 측에는 데이터선(5), 및 드레인 측에는 SRAM(25)이 각각 접속되어 있다. 구동용 TFT(24)는 주사선 구동 회로(6)로부터 주사선(4)을 거쳐서 선택 신호가 입력되는 기간 동안, 데이터선(5)과 SRAM(25)를 접속시킴으로써, 데이터선 구동 회로(7)로부터 데이터선(5)을 거쳐서 입력되는 화상 신호를 SRAM(25)에 입력시키기 위해서 이용된다.
SRAM(25)은 2개의 P-MOS(Positive Metal Oxide Semiconductor)(25p1, 25p2) 및 2개의 N-MOS(25n1, 25n2)에 의해서 구성되어 있다. P-MOS(25p1, 25p2)의 소스 측에는 제 1 전원선(13)이 접속되고, N-MOS(25n1, 25n2)의 소스 측에는 제 2 전원선(14)이 접속되어 있다.
SRAM(25)의 P-MOS(25p1)의 드레인 측 및 N-MOS(25n1)의 드레인 측은, 구동용 TFT(24), P-MOS(25p2)의 게이트부, 및 N-MOS(25n2)의 게이트부에 접속되어 있다.
SRAM(25)의 P-MOS(25p2)의 드레인 측 및 N-MOS(25n2)의 드레인 측은, P-MOS(25p1)의 게이트부, 및 N-MOS(25n1)의 게이트부에 접속되어 있다.
SRAM(25)은 구동용 TFT(24)으로부터 보내어진 화상 신호를 유지하고, 또한, 화소 전극(21)에 화상 신호를 입력하기 위해서 이용된다.
전기 영동 소자(23)는 화소 전극(21)과 공통 전극(22)과의 전위차에 의해서 화상을 표시시키는 것이다. 공통 전극(22)은 공통 전극 전원 배선(15)과 접속되어 있다.
도 3은 전기 영동 표시 장치(1)의 표시부(3)의 부분 단면도이다. 표시부(3)는 화소 전극(21)을 구비한 소자 기판(28), 및 공통 전극(22)을 구비한 대향 기판(29) 사이에 전기 영동 소자(23)를 유지지하는 구성으로 되어 있다. 전기 영동 소자(23)는 복수의 마이크로 캡슐(40)에 의해 구성되어 있다. 전기 영동 소자(23)는 접착제를 이용하여 양 기판(28, 29) 사이에서 고정되어 있기 때문에, 전기 영동 소자(23)와 양 기판(28, 29) 사이에 접착제층(30)이 형성되어 있다. 화소 전극(21) 사이에는 절연층(31)이 형성되어 있다.
소자 기판(28)은, 예컨대 유리나 플라스틱 등의 재료를 직사각형으로 성형한 기판이다. 소자 기판(28) 상에 화소 전극(21)이 형성되고, 화소 전극(21)은 각각의 화소(2)마다 직사각형으로 형성되어 있다. 도시는 생략하고 있지만, 각 화소 전극(21) 사이의 영역이나 화소 전극(21)의 하층측(소자 기판(28)측)에는, 도 11에서 나타낸 주사선(4), 데이터선(5), 전원선(13, 14), 공통 전극 전원 배선(15), 구동용 TFT(24), SRAM(25) 등이 형성되어 있다.
대향 기판(29)은 화상을 표시하는 측으로 되기 때문에, 예컨대, 유리 등의 투광성을 가지는 재질을 직사각형 형상으로 형성시킨 것이다. 대향 기판(29) 상에 형성된 공통 전극(22)에는, 투광성과 도전성을 구비한 재질이 이용되고, 예컨대 MgAg(마그네슘 은), ITO(인듐ㆍ주석 산화물), IZO(인듐ㆍ아연 산화물) 등을 들 수 있다.
절연층(31)은 CVD법, 증착법, 스핀 코트법 등으로 절연층(31)의 박막을 형성한 후, 에칭법 등의 개구 처리에 의해 화소 전극(21) 상의 영역을 개구하여 형성된다.
절연층(31)으로서는, 아크릴, 폴리카보네이트, PMMA(폴리메타크릴산메틸) 등의 수지막, SiO2, Si3N4, SiNx, Al2O3 등의 무기막이 이용된다.
절연층(31)은 화소 전극(21) 사이의 영역, 및 화소 전극(21)의 주연부를 덮어서 형성되어 있다. 절연층(31)의 상면은, 화소 전극(21)의 상면으로부터 전기 영동 소자(23) 측으로 돌출하여 형성되어 있지만, 화소 전극(21)의 상면으로부터 돌출해 있지 않아도 좋다.
도 4는 절연층(31) 및 화소 전극(21)만을 나타낸 표시부(3)의 평면도이다. 절연층(31)은 화소 전극(21) 사이의 영역을 따라서, 평면에서 보아서 격자 형상으로 형성되어 있다. 절연층(31)은 화소 전극(21)의 상면부를 테두리 형상으로 둘러싸도록 일부가 화소 전극(21) 상에 형성되어 있다.
도 5는 마이크로 캡슐(40)의 구성도이다. 마이크로 캡슐(40)은, 예컨대 50㎛ 정도의 입경을 갖고 또한 폴리메타크릴산메틸, 폴리메타크릴산에틸 등의 아크릴 수지, 요소 수지, 아라비아 고무 등의 투광성을 가지는 고분자 수지에 의해서 형성 되어 있다. 이 마이크로 캡슐(40)은 공통 전극(22)과 상술한 화소 전극(21) 사이 사이에 유지되어 있고, 하나의 화소 내에 복수의 마이크로 캡슐(40)이 종횡으로 배열된 구성으로 이루어져 있다. 마이크로 캡슐(40)의 주위를 메우도록, 상기 마이크로 캡슐(40)을 고정하는 바인더(도시는 생략)가 마련되어 있다.
마이크로 캡슐(40)의 내부에는, 분산매(41)와, 전기 영동 입자로서 복수의 백색 입자(42), 복수의 흑색 입자(43)의 대전 입자가 봉입되어 있다.
분산매(41)로서는, 예컨대 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올, 메틸 셀로솔브 등의 알콜계 용매, 초산 에틸, 초산 부틸 등의 각종 에스테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류, 펜탄, 헥산, 옥탄 등의 지방족 탄화수소, 시클로헥산, 메틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 헥실벤젠, 부틸벤젠, 옥틸벤젠, 노닐벤젠, 데실벤젠, 운데실벤젠, 도데실벤젠, 트리데실벤젠, 테트라데실벤젠 등의 장쇄 알킬기를 갖는 벤젠류 등의 방향족 탄화수소, 염화 메틸렌, 클로로포름, 사염화탄소, 1, 2-디클로로에탄 등의 할 로겐화 탄화수소, 카르복실산염 또는 그 밖의 여러 가지의 유류 등의 단독 또는 이것들의 혼합물에 계면 활성제 등을 배합한 것으로 이루어지고, 백색 입자(42)와 흑색 입자(43)를 마이크로 캡슐(40) 내에 분산시키는 액체이다.
백색 입자(42)는, 예컨대, 2산화 티탄, 아연화, 3산화 안티몬 등의 백색 안료로 이루어지는 입자(고분자 또는 콜로이드)이며, 예를 들어 부로 대전되어 있다.
흑색 입자(43)는, 예컨대, 아닐린 블랙, 카본 블랙 등의 흑색 안료로 이루어지는 입자(고분자 또는 콜로이드)이며, 예를 들어 정에 대전되어 있다.
이 때문에, 백색 입자(42) 및 흑색 입자(43)는 분산매(41) 내에서 화소 전극(21)과 공통 전극(22) 사이의 전위차에 의해서 발생하는 전장 내를 이동할 수 있다.
이들 안료에는, 필요에 따라서, 전장질, 계면 활성제, 금속 비누, 수지, 고무, 기름, 바니시, 컴파운드 등의 입자로 이루어지는 하전 제어제, 티탄계 커플링제, 알루미늄계 커플링제, 실란계 커플링제 등의 분산제, 윤활제, 안정화제 등을 첨가할 수 있다.
백색 입자(42) 및 흑색 입자(43)는 용매 내의 이온에 의해서 덮여져 있고, 이들 입자의 표면에는 이온층(44)이 형성되어 있다. 대전해 있는 백색 입자(42) 및 흑색 입자(43)와 이온층(44) 사이에는, 전기 이중층이 형성되어 있다. 일반적으로, 백색 입자(42)나 흑색 입자(43) 등의 대전 입자는 10kHz 이상의 주파수의 전계를 인가하더라도, 전계에 거의 반응하지 않고, 거의 이동하지 않는 것이 알려져 있다. 대전 입자의 주위의 이온은 대전 입자에 비해서 입자 직경이 훨씬 작기 때문에, 전계의 주파수가 10kHz 이상의 전계를 인가하면 전계에 따라서 이동하는 것이 알려져 있다.
도 6은 마이크로 캡슐(40)의 동작을 설명한 도면이다. 여기서는, 이온층(44)이 형성되지 않은 이상적인 경우를 예로 들어서 설명한다. 화소 전극(21)과 공통 전극(22) 사이에서 상대적으로 공통 전극(22)의 전압이 높아지도록 전압을 인가하면, 도 6(a)에 도시하는 바와 같이, 정으로 대전된 흑색 입자(43)는 쿨롱력에 의해서 마이크로 캡슐(40) 내에서 화소 전극(21) 측으로 끌어 당겨진다. 한편, 부 로 대전된 백색 입자(42)는 쿨롱력에 의해서 마이크로 캡슐(40) 내에서 공통 전극(22) 측으로 끌어 당겨진다. 이 결과, 마이크로 캡슐(40) 내의 표시면 측에는 백색 입자(42)가 모이게 되고, 표시면에는 이 백색 입자(42)의 색(백색)이 표시되게 된다.
반대로, 화소 전극(21)과 공통 전극(22) 사이에 상대적으로 화소 전극(21)의 전위가 높아지도록 전압을 인가하면, 도 6(b)에 도시하는 바와 같이, 부로 대전된 백색 입자(42)가 쿨롱력에 의해서 화소 전극(21) 측으로 끌어 당겨진다. 반대로, 정으로 대전된 흑색 입자(43)는 쿨롱력에 의해서 공통 전극(22) 측으로 끌어 당겨진다. 이 결과, 마이크로 캡슐(40)의 표시면 측에는 흑색 입자(43)가 모이게 되고, 표시면에는 이 흑색 입자(43)의 색(흑색)이 표시되게 된다.
또한, 백색 입자(42), 흑색 입자(43)에 이용하는 안료를, 예를 들어 적색, 녹색, 청색 등의 안료로 바꿈으로써, 적색, 녹색, 청색 등을 표시하는 전기 영동 표시 장치(1)라고 할 수 있다.
[전기 영동 표시 장치의 구동 방법]
다음에, 본 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치(1)의 구동 방법에 대해서, 도면을 이용하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치(1)의 타이밍 차트를 도시하는 도면이다. 본 도면에서는, 전원 오프 기간, 화상 신호 입력 기간, 화상 표시 기간, 및 전원 오프 기간의 순서로 동작을 실행하여, 화상이 표시되는 상태를 나타내 고 있다. 이들 동작을 표 1에 정리한다.
Figure 112008022345558-pat00001
먼저, 화상 신호 입력 기간에 대해서 설명한다. 도 1의 공통 전원 변조 회로(8)는 제 1 전원선(13)에 약 5V의 전위를 공급하고, 제 2 전원선(14)에 로우 레벨인 약 0V를 공급함으로써, 도 2의 SRAM(25)를 구동시킨다.
도 1의 주사선 구동 회로(6)는 주사선 Y1에 선택 신호를 공급한다. 이 선택 신호에 의해, 주사선 Y1에 접속된 화소(2)의 구동용 TFT(24)가 구동되고, 주사선 Y1에 접속된 화소(2)의 SRAM(25)는 데이터선 X1, X2, …, Xn에 각각 접속된다.
도 1의 데이터선 구동 회로(7)는 데이터선 X1, X2, …, Xn에 화상 신호를 공급하여, 주사선 Y1에 접속된 화소(2)의 SRAM(25)에 화상 신호를 입력한다.
화상 신호가 입력되면, 주사선 구동 회로(6)는 주사선 Y1으로의 선택 신호의 공급을 정지하고, 주사선 Y1에 접속된 화소(2)의 선택 상태를 해제한다. 이 동작을 주사선 Ym에 접속된 화소(2)에 대하여 행해질 때까지 계속하여, 모든 화소(2)의 SRAM(25)에 화상 신호를 입력한다.
다음에, 화상 표시 기간에 대해서 설명한다.
공통 전원 변조 회로(8)는 제 1 전원선(13)에 약 15V의 하이 레벨의 전위를 공급함으로써, 화상 표시 기간으로 이행한다.
SRAM(25)이 하이 레벨로 구동되게 되면, 5V로 SRAM(25)에 입력한 화상 신호는 하이 레벨로 유지된다.
공통 전극(22)에는, 공통 전원 변조 회로(8)로부터 공통 전극 전원 배선(15)을 거쳐서, 하이 레벨의 기간과 로우 레벨의 기간을 일정 주기로 반복하는 펄스 형상의 신호가 입력된다.
SRAM(25)에 입력된 화상 신호가 로우 레벨인 화소(2)에서는, SRAM(25)으로부터 화소 전극(21)에 하이 레벨이 입력된다.
그리고, 펄스 형상의 신호가 입력되어 있는 공통 전극(22)의 전위가 로우 레벨일 때에, 양 전극(21, 22) 사이에 큰 전위차가 발생하여, 백색 입자(42)는 화소 전극(21)에 끌어 당겨지고, 흑색 입자(43)는 공통 전극(22)에 끌어 당겨지기 때문에, 이 화소(2)에는 흑색이 표시된다.
한편, 화상 신호로서 5V의 전위가 SRAM(25)에 입력된 화소(2)에서는, SRAM(25)으로부터 화소 전극(21)에 로우 레벨이 입력된다.
그리고, 펄스 형상의 신호가 입력되어 있는 공통 전극(22)의 전위가 하이 레벨일 때에, 양 전극(21, 22) 사이에 큰 전위차가 발생하여, 흑색 입자(43)는 화소 전극(21)에 끌어 당겨지고, 백색 입자(42)는 공통 전극(22)에 끌어 당겨지기 때문에, 이 화소(2)에는 백색이 표시된다.
화상 표시 기간에 의해 화상이 표시되면, 공통 전원 변조 회로(8)는 전원선(13, 14), 및 공통 전극 전원 배선(15)을 전기적으로 절단하여, 전원 오프 기간으로 된다.
[리크 전류의 억제]
도 8은 도 1의 표시부(3)의 이웃하는 화소(2)의 모식도이다.
도시 좌측의 화소(2A)는 구동용 TFT(24a), SRAM(25a), 및 화소 전극(21a)을 구비하고 있다. 도시 우측의 화소(2B)는 구동용 TFT(24b), SRAM(25b), 및 화소 전극(21b)을 구비하고 있다. 화소 전극(21a, 21b) 사이에는, 절연층(31)이 형성되어 있다.
SRAM(25a)은 P-MOS(25ap1, 25ap2), N-MOS(25an1, 25an2)에 의해 구성되어 있고, SRAM(25b)은 P-MOS(25bp1, 25bp2), N-MOS(25bn1, 25bn2)에 의해 구성되어 있다.
이웃하는 화소 전극(21)에는 상이한 전위가 입력되어 있다. 예컨대, 화소 전극(21a)에는 하이 레벨이 입력되고, 화소 전극(21b)에는 로우 레벨이 입력되어 있다. 그 때문에, 화소(2A)에서는 흑색이 표시되고, 화소(2B)에서는 백색이 표시되어 있다.
이때, 화소 전극(21a, 21b) 사이에는 큰 전위차에 의한 전장이 발생하고 있기 때문에, 접착제층(30)을 거쳐서 리크 전류를 흘리고자 한다.
종래의 전기 영동 표시 장치에서는, 도 3의 화소 전극(21) 사이에 절연층(31)이 형성되어 있지 않아, 리크 경로를 차단할 수 없기 때문에, 화소 전극(21)간의 리크 전류가 발생하고 있었다. 이에 반하여, 본 발명에서는, 화소 전극(21)간의 절연층(31)에 의해 리크 경로를 차단하기 때문에, 리크 전류를 억제되도록 되었다.
절연층(31)이 화소 전극(21) 상면의 주연부에 형성되어 있음으로써, 절연층(31)의 개구부에 노출하는 화소 전극(21)의 표면의 간격이 커져서 리크 경로가 길어지기 때문에, 리크 전위를 억제할 수 있다. 절연층(31)이 화소 전극(21) 사이에 충전되어 있음으로써, 화소 전극(21)의 측단면으로부터의 리크 경로를 차단하기 때문에, 리크 전류를 억제할 수 있는 절연층(31)의 상면이 화소 전극(21)의 상면으로부터 전기 영동 소자(23) 측으로 돌출해 있음으로써, 절연층(31)의 위쪽을 돌아 들어가는 리크 전류를 차단할 수 있기 때문에, 보다 리크 전류를 억제할 수 있다.
[변형예]
도 9는 본 발명을 적용한 전기 영동 표시 장치(101)의 구성도이다. 공통 전원 변조 회로(108)는 제 1 제어선(111) 및 제 2 제어선(112)을 사이에 두고 화소(102)에 접속되어 있는 것이, 본 발명의 실시예에 따른 회로 구성과 상이한 점이다.
도 10은 화소(102)의 회로 구성도이다. 화소(102)는 SRAM(25)과 제 1 전극(21) 사이에 스위치 회로(135)가 설치되어 있다. 스위치 회로(135)는 제 1 트랜스퍼 게이트(136), 및 제 2 트랜스퍼 게이트(137)를 구비하고 있다. 트랜스퍼 게이트(136, 137)는 병렬로 접속된 P-MOS 및 N-MOS에 의해 구성되어 있다.
트랜스퍼 게이트(136, 137)의 게이트부는 SRAM(25)이 접속되어 있다. 제 1 트랜스퍼 게이트(136)의 소스측은 제 1 제어선(111)에 접속되어 있다. 제 2 트랜스퍼 게이트(137)의 소스측은 제 2 제어선(112)에 접속되어 있다. 트랜스퍼 게이트(136, 137)의 드레인측은 화소 전극(21)에 접속되어 있다.
도 9의 전기 영동 표시 장치(101)에서는, SRAM(125)에 입력된 화상 신호에 근거하여, 어느 하나의 트랜스퍼 게이트가 구동된다. 구동된 트랜스퍼 게이트와 접속된 제어선은 화소 전극(21)과 접속되어, 이 제어선의 전위가 화소 전극(21)에 입력된다. 이에 따라, 화소(102)에 화상이 표시된다.
도 10의 회로 구성을 구비한 전기 영동 표시 장치(101)에 있어서도, 이웃하는 화소(102)에 상이한 전위가 입력되고 있으면, 전위차에 의한 전장이 발생한다. 그러나, 화소 전극(21) 사이에 도 3의 절연층(31)을 구비함으로써, 리크 전류를 억제할 수 있다.
[실시예 2]
도 11은 본 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 부분 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 절연층(31)은 화소 전극(21)간의 영역을 덮고 있다. 화소 전극(21)간의 영역의 중앙부에서, 절연층(31)의 상면은 화소 전극(21)의 상면으로부터 전기 영동 소자(23) 측으로 돌출해 있다. 충분히 리크 전류를 억제할 수 있으면, 화소 전극(21)의 상면으로부터 돌출해 있지 않아도 좋다.
도 12는 본 실시예에 있어서, 절연층(31) 및 화소 전극(21)만을 나타낸 표시부(3)의 평면도이다. 절연층(31)은 화소 전극(21)간의 영역을 따라서, 평면에서 보아서 격자 형상으로 형성되어 있다.
이러한 구조로 절연층(31)이 형성되면, 화소 전극(21)의 측단면 사이의 리크 전류의 경로를 차단하여, 리크 전류를 억제할 수 있다. 절연층(31)의 상면이 화소 전극(21)으로부터 전기 영동 소자(23) 측으로 돌출해 있으면, 절연층(31)의 위쪽을 돌아 들어가는 리크 전류를 차단할 수 있기 때문에, 보다 리크 전류를 억제할 수 있다. 또한, 절연층(31)은 화소 전극(21)의 상면에 형성되어 있지 않기 때문에, 화상 표시에 유효한 화소 전극(21)의 면적을 향상시킬 수 있다.
[실시예 3]
도 13은 본 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 단면도이다. 본 실시예에 있어서, 절연층(31)은 화소 전극(21)간의 영역의 거의 중앙 부근에서 형성되어 있어, 화소 전극(21)과는 떨어져 있다. 절연층(31)의 상면은 화소 전극(21)의 상면으로부터 전기 영동 소자(23)측으로 돌출해 있다.
도 14는 본 실시예에 있어서, 절연층(31) 및 화소 전극(21)만을 나타낸 표시부(3)의 평면도이다. 절연층(31)은 화소 전극(21)간의 영역에서, 화소 전극(21)을 둘러싸고 전체적으로 평면에서 보아서 격자 형상으로 형성되어 있다.
이와 같이 형성된 절연층(31)은 화소 전극(21)의 표면이 아니라, 화소 전극(21)간의 영역에서 리크 전류의 경로를 차단하기 때문에, 리크 전류를 억제할 수 있다. 화소 전극(21)과 절연층(31) 사이의 홈은, 접착제를 도포했을 때에 접착제의 릴리프로서 기능한다. 그 때문에, 접착제층(31)의 표면이 평탄화하기 쉽다. 또한, 절연층(31)은 화소 전극(21)의 상면에 형성되어 있지 않기 때문에, 화상 표시에 유효한 화소 전극(21)의 면적을 향상시킬 수 있다.
[실시예 4]
도 15는 본 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 단면도이다.
본 실시예에 있어서, 절연층(31)은 화소 전극(21)의 측단면에 접하여 형성되어 있다. 절연층(31)의 상면은 화소 전극(21)의 상면으로부터 전기 영동 소자(23)측으로 돌출해 있다.
도 16은 본 실시예에 있어서, 절연층(31) 및 화소 전극(21)만을 나타낸 표시부(3)의 평면도이다. 형성된 절연층(31)은 화소 전극(21)의 주위를 둘러싼 형상으로 되어 있다.
이와 같이 형성된 절연층(31)은 화소 전극(21)의 측단면으로부터의 리크 전류의 경로를 차단하기 때문에, 리크 전류를 억제할 수 있다. 또한, 절연층(31)이 화소 전극(21)의 상면으로부터 전기 영동 소자(23) 측으로 돌출해 있기 때문에, 절연층(31)의 위쪽을 돌아 들어가는 리크 전류를 차단할 수 있기 때문에, 보다 리크 전류를 억제할 수 있다. 또한, 절연층(31)은 화소 전극(21)의 상면에 형성되어 있지 않기 때문에, 화상 표시에 유효한 화소 전극(21)의 면적을 향상시킬 수 있다.
절연층(31)은 화소 전극(21)의 상면의 주연부에 형성되어 있더라도 좋다. 이에 따라, 절연층(31)의 개구부에 노출하는 화소 전극(21)의 표면의 간격이 커져서 리크의 경로가 길어져, 보다 리크 전류를 차단할 수 있다.
[전자기기]
도 17은 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치(1)를 구비한 전자기기의 일례이다. 상술한 전기 영동 표시 장치(1)는 여러 가지의 전자기기에 적용되고, 이하에 상술한 전기 영동 표시 장치(1)를 구비한 전자기기의 예에 대해서 설명한다. 먼저, 전기 영동 표시 장치(1)를 플렉서블한 전자 페이퍼에 적용한 예에 대해서 설명한다. 도 17은 이 전자 페이퍼의 구성을 나타내는 사시도이며, 전자 페이퍼(1000)는 본 발명의 전기 영동 표시 장치(1)를 표시부로서 구비한다. 전자 페이퍼(1000)는 종래의 종이와 마찬가지의 질감 및 유연성을 갖는 시트로 이루어지는 본체(1001)의 표면에 본 발명의 전기 영동 표시 장치(1)를 구비한 구성으로 되어 있다.
도 18은 전자 노트(1100)의 구성을 나타내는 사시도이며, 전자 노트(1100)는 도 17에서 나타낸 전자 페이퍼(1000)가 복수매 묶여져서, 커버(1101)에 끼워져 있는 것이다. 커버(1101)는, 예컨대 외부의 장치로부터 받은 표시 데이터를 입력하는 표시 데이터 입력 수단(도시는 생략)을 구비한다. 이에 따라, 그 표시 데이터에 따라서, 전자 페이퍼(1000)가 묶여진 상태대로, 표시 내용을 변경하거나 갱신하거나 할 수 있다.
또한, 상술한 예에 부가하여, 다른 예로서, 액정 텔레비전, 뷰파인더형이나 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카네비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상폰, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치(1)는, 이러한 전자기기의 표시부로서도 적용할 수 있다.
도 1은 전기 영동 표시 장치(1)의 구성도,
도 2는 화소(2)의 회로 구성을 나타내는 도면,
도 3은 표시부(3)의 부분 단면도,
도 4는 화소 전극(21) 및 절연층(31)의 평면도,
도 5는 마이크로 캡슐(40)의 구성도,
도 6은 마이크로 캡슐(40)의 동작을 설명한 도면,
도 7은 타이밍 차트를 나타내는 도면,
도 8은 이웃하는 화소(2)의 모식도,
도 9는 전기 영동 표시 장치(101)의 구성도,
도 10은 화소(102)의 회로 구성을 나타내는 도면,
도 11은 실시예 2에 따른 표시부(3)의 부분 단면도,
도 12는 실시예 2에 따른 화소 전극(21) 및 절연층(31)의 평면도,
도 13은 실시예 3에 따른 표시부(3)의 부분 단면도,
도 14는 실시예 3에 따른 화소 전극(21) 및 절연층(31)의 평면도,
도 15는 실시예 4에 따른 표시부(3)의 부분 단면도,
도 16은 실시예 4에 관한 화소 전극(21) 및 절연층(31)의 평면도,
도 17은 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치(1)를 구비한 전자기기의 일례를 나타내는 도면,
도 18은 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치(1)를 구비한 전자기기의 일례 를 나타내는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2: 화소, 3: 표시부, 4: 주사선, 5: 데이터선, 11: 제 1 제어선, 12: 제 2 제어선, 13: 제 1 전원선, 14: 제 1 전원선, 15: 공통 전극 전원 배선, 16: 제 1 트랜스퍼 게이트, 17: 제 2 트랜스퍼 게이트, 21: 화소 전극, 22: 공통 전극, 23: 전기 영동 소자, 24: 구동용 TFT, 25: SRAM, 30: 접착제층, 31: 절연층, 40: 마이크로 캡슐, 41: 분산매, 42: 백색 입자, 43: 흑색 입자, 111: 제 1 제어선, 112: 제 2 제어선, 135: 스위치 회로, 136: 제 1 트랜스퍼 게이트, 137: 제 2 트랜스퍼 게이트

Claims (9)

  1. 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 유지되어 대전한 전기 영동 입자를 갖는 전기 영동 소자를 구비한 화소를 평면적으로 배열하여 이루어지는 전기 영동 표시 장치에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 전기 영동 소자 사이에 접착제층이 마련되고,
    이웃하는 상기 제 1 전극 사이의 영역에 절연층이 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  2. 제 1 전극과, 상기 제 1 전극과 대향하는 제 2 전극과, 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 유지되어 대전한 전기 영동 입자를 갖는 전기 영동 소자를 구비한 화소를 평면적으로 배열하여 이루어지는 전기 영동 표시 장치에 있어서,
    상기 제 1 전극과 상기 전기 영동 소자 사이에 접착제층이 마련되고,
    상기 제 1 전극의 표면에는, 상기 제 1 전극의 상면에 개구부를 갖는 절연층이 형성되어 있는 것
    을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제 1 전극의 상면의 주연부를 덮어서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제 1 전극의 측단면에 접촉해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제 1 전극으로부터 이격된 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제 1 전극의 상면으로부터 상기 전기 영동 소자 측으로 돌출해 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 절연층은 상기 이웃하는 제 1 전극의 상면끼리에 걸쳐서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 영동 소자는 상기 전기 영동 입자를 봉입한 캡슐 형상인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  9. 청구항 1에 기재된 전기 영동 표시 장치를 구비한 전자기기.
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