KR101513717B1 - 기판 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

Abstract

표시장치용 기판은 베이스 기판 및 베이스 기판의 일면에 형성된 차폐층을 구비한다. 차폐층은 외부로부터 입사되는 광의 파장들 중 기준 파장에 대응하는 광 에너지와 동일한 밴드갭을 갖는다. 이에 따라, 차폐층은 기준 파장 이하의 광을 차단할 수 있으므로, 투과시킬 수 있는 광의 파장 범위를 조절할 수 있다.

Description

기판 및 이를 갖는 표시장치{SUBSTRATE AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 기판 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질을 유지할 수 있는 기판 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 표시장치는 정보처리장치에서 처리된 전기적 포맷 형태의 데이터를 육안으로 확인할 수 있는 영상으로 변경하여 표시한다. 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display: EPD)는 이러한 표시장치의 하나로서, 음극선관 표시장치나 액정표시장치보다 얇고 가볍다.

구체적으로, 전기영동 표시장치는 각각 전극이 형성된 하부기판과 상부기판, 및 하부기판과 상부기판과의 사이에 개재된 안료 입자들을 구비한다. 안료 입자들은 하부기판과 상부기판과의 사이에 형성된 전계에 따라 하부기판 또는 상부기판 측으로 이동한다. 이와 같이, 대전된 입자들이 전계에 따라 이동하는 현상을 전기영동(Electrophoretic)이라 하며, 전기영동 표시장치는 전기영동을 이용하여 영상을 표시한다. 특히, 전기영동 표시장치는 외부 광을 이용하여 영상을 표시하는 반사형 표시장치이므로, 별도의 광원을 구비할 필요가 없고, 안료 입자들이 매우 얇 은 층으로 형성되므로, 경량화 및 박형화에 유리하다.

이러한 전기영동 표시장치는 자외선에 의해 안료 입자들이 변색되기 때문에, 점차 표시 품질이 저하된다.

본 발명의 목적은 자외선을 차단할 수 있는 기판을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판을 구비하여 표시 품질을 유지할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판은, 베이스 기판 및 차폐층으로 이루어질 수 있다.

차폐층은 상기 베이스 기판의 일면에 형성되고, 외부로부터 입사되는 광의 파장들 중 기준 파장 이하의 광을 차단하며, 상기 기준 파장에 대응하는 광 에너지와 동일한 밴드갭을 갖는다.

구체적으로, 상기 차폐층의 밴드갭은 2.8eV 내지 3.2eV 범위이다.

또한, 상기 차폐층은 도전성 재질로 이루어질 수 있다.

또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 표시장치는, 제1 표시기판과 제2 표시기판 및 컬러층으로 이루어질 수 있다.

제1 표시기판은 제1 베이스 기판, 및 상기 제1 베이스 기판상에 형성되고 화소 전압을 인가받는 화소부를 포함한다. 제2 표시기판은 상기 제1 표시기판과 마주 하여 결합한다. 구체적으로, 제2 표시기판은 제2 베이스 기판 및 차폐층을 구비한다. 상기 제2 베이스 기판은 제1 베이스 기판과 마주하게 배치된다. 차폐층은 상기 제2 베이스 기판의 상부 또는 하부에 구비되고, 투명한 재질로 이루어지며, 상기 컬러층에 제공되는 광의 파장들 중 기준 파장 이하의 광을 차단하고, 상기 기준 파장에 대응하는 광 에너지와 동일한 밴드갭을 갖는다. 컬러층은 상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판과의 사이에 개재되고, 상기 화소부에 인가된 상기 화소 전압에 대응하여 컬러를 표시한다.

여기서, 상기 차폐층의 밴드갭은 2.8eV 내지 3.2eV 범위이다.

한편, 상기 컬러층은 다수의 전기영동 입자를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 차폐층은 기준 파장 이하의 광을 차단할 수 있으므로, 차폐층을 구비하는 기판은 투과시킬 수 있는 광의 파장 범위를 조절할 수 있다.

또한, 표시장치는 특정 파장 이하의 광을 차단할 수 있는 차폐층을 구비하므로, 컬러층으로 입사되는 자외선을 차단할 수 있다. 따라서, 표시장치는 자외선에 의한 컬러층의 변색을 방지하고, 표시 품질을 유지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이 고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 표시기판을 나타낸 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 전기영동 표시장치(501)는 제1 표시기판(100), 상기 제1 표시기판(100)과 마주하는 제2 표시기판(201), 및 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 개재된 전기 영동층(301)을 포함할 수 있다.

상기 제1 표시기판(100)은 제1 베이스 기판(110), 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 화소부(PX)를 포함할 수 있다.

상기 제1 베이스 기판(110)은 영상을 표시하는 화소 영역(PA)이 정의되고, 상기 화소 영역(PA)은 상기 게이트 라인(GL)과 상기 데이터 라인(DL)에 의해 정의된다.

상기 게이트 라인(GL)은 상기 제1 베이스 기판(110)의 상면에서 제1 방향(D1)으로 연장되어 형성되고, 게이트 신호를 전송한다. 상기 게이트 라인(GL)이 형성된 제1 베이스 기판(110)의 상부에는 상기 데이터 라인(DL)이 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 절연되어 교차하고, 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 연장되어 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 함께 상기 화소 영역(PA)을 정의한다.

상기 화소 영역(PA)에는 상기 화소부(PX)가 형성된다. 상기 화소부(PX)는 화소 전압을 스위칭하는 박막 트랜지스터(120) 및 상기 박막 트랜지스터(120)와 전기적으로 연결된 화소 전극(130)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 박막 트랜지스터(120)는 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분 기된 게이트 전극(121), 상기 게이트 전극(121)의 상부에 순차적으로 형성된 액티브층(122)과 오믹 콘택층(123), 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기되어 상기 오믹 콘택층(123)의 상면에 형성된 소오스 전극(124), 및 상기 오믹 콘택층(123)의 상면에 형성된 드레인 전극(125)을 포함한다. 상기 화소전극(130)은 상기 드레인 전극(125)과 전기적으로 연결되어 상기 화소 전압을 입력받는다. 상기 화소전극(130)은 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide : 이하, IZO) 또는 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide : 이하, ITO)와 같은 투명한 도전성 물질로 이루어진다.

도면에는 상기 화소 영역(PA), 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 및 상기 화소부(PX)를 각각 하나씩 도시하였다. 그러나, 상기 제1 표시기판(100)은 다수의 화소 영역, 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인, 및 다수의 화소부를 포함할 수 있고, 상기 다수의 화소부는 상기 다수의 화소 영역에 일대일 대응하게 형성되어 어레이 형태로 배치된다.

상기 제1 표시기판(100)은 게이트 절연막(141), 보호막(142) 및 유기 절연막(143)을 더 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연막(141)은 상기 제1 베이스 기판(110)의 상부에 형성되어 상기 게이트 라인(GL)과 상기 게이트 전극(121)을 커버한다. 상기 보호막(142)과 상기 유기 절연막(143)은 상기 게이트 절연막(141)의 상부에 순차적으로 형성되어 상기 데이터 라인(DL)과 상기 박막 트랜지스터(120)를 커버한다. 또한, 상기 보호막(142)과 상기 유기 절연막(143)에는 상기 드레인 전극(125)을 노출하는 콘택홀(CH)이 형성된다. 상기 화소 전극(130)은 상기 유기 절연막(143)의 상면에 형성되어 상기 콘택홀(CH)을 통해 상기 드레인 전극(125)과 전 기적으로 연결된다.

한편, 상기 제1 표시기판(100)의 상부에는 상기 제2 표시기판(201)이 구비된다. 상기 제2 표시기판(201)은 제2 베이스 기판(210)과 차폐층(220)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2 베이스 기판(210)은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주하고, 연성 재질, 예컨대, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(PolyethyleneTerephthalate : PET)나 섬유강화 플라스틱(fiber reinforced plastic) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate : PEN)로 이루어진다.

상기 차폐층(220)은 상기 제2 베이스 기판(210)과 상기 전기 영동층(301)과의 사이에 형성되고, 공통 전압을 인가받는다. 상기 차폐층(220)은 외부로부터 상기 제2 베이스 기판(210) 측으로 입사된 외부광(EL)이 상기 전기 영동층(301)에 제공되도록 투명한 전도성 재질로 이루어진다.

상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에는 상기 전기 영동층(301)이 개재된다. 상기 전기 영동층(301)은 상기 외부광(EL)을 입력받아 상기 화소전극(130)과 상기 차폐층(220)과 사이에 형성된 전계에 따라 소정의 색을 표시한다.

구체적으로, 상기 전기 영동층(301)은 구형상을 갖는 다수의 마이크로 캡슐을 포함할 수 있다. 각 마이크로 캡슐(310)은 사람의 머리카락 직경과 비슷한 크기의 직경을 갖는다. 상기 마이크로 캡슐(310)은 투명한 절연성 액체로 이루어진 유 체 매질(311), 상기 유체 매질(311) 내에 분산된 다수의 제1 및 제2 입자(312, 313)를 포함할 수 있다. 상기 제1 입자(312)와 상기 제2 입자(313)는 서로 다른 극성을 갖도록 대전되고, 서로 다른 색을 갖는다.

본 발명의 일례로, 상기 제1 입자들은 양극(Positive)으로 대전되고, 이산화티탄(TiO₂)과 같은 물질로 이루어져 흰색을 갖는다. 상기 제2 입자들은 음극(Negative)으로 대전되고, 카본 블랙(Carbon black)과 같은 탄소 분말로 이루어져 검은색을 갖는다. 상기 제1 및 제2 입자(312, 313)는 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 형성된 전계에 따라 그 위치가 변경된다.

즉, 상기 화소 영역(PA) 안에서 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 양의 전위가 형성되면, 상기 제2 입자(313)는 상기 제1 표시기판(100)측으로 이동하고, 상기 제1 입자(312)는 상기 제2 표시기판(201) 측으로 이동한다. 이에 따라, 상기 화소 영역(PA)에는 상기 제1 입자(312)가 갖는 흰색이 표시된다. 반면, 상기 화소 영역(PA) 안에서 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 음의 전위가 형성되면, 상기 제1 입자(313)는 상기 제1 표시기판(100) 측으로 이동하고, 상기 제2 입자(313)는 상기 제2 표시기판(201) 측으로 이동한다. 이에 따라, 상기 화소 영역(PA)에는 상기 제2 입자(313)가 갖는 검은색이 표시된다.

상기 제1 및 제2 입자(312, 313)는 자외선에 노출되면 변색된다. 이를 방지하기 위해, 상기 차폐층(220)은 상기 전기 영동층(301)으로 제공되는 상기 외부 광(EL) 중 자외선은 흡수하고 가시광선은 투과시키는 재질로 이루어진다.

즉, 상기 차폐층(220)은 상기 외부광(EL)에서 기준 파장 이하의 광은 차단하고 상기 기준 파장 이상의 광은 투과시키도록 기준 파장에 대응하는 광 에너지와 동일한 밴드갭(band gap)을 갖는 재질로 이루어진다.

상기 밴드갭은 결정의 띠 구조에 대하여 전자가 존재할 수 없는 영역 전체를 가리키는 것으로서, 반도체 및 절연체의 띠 구조에서 원자가띠(valence band)와 전도띠(conduction band) 간의 에너지 준위 또는 에너지 차이를 나타낸다.

특정 밴드갭을 갖는 물질은 해당 밴드갭보다 큰 광 에너지는 흡수하나 작은 광 에너지는 흡수하지 못한다. 따라서, 해당 물질이 갖는 밴드갭에 따라 흡수할 수 있는 광의 파장이 달라진다.

하기하는 수학식 1은 광 에너지와 파장 간의 관계를 나타낸 식이다.

수학식 1에서, E는 광 에너지, H는 플랑크 상수, C는 광속, W는 파장을 각각 나타낸다.

수학식 1을 참조하면, 상기 광 에너지(E)는 상기 플랑크 상수(H)와 상기 광속(C)을 곱한 값을 파장(W)으로 나눈 값이다. 상기 플랑크 상수(H)와 상기 광속(C)은 상수이며, 상기 플랑크 상수(H)와 상기 광속(C)를 곱한 값은 약 1228.7eV㎚이다. 이를 수학식 1에 대입하여 수학식 1을 정리하면 하기하는 수학식 2와 같다.

도 1 및 수학식 2를 참조하면, 상기 파장(W)은 1228.7을 상기 광 에너지(E)로 나눈값이 된다. 따라서, 상기 차폐층(220)이 갖는 밴드 갭을 상기 광 에너지(E)에 대입하면, 상기 차폐층(220)이 갖는 밴드 갭에 대응하는 파장을 산출할 수 있다.

상기 차폐층(220)은 상기 밴드갭보다 큰 광 에너지는 흡수할 수 있으나, 작은 광 에너지는 흡수할 수 없다. 상기 파장(W)과 상기 광 에너지(E)는 서로 반비례 관계이므로, 상기 차폐층(220)은 상기 밴드갭에 대응하는 파장을 기준으로 낮은 파장은 흡수하고, 높은 파장은 투과시킨다.

일반적으로, 자외선의 파장은 약 100㎚ 내지 약 400㎚ 범위이며, 영상 표시에 필요한 가시광선의 파장은 약 380㎚ 내지 약 780㎚ 범위이다. 대체로, 상기 자외선의 파장은 약 400㎚ 이하이므로, 수학식 2를 이용하여 400㎚ 파장에 대응하는 광 에너지(E)를 산출하면 하기하는 수학식 3과 같다.

도 1 및 수학식 3을 참조하면, 400㎚ 파장에 대응하는 광 에너지(E)는 약 3.07eV이다. 따라서, 상기 차폐층(220)이 약 3.0eV의 밴드 갭을 가질 경우, 상기 약 400㎚ 파장 이하의 광, 즉, 자외선을 흡수하고, 가시광선을 투과시킬 수 있다. 본 발명의 일례로, 상기 차폐층(220)은 약 2.8eV 내지 약 3.2eV 범위의 밴드 갭을 갖는다.

상기 차폐층(220)은 상기한 밴드 갭 범위를 만족하는 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 예컨대, 상기 차폐층(220)은 산화아연계(Zinc Oxide : ZnO) 물질 또는 약 2.9eV 내지 약 3.1eV 범위의 밴드갭을 갖는 카드뮴주석사산화물(Cd₂SnO₄)을 포함할 수 있다. 상기 산화아연계 물질로는, 약 3.2eV의 밴드갭을 갖는 산화아연, 상기 IZO, 인듐갈륨아연산화물(Indium Gallium Zinc Oxide : IGZO) 등이 있다. 또한, 상기 차폐층(220)은 상기 산화아연에 알루미늄이 도핑된 ZnO:Al이나 상기 산화아연에 불소가 도핑된 ZnO:F로 이루어질 수도 있다. 상기 ZnO:Al와 상기 ZnO:F는 각각 약 3.2eV의 밴드갭을 갖는다.

이와 같이, 상기 차폐층(220)은 약 400㎚ 파장에 대응하는 광 에너지보다 큰 광 에너지를 흡수할 수 있는 밴드갭을 가지므로, 상기 자외선은 흡수하고, 상기 가시광선은 투과시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 전기 영동층(301)은 상기 차폐층(220)에 의해 상기 자외선이 제거된 외부광을 제공받는다. 따라서, 상기 전기영동 표시장치(501)는 상기 제1 및 제2 입자(312, 313)의 변색을 방지할 수 있고, 표시 품질을 유지할 수 있다.

도 3은 산화아연계 박막의 유무에 따른 광의 파장별 투과율을 나타낸 그래프 이다.

도 3을 참조하면, 제1 그래프(G1)는 상기 PEN 재질로 이루어진 제1 기판의 광 투과율을 나타낸 그래프이고, 제2 그래프(G2)는 상기 제1 기판에 상기 ITO로 이루어진 박막이 형성된 제2 기판의 광 투과율을 나타낸 그래프이며, 제3 그래프(G3)는 상기 제1 기판에 상기 IZO로 이루어진 박막이 형성된 제3 기판의 광 투과율을 나타낸 그래프이고, 제4 그래프(G4)는 상기 제1 기판에 IGZO로 이루어진 박막이 형성된 제4 기판의 광 투과율을 나타낸 그래프이다.

상기 제1 내지 제4 그래프(G1, G2, G3, G4)를 이용하여 약 400㎚ 파장 이하에서 상기 제1 내지 제4 기판의 광 투과율을 각각 살펴보면, 상기 제1 기판의 광 투과율은 약 77% 이하이고, 상기 제2 기판의 광 투과율은 약 70% 이하이다. 반면, 상기 제3 기판과 상기 제4 기판 각각의 광 투과율은 약 53% 이하이다.

이와 같이, 상기 IZO나 상기 IGZO와 같은 산화아연계 박막은 약 400㎚ 파장에 대응하는 광 에너지보다 큰 광 에너지를 흡수할 수 있으므로, 상기 산화아연계 박막이 형성된 제3 및 제4 기판이 상기 제1 및 제2 기판보다 상기 자외선의 투과율이 낮다.

다시, 도 1을 참조하면, 한편, 상기 전기영동 표시장치(501)는 상기 전기 영동층(301)을 상기 제1 표시기판(100)에 부착시키기 위한 접착부재(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 접착부재(400)는 상기 전기 영동층(301)과 상기 제1 표시기판(100)과의 사이에 개재되어 상기 제1 표시기판(100)과 상기 전기 영동층(301)을 서로 결합시킨다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 전기영동 표시장치(502)는 제2 표시기판(202)을 제외하고는 도 1에 도시된 전기영동 표시장치(501)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 전기영동 표시장치(502)의 구체적인 설명에 있어서, 도 1에 도시된 전기영동 표시장치(501)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 부호를 병기하고, 그 중복된 설명은 생략한다.

상기 전기영동 표시장치(502)는 제1 표시기판(100), 상기 제1 표시기판(100)과 마주하는 상기 제2 표시기판(202), 및 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(202)과의 사이에 개재된 전기 영동층(301)을 포함할 수 있다.

상기 제1 표시기판(100)은 화소 영역(PA)이 정의된 제1 베이스 기판(110), 및 상기 제1 베이스 기판(110)에 형성되어 화소 전압을 인가받는 화소부(PX)를 포함할 수 있다. 상기 전기 영동층(301)은 외부광(EL)을 입력받아 상기 화소부(PX)에 인가된 화소 전압에 대응하여 소정의 색을 표시한다.

상기 전기 영동층(301)의 상부에는 상기 제2 표시기판(202)이 구비된다. 상기 제2 표시기판(202)은 제2 베이스 기판(210), 공통 전극(230) 및 차폐층(240)을 포함할 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(210)은 도 1에 도시된 제2 베이스 기판(210)과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 공통 전극(230)은 상기 제2 베이스 기판(210)의 하면에 형성되어 상기 제2 베이스 기판(210)과 상기 전기 영동층(301)과의 사이에 개재된다. 상기 공통 전극(230)은 투명한 도전성 재질로 이루어지며, 공통 전압을 인가받는다.

상기 차폐층(240)은 상기 제2 베이스 기판(210)의 상면에 형성되고, 상기 제2 베이스 기판(210)을 사이에 두고 상기 공통 전극(230)과 마주한다. 상기 차폐층(240)은 투명한 재질로 이루어지며, 상기 전기 영동층(301)으로 제공되는 외부광(EL) 중 자외선은 흡수하고 가시광선은 투과시키는 재질로 이루어진다.

구체적으로, 상기 차폐층(240)은 기준 파장 이하의 광은 흡수하고 상기 기준 파장 이상의 광은 차단하도록 상기 기준 파장에 대응하는 광 에너지와 동일한 밴드갭을 갖는다. 따라서, 상기 차폐층(240)은 상기 기준 파장에 대응하는 광 에너지보다 큰 광 에너지는 흡수하고, 상기 기준 파장에 대응하는 광 에너지보다 작은 광 에너지는 흡수하지 못한다.

본 발명의 일례로, 상기 차폐층(240)은 상기 자외선을 흡수하도록 약 2.8eV 내지 3.2eV 범위의 밴드갭을 갖는 물질, 예컨대, 산화아연계(Zinc Oxide : ZnO) 물질, 카드뮴주석사산화물(Cd₂SnO₄), 상기 산화아연에 알루미늄이 도핑된 ZnO:Al, 상기 산화아연에 불소가 도핑된 ZnO:F 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 산화아연계 물질로는, 산화아연, IZO, 인듐갈륨아연산화물(Indium Gallium Zinc Oxide : IGZO) 등이 있다.

이와 같이, 상기 차폐층(240)은 상기 외부광(EL)의 자외선을 흡수하므로, 상기 자외선이 제거된 외부광을 상기 전기 영동층(301)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 상기 전기 영동층(301)의 제1 및 제2 입자(312, 313)가 상기 자외선에 의해 변 색되는 것을 방지하고, 표시 품질을 유지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 전기영동 표시장치(503)는 전기 영동층(302)을 제외하고는 도 1에 도시된 전기영동 표시장치(501)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 전기영동 표시장치(503)의 구체적인 설명에 있어서, 도 1에 도시된 전기영동 표시장치(501)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 부호를 병기하고, 그 중복된 설명은 생략한다.

상기 전기영동 표시장치(503)는 제1 표시기판(100), 상기 제1 표시기판(100)과 마주하는 제2 표시기판(201), 및 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 개재된 상기 전기 영동층(302)을 포함할 수 있다.

상기 제1 표시기판(100)은 화소 영역(PA)이 정의된 제1 베이스 기판(110), 및 상기 제1 베이스 기판(110)에 형성되어 화소 전압을 인가받는 화소부(PX)를 포함할 수 있다. 상기 제2 표시기판(201)은 상기 제1 표시기판(100)의 상부에 구비된 제2 베이스 기판(210), 상기 제2 베이스 기판(210)과 상기 전기 영동층(302)과의 사이에 개재된 차폐층(220)을 포함할 수 있다. 상기 차폐층(220)은 공통 전압을 인가받으며, 외부로부터 입사되는 광(EL)의 자외선을 흡수한다.

상기 전기 영동층(302)은 외부광(EL)을 입력받아 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201) 사이에 형성된 전계에 따라 소정의 색을 표시한다. 구체적으로, 상기 전기 영동층(302)은 소정의 색을 갖는 절연성 액체로 이루어진 유체 층(330)과 상기 유체층(330) 내에 산재된 다수의 입자를 포함한다. 각 입자(340)는 상기 유체층(330)과 서로 다른 색을 갖고, 음극 또는 양극으로 대전되며, 화소 영역(PA) 안에서 상기 제1 표시 기판(100)과 상기 제2 표시 기판(201)과의 사이에 형성된 전계에 따라 그 위치가 달라진다.

예컨대, 상기 입자(340)가 음극으로 대전된 경우, 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 양의 전위가 형성되면, 상기 입자(340)는 상기 제1 표시기판(100) 측으로 이동한다. 이에 따라, 상기 화소 영역(PA)에는 상기 유체층(330)의 색이 표시된다. 반면, 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(201)과의 사이에 음의 전위가 형성되면, 상기 입자(340)는 상기 제2 표시기판(201) 측으로 이동한다. 이에 따라, 상기 화소 영역(PA)에는 상기 입자(340)의 색이 표시된다.

상기 전기 영동층(302)의 입자(340)는 자외선에 노출되면 변색된다. 이를 방지하기 위해, 상기 제2 표시기판(201)의 차폐층(220)은 상기 외부광(EL)의 자외선을 흡수하므로, 상기 전기 영동층(302)은 자외선이 제거된 외부광을 제공받을 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 전기영동 표시장치(504)는 전기 영동층(302)을 제외하고는 도 4에 도시된 전기영동 표시장치(502)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 전기영동 표시장치(504)의 구체적인 설명에 있어서, 도 4에 도시된 전기영동 표시장치(502)와 동일한 구성 요소에 대해서는 참조 부호를 병기하고, 그 중복된 설명은 생략한다.

상기 전기영동 표시장치(504)는 제1 표시기판(100), 상기 제1 표시기판(100)과 마주하는 제2 표시기판(202), 및 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(202)과의 사이에 개재된 상기 전기 영동층(302)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 표시기판(100)은 화소 영역(PA)이 정의된 제1 베이스 기판(110), 및 상기 제1 베이스 기판(110)에 형성되어 화소 전압을 인가받는 화소부(PX)를 포함할 수 있다.

상기 제2 표시기판(202)은 상기 제1 표시기판(100)의 상부에 구비된다. 상기 제2 표시기판(202)은 상기 제1 베이스 기판(110)과 마주하는 제2 베이스 기판(210), 공통 전압을 인가받는 공통 전극(230), 및 자외선을 차단하는 차폐층(240)을 포함할 수 있다.

상기 전기 영동층(302)은 외부광(EL)을 입력받아 상기 제1 표시기판(100)과 상기 제2 표시기판(202)과의 사이에 형성된 전계에 따라 소정의 색을 표시한다. 상기 전기 영동층(302)은 도 5에 도시된 전기 영동층(302)과 동일한 구성을 가지므로, 참조 부호를 병기하고, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 표시기판을 나타낸 평면도이다.

도 3은 산화아연계 박막의 유무에 따른 광의 파장별 투과율을 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 제1 표시기판 201, 202 : 제2 표시기판

301, 302 : 전기 영동층 400 : 접착 부재

501, 502, 503, 504 : 전기영동 표시장치.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 베이스 기판, 및 상기 제1 베이스 기판상에 형성되고 화소 전압을 인가받는 화소부를 포함하는 제1 표시기판;

   상기 제1 표시기판과 마주하여 결합하는 제2 표시기판; 및

   상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판과의 사이에 개재되고, 상기 화소부에 인가된 상기 화소 전압에 대응하여 컬러를 표시하는 컬러층을 포함하고,

   상기 제2 표시기판은,

   상기 제1 베이스 기판과 마주하는 제2 베이스 기판; 및

   상기 제2 베이스 기판의 상부 또는 하부에 구비되고, 투명한 재질로 이루어지며, 상기 컬러층에 제공되는 광의 파장들 중 기준 파장 이하의 광을 차단하는 차폐층을 포함하며,

   상기 차폐층은 상기 기준 파장에 대응하는 광 에너지와 동일한 밴드갭을 갖고,

   상기 컬러층은 다수의 전기영동 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 차폐층의 밴드갭은 2.8eV 내지 3.2eV 범위인 것을 특징으로 하는 표시장치.
7. 삭제
8. 제6항에 있어서, 상기 제2 베이스 기판은 상기 차폐층과 상기 컬러층과의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 표시장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 차폐층은 상기 제2 베이스 기판과 상기 컬러층과의 사이에 개재되고, 도전성 재질로 이루어지며, 공통 전압을 인가받는 것을 특징으로 하는 표시장치.
10. 제6항에 있어서, 상기 차폐층은 산화아연계(Zinc Oxide) 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 산화아연계 물질은 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide) 또는 인듐갈륨아연산화물(Indium Gallium Zinc Oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 차폐층은 상기 산화아연계 물질에 알루미늄 또는 불소가 도핑되어 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
13. 제6항에 있어서, 상기 차폐층은 카드뮴주석사산화물(Cd₂SnO₄)을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
14. 제1 베이스 기판, 및 상기 제1 베이스 기판 상에 형성되고 화소 전압을 인가받는 화소부를 포함하는 제1 표시기판;

    상기 제1 표시기판과 마주하여 결합하는 제2 표시기판; 및

    상기 제1 표시기판과 상기 제2 표시기판과의 사이에 개재되고, 상기 화소부에 인가된 상기 화소 전압에 대응하여 컬러를 표시하는 컬러층을 포함하고,

    상기 제2 표시기판은,

    상기 제1 베이스 기판과 마주하는 제2 베이스 기판; 및

    상기 제2 베이스 기판의 상부 또는 하부에 구비되고, 투명한 재질로 이루어지며, 상기 컬러층 측으로 입사되는 자외선은 흡수하고, 가시광선은 투과시키는 차폐층을 포함하고,

    상기 컬러층은 다수의 전기영동 입자를 포함하는 표시장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 차폐층은 산화아연계(Zinc Oxide) 물질을 포함하는 표시장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 산화아연계 물질은 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide) 또는 인듐갈륨아연산화물(Indium Gallium Zinc Oxide)로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.

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