KR101912338B1 - 반사형 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사형 표시장치에 관한 것으로, 인가되는 전압에 따라 컬러를 전이하는 코어쉘 입자와, 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층 및 외부광을 반사시키는 반사전극을 적용함으로써 고반사율 및 고색재현율을 구현하는 것을 특징으로 한다.

Description

반사형 표시장치{REFLECTION TYPE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 반사형 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고반사 및 고 색재현율을 구현할 수 있는 반사형 표시장치에 관한 것이다.
정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display)분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화 및 저소비전력화의 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device:FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device:LCD) 및 유기발광다이오드(organic light emitting diode:OLED) 표시장치가 우수한 성능을 가지며 널리 사용되고 있는 추세에 있다.
최근에는 급속도로 변화됨과 동시에 다양화된 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 형태의 신 표시장치를 연구 개발하고 있는 상황이며, 특히 정보 이용 환경의 고도화 및 휴대화에 힘입어 경량, 박형, 고효율 및 천연색의 동영상을 구현하기 위해 보다 연구 개발에 박차를 가하고 있다.
이러한 신 표시장치로써 전자영동 표시장치, 전기습윤 표시장치 및 고분자 분산 액정 표시장치 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이다.
이중, 전기영동 표시장치는 우수한 대조비와 시인성, 빠른 응답 속도, 휴대의 용이성을 장점으로 가지며 차세대의 표시장치로 각광받고 있으며, 액정표시장치와 달리 편광판, 백라이트 유닛, 액정층 등을 필요로 하지 않으므로 제조 단가를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이하에서는, 신 표시장치 중 전기영동 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 전기영동 표시장치의 구동 원리를 설명하기 위해 그 구조를 간략히 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 전기영동 표시장치(1)는 제1 및 제2기판(11, 36)과, 제1 및 제2기판(11, 36) 사이에 개재된 잉크층(57)을 포함한다. 잉크층(57)은 축중합 반응을 통해 하전된 다수의 화이트 입자(59)와 블랙 입자(61)가 채워진 다수의 캡슐(63)을 포함한다.
한편, 제1기판(11)에는 다수의 박막트랜지스터(미도시)에 연결된 다수의 화소전극(28)이 화소영역(미도시) 별로 형성되는데, 다수의 화소전극(28)에는 선택적으로 (+)전압 또는 (-)전압이 각각 인가된다.
전술한 잉크층(57)에 (+)극성 또는 (-)극성을 띠는 전압을 인가하면, 캡슐(63) 내부의 하전된 화이트 및 블랙 입자(59, 61)는 반대 극성 전압 쪽으로 끌려가게 된다.
여기서, 상기 블랙 입자(61)가 상측으로 이동하면 블랙을 표시하게 되고, 상기 화이트 입자(59)가 상측으로 이동하게 되면 화이트를 표시하게 되는 원리를 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
이러한 전기영동 표시장치(1)는 화이트 입자(59)와 블랙 입자(61)를 이용하므로, 컬러 구현을 위해서는 컬러필터층을 별도로 필요로 한다.
이에 따라, 제1기판(11)에는 박막트랜지스터가 형성되고, 제2기판(36)에는 컬러필터층이 형성되게 된다.
여기서, 제1기판(11)에는 매트릭스 형태로 수직 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 구성되고, 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)의 교차지점에는 화소영역(P)별로 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구성될 수 있다.
한편, 제2기판(36)에는 적, 녹, 청색의 컬러필터로 구성된 컬러필터층(미도시)이 형성되고, 도면 상의 컬러필터층(미도시)의 하부에는 투명 도전성 물질로 이루어지는 공통전극(미도시)이 형성된다.
이러한 구성을 갖는 전기영동 표시장치는, 자연광이나 실내광을 포함하는 외부광을 광원으로 이용하고, 박막트랜지스터(Tr)에 의해 (+)극성 또는 (-)극성을 선택적으로 인가받는 화소전극(28)이 캡슐(63) 내부에 채워진 다수의 화이트 입자(59)와 블랙 입자(61)의 위치 변화를 유도하며, 캡슐(63)에서 반사된 빛이 컬러필터층(40)을 통과함으로써 컬러 영상을 구현하게 된다.
그러나, 서로 다른 전하를 가지는 화이트 입자와 블랙 입자가 포함된 캡슐(63) 및 컬러필터층(40)에 의해 컬러 영상이 구현됨에 따라 반사율이 낮고 색재현율을 향상시키는데 한계가 있는 문제점이 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, (+)극성 또는 (-)극성의 전압이 인가될 시에 다수의 화이트 입자들 또는 블랙 입자들이 위치를 이동하며 응집될 수 있는데, 이렇게 응집될 경우 전압 인가에 대한 응답속도가 느려지고, 반사가 균일하게 이루어지지 못하며 이에 따라 명암비가 낮아지게 된다. 또한, 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층을 적용함에 따라 빛의 일부가 컬러필터층에서 흡수되거나 또는 산란됨으로써 반사율 및 색재현율이 저하되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고색재현율 및 고반사율을 가지는 반사형 표시장치를 제공하는데 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반사형 표시장치는, 서로 마주하는 제1 및 제2기판과; 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치하며 다수의 코어쉘 입자를 구비하는 광셔터층과; 상기 광셔터층의 하부에 화소영역 별로 형성되는 제1전극과; 상기 제1전극의 하부에 형성되며, 입사된 광을 반사시키는 반사전극; 및 상기 제1전극에 대향하여 상기 광셔터층의 상부에 형성되는 제2전극을 포함하고, 상기 다수의 코어쉘 입자는 지지체 역할을 하는 코어와, 코어를 감싸며 상기 제1전극과 상기 제2전극에 의해 인가되는 전압에 따라 컬러 상태를 변이하는 쉘로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 코어는 투과성과 전도성을 가지는 산화인듐주석, 안티몬 주석 산화물, 불소 도핑된 주석 산화물 및 알루미늄 산화아연 중 하나로 이루어진 제1코어입자와, 비전도성인 이산화타이타늄, 산화 아연 및 이산화규소 중 하나로 이루어진 제2코어입자가 혼합되어 형성된 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제2코어입자는 비표면적이 100m2/g이상인 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 쉘은 블랙 또는 화이트로 컬러를 변이하는 전기변색 물질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제2전극과 반사전극 사이에는 컬러필터층이 포함되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 컬러필터층은 화소영역 별로 적색, 녹색, 청색 및 화이트색을 가지는 다수의 컬러입자들이 순차 반복적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 컬러필터층은 화소영역 별로 적색, 녹색, 청색 및 화이트색의 안료로 형성된 컬러필터 패턴이 순차 반복적으로 형성된 것을 특징으로 한다
본 발명에 따르면, 인가되는 전압에 따라 컬러가 변이되는 코어쉘 입자를 적용함으로써 종래 입자들이 위치를 이동함에 따라 발생되는 응집 현상을 방지하며 응답속도가 향상된 반사형 표시장치를 구현할 수 있게 된다.
또한, 컬러 구현을 위해 컬러입자들 또는 컬러필터 패턴들이 포함된 컬러필터층을 적용하고, 이의 하부에 반사전극을 형성함으로써 고반사율 및 고색재현율을 가지는 반사형 표시장치를 구현할 수 있게 된다.
도 1은 표시장치의 일 예로서 전기영동 표시장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 표시장치를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 표시장치를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 반사형 표시장치를 보여주는 단면도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기영동 표시장치에 대해 설명한다.
여기서, 본 발명의 제1실시예에 따른 전기영동 표시장치는 광셔터층에 인가되는 전압에 따라 컬러가 블랙 또는 화이트로 변이되는 코어쉘 입자를 적용함으로써 흑백 영상을 구현하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 반사형 표시장치를 보여주는 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 반사형 표시장치(100)는 제1기판(110)과, 제1기판(110)과 마주하는 제2기판(120), 및 제1기판(110)과 제2기판(120)의 사이에 구비되는 광셔터층(130)을 포함한다.
이때, 제1기판(110)과 제2기판(120)은 유리기판, 얇은 플렉시블(flexibility) 기판 또는 고분자 플라스틱 기판에 해당될 수 있다. 이때, 플렉시블(flexibility) 기판은 폴리 에테르 술폰(Polyethersulfone:PES), 폴리 에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate:PEN), 폴리 이미드(polyimide:PI), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET) 및 폴리 카보네이트(polycarbonate:PC) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
여기서, 제1기판(110) 상에는 매트릭스 형태로 수직 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 형성되고, 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)의 교차지점에는 화소영역 별로 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다.
박막트랜지스터(Tr)는 게이트 배선(미도시)에서 연장되는 게이트 전극(101)과, 게이트 전극(101)을 덮는 게이트 절연막(103)과, 순수 비정질 실리콘의 액티브층(105a)과 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(105b)으로 구성되어 게이트 절연막(103) 상부에 형성되는 반도체층(105)과, 반도체층(105)과 접촉하고 데이터 배선(미도시)에서 연장되는 소스 전극(107)과, 반도체층(105)과 접촉하고 소스 전극(107)과 이격되는 드레인 전극(108)을 포함한다.
박막트랜지스터(Tr)의 소스 및 드레인 전극(107, 108)이 형성된 제1기판(110)의 전면에는 제1보호층(111)이 형성된다.
여기서, 제1보호층(111)은 게이트 절연막(103)과 동일 물질인 산화실리콘(SiO2)으로 이루어지며 단일층으로 형성할 수 있으며, 또는 산화실리콘(SiO2)으로 이루어진 제1층과 질화실리콘(SiNx)으로 이루어진 제2층의 이중층으로 형성될 수 있다.
제1보호층(111)이 형성된 제1기판(110) 상에는 반사판의 역할을 하는 반사전극(113)이 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 반사형 표시장치(100)는 자연광이나 실내광과 같은 외부광을 광원으로 이용하는 반사형 표시장치이므로, 제2기판(120)의 전면을 통해 입사된 광은 반사전극(113)에서 확산 및 산란되며 반사되게 된다. 이와 같이 반사전극(113)을 적용함으로써 반사특성이 향상되며, 고휘도의 영상을 구현할 수 있게 된다.
이러한, 반사전극(113)은 반사판의 역할을 함과 동시에 화소전극의 역할을 한다. 이때 반사전극(113)이 화소전극에 대응되는 제1전극(117)과 연결되므로, 광셔터층(130)을 화소영역(P1, P2, P3, P4)마다 독립적으로 구동시키기 위해 각 화소영역(P1, P2, P3, P4)마다 제1보호층(111)의 일부분이 노출되도록 패터닝된 상태로 형성되어야 한다. 도면에서는 반사전극(113)이 광 반사를 위해 블랙 매트릭스(125)에 대응되는 영역에 패터닝이 이루어진 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 화소영역(P1, P2, P3, P4)의 경계에 형성될 수도 있다.
이러한, 반사전극(111)은 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni) 및 이리듐(Ir) 중 하나, 또는 적어도 두 개의 금속이 포함된 합금으로 이루어질 수 있다. 또는 은(Ag), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 금(Au), 니켈(Ni) 및 이리듐(Ir) 중 하나, 또는 적어도 두 개의 금속이 포함된 합금으로 이루어지는 제1반사층(미도시)과, 제1반사층(미도시)의 상부에 투명 도전성 물질, 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO) 및 산화 아연(ZnO) 중 선택된 하나로 형성된 제2반사층으로 구성될 수 있다.
반사전극(111)의 상부에는 표면을 평탄하도록 하는 투명한 제2보호층(115)이 형성된다.
그리고, 제2보호층(115) 위로 투명 도전성 물질, 예를 들면 인듐-틴-옥사이드(ITO), 인듐-징크-옥사이드(IZO), 산화아연(ZnO) 및 산화인듐(In2O3) 중 어느 하나로 구성된 제1전극(117)이 형성되는데, 제2보호층을 패터닝하여 화소영역 별로 제1전극(117)을 형성할 수 있다.
이때, 제1전극(117)은 제1보호층(111)과 반사전극(113) 및 제2보호층(115)에 형성된 콘택홀(116)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(108)과 전기적으로 연결되게 된다.
이러한 제1전극(117)은 광셔터층(130)의 코어쉘 입자들에 선택적으로 전압을 인가하는 역할을 한다.
즉, 제1전극(117)은 각 화소영역 별로, 일예로 제1 내지 제4화소영역(P1, P2, P3, P4)마다 독립적으로 형성됨으로써 각 화소영역(P1, P2, P3, P4)이 독립적으로 구동될 수 있도록 하며, 광셔터층(130)의 다수의 코어쉘 입자들(133)을 화소영역(P1, P2, P3, P4) 별로 패턴화하여 구동시키는 역할을 한다.
이러한 구조를 가지는 제1기판(110)과 마주보는 제2기판(120)에는 박막트랜지스터(Tr) 및 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)을 비롯하여 화상을 표시하지 않는 비표시영역을 가려 빛샘현상을 방지하는 블랙매트릭스(125)가 형성된다.
그리고, 블랙매트릭스(125)가 형성된 제2기판(120)에는 제1기판(110)의 제1전극(117)에 대향되는 제2전극(128)이 구비된다.
전술한 바와 같은 제1기판(110)과 제2기판(120)의 사이에는 광을 투과 또는 차폐하는 광셔터층(130)이 구비되는데, 광셔터층(130)은 제1기판(110) 또는 제2기판(120) 상에 형성될 수 있다.
이러한 광셔터층(130)은 매질부(131)와, 매질부(131) 내의 위치하며 인가되는 전압에 따라 컬러 상태를 변이하는 다수의 코어쉘 입자(133)를 포함한다.
여기서, 매질부(131)는 열 경화 또는 광 경화가 가능하며, 전기전도성은 비교적 낮고 반대로 이온전도성은 우수한 고체 전해질로 이루어짐이 바람직하다.
다수의 코어쉘 입자(133) 각각은 10 내지 300nm의 직경을 가지며, 지지체의 역할을 하는 코어(133a, core)와, 코어(133a)를 둘러싸며 컬러가 변이되는 쉘(133b, shell)로 구성된다.
여기서 도시하지는 않았지만, 코어(133a)는 가시광에 비교적 우수한 투과성을 가지고 전도성을 가지는 제1코어입자와 비전도성이며 비표면적이 100m2/g 이상인 제2코어입자의 혼합으로 이루어지는데, 제1코어입자는 30 내지 200nm의 직경을 가지는 금속 산화물, 일예로 산화인듐주석(ITO), 안티몬 주석 산화물(ATO), 불소 도핑된 주석 산화물(FTO) 및 알루미늄 산화아연(AZO) 물질 중에서 하나로 형성될 수 있고, 제2코어입자는 10 내지 100nm의 직경을 가지며, 일예로 이산화 타이타늄(TiO2), 산화 아연(ZnO) 및 이산화규소(SiO2) 물질 중에서 하나로 형성될 수 있다. 이때, 전술한 물질들에 한정되지 않고, 제1코어입자의 경우 가시광에 대하여 높은 투과율을 가지며 전기전도성이 우수한 유기물질, 무기물질 또는 유기물질과 무기물질의 혼합물질을 적용할 수 있으며, 제2코어입자의 경우에도 비표면적이 비교적 넓은 비전도성의 유기물질, 무기물질 또는 유기물질과 무기물질의 혼합물질도 적용할 수 있다.
쉘(133b)은 인가되는 전기적 신호, 즉 제1전극(117)과 제2전극(128)에 의해 인가되는 전압에 따라 블랙 또는 화이트로 컬러를 변이하여 빛이 투과 또는 차폐되도록 하는 전기변색 물질로 이루어진다. 이러한 쉘(133b)의 초기 상태는 투명한 화이트 상태일 수 있다.
이때, 다수의 코어쉘(133)은 제2전극(128)과 화소영역(P1, P2, P3, P4) 별로 독립적으로 형성된 제1전극(117)에 의해 인가되는 전압에 의해 화소영역(P1, P2, P3, P4) 별로 개별적으로 구동되게 된다.
이와 같은 구조를 가지는 광셔터층(130)은 슬릿 코팅(slit coating), 스프레이 코팅(spray coating) 또는 스핀 코팅(spin coating)을 통한 코팅법을 통해 형성하거나, 또는 스크린 인쇄법, 그라이바 인쇄법, 옵셋 인쇄법 또는 플렉소 인쇄법을 통한 인쇄법을 통해 형성할 수 있다.
한편, 광셔터층(130)은 필름의 형태로 제작될 수도 있는데, 이 경우 양면에 형성된 접착물질을 통해 제1기판(110)과 제2기판(120)의 사이에 부착될 수 있다.
이에 따라, 코어쉘 입자(133)들이 제1전압에 의해 블랙으로 컬러가 변이될 경우, 외부광은 블랙의 코어쉘 입자(133)들에 의해 흡수되게 되고 반사형 표시장치(100)는 블랙 영상을 구현하게 되며, 코어쉘 입자(133)들이 제1전압과 반대되는 제2전압에 의해 투명한 화이트 컬러로 변이될 경우, 외부광은 화이트의 코어쉘 입자(133)들을 투과하며 반사전극(113)에 의해 반사되게 되고 반사형 표시장치는 화이트 영상을 구현하게 된다. 이에 따라 반사형 표시장치(100)는 고반사율을 가지는 흑백 영상을 구현할 수 있게 된다.
한편, 제1기판(110) 상의 제1전극(117)과 광셔터층(130)은 제2기판(120) 상에 형성할 수도 있다. 이 경우 제2기판(120)의 제2전극(128)의 위로 광셔터층(130)을 형성하고, 이의 상부에 제1전극(117)을 형성하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들로서 컬러영상을 구현할 수 있는 반사형 표시장치를 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 반사형 표시장치를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 반사형 표시장치를 보여주는 단면도이다. 여기서, 컬러필터층의 구성을 제외하고는 도 3의 구조와 동일하므로, 동일 구성에 동일 부호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반사형 표시장치(200, 300)는 컬러필터층(215, 315)을 포함하는 제1기판(110)과, 제1기판(110)과 마주하는 제2기판(120), 및 제1기판(110)과 제2기판(120)의 사이에 구비되는 광셔터층(130)을 포함한다.
여기서, 제1기판(110) 상에는 매트릭스 형태로 수직 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)이 형성되고, 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)의 교차지점에는 화소영역 별로 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)가 형성된다.
박막트랜지스터(Tr)의 소스 및 드레인 전극(107, 108) 이 형성된 제1기판(110)의 전면에는 제1보호층(111)이 형성되고, 제1보호층(111)이 형성된 제1기판(110) 상에는 반사판의 역할을 하는 반사전극(113)이 형성된다.
그리고, 반사전극(113)의 상부에는 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue) 및 화이트색(White)을 구현하기 위한 컬러필터층(215, 315)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
각 화소영역(P1, P2, P3, P4)의 표시영역에 대응하는 위치에는 적색 컬러입자(250a), 녹색 컬러입자(250b), 청색 컬러입자(250c) 및 화이트 컬러입자(250d)가 순차 반복적으로 형성되는 컬러필터층(215)이 형성될 수 있다. 여기서, 컬러필터층(215)은 매질부(미도시)와, 매질부(미도시) 내에 위치하는 컬러입자들(250a, 250b, 250c, 250d)로 구성될 수 있다. 여기서, 매질부는 고체의 전해질일 수 있으나, 유기 또는 무기절연물질임이 가장 바람직하다.
이러한 컬러필터층(215)을 도 3을 참조하면, 제1화소영역(P1)의 표시영역에 대응하는 위치에는 적색을 발광하는 적색 컬러입자(250a)가 구비되고, 제2화소영역(P2)의 표시영역에 대응하는 위치에는 녹색을 발광하는 녹색 컬러입자(250b)가 구비되며, 제3화소영역(P3)의 표시영역에 대응하는 위치에는 청색을 발광하는 청색 컬러입자(250c)가 구비되고, 제4화소영역(P4)의 표시영역에 대응하는 위치에는 화이트색을 발광하는 화이트 컬러입자(250d)가 구비될 수 있다.
이때, 컬러입자들(250a, 250b, 250c, 250d) 각각은 반사 특성을 가지는 코어와 이를 감싸는 쉘로 이루어질 수 있으며, 200 내지 400nm의 직경을 가질 수 있다. 이때, 쉘은 적색, 녹색 또는 청색을 구현하기 위한 착색제 및 반사특성을 향상시키는 착색 증진제를 포함할 수 있다.
한편 도면에 나타내지는 않았지만, 각 화소영역(P1, P2, P3, P4)의 경계에는 격벽(미도시)이 형성되어, 화소영역(250a, 250b, 250c, 250d) 별로 컬러입자들을 분리시킬 수 있다. 그러나, 컬러입자들(250a, 250b, 250c, 250d)이 매질부에 의해 위치가 고정될 경우, 각 컬러입자들(250a, 250b, 250c, 250d)을 격리 및 밀폐시키는 격벽은 생략될 수 있다.
다른 실시예로 도 4를 참조하면, 각 화소영역(P1, P2, P3, P4)의 표시영역에 대응하는 위치에는 적색 컬러필터 패턴(350a), 녹색 컬러필터 패턴(350b), 청색 컬러필터 패턴(350c) 및 화이트 컬러필터 패턴(350d)이 순차 반복적으로 형성되는 컬러필터층(315)이 형성될 수 있다.
이를 보다 상세히 설명하면, 제1화소영역(P1)의 표시영역에 대응하는 위치에는 적색 안료로 이루어진 적색 컬러필터 패턴(350a)이 구비되고, 제2화소영역(P2)의 표시영역에 대응하는 위치에는 녹색 안료로 이루어진 녹색 컬러필터 패턴(350b)이 구비되며, 제3화소영역(P3)의 표시영역에 대응하는 위치에는 청색 안료로 이루어진 청색 컬러필터 패턴(350c)이 구비되고, 제4화소영역(P4)의 표시영역에 대응하는 위치에는 화이트색 안료로 이루어진 화이트 컬러필터 패턴(350d)이 구비될 수 있다.
이때, 적색 녹색, 청색 또는 화이트색의 안료는 유기 안료일 수 있다.
한편, 도면에는 각 화소영역(P1, P2, P3, P4)의 표시영역에 대응하는 위치에만 컬러필터 패턴(350a, 350b, 350c, 350d)이 형성된 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 각 화소영역(P1, P2, P3, P4)에 대응하여 컬러필터 패턴(350a, 350b, 350c, 350d)이 형성될 수 있다.
또한, 컬러필터층(215, 315)에 포함되는 컬러입자들(250a, 250b, 250c, 250d) 또는 컬러필터 패턴(350a, 350b, 350c, 350d)에 있어서, 적색, 녹색 및 청색 대신에 청록색(Cyan), 다홍색(Magenta), 노랑색(Yellow)을 적용할 수 있다.
이러한 컬러필터층(215, 315)의 상부에 화소영역 별로 독립된 제1전극(117)이 형성되는데, 제1전극(117)은 제1보호층(111)과 반사전극(113) 및 컬러필터층(215, 315)에 형성된 콘택홀(116)을 통해 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(108)과 전기적으로 연결되게 된다.
한편, 제1기판(110) 상의 제1전극(117)과 광셔터층(130)은 제2기판(120) 상에 형성할 수도 있다. 이 경우 제2기판(120)의 제2전극(128)의 위로 광셔터층(130)을 형성하고, 이의 상부에 제1전극(117)을 형성하게 된다.
전술한 바와 같이 구성되는 코어쉘 입자(133)들이 제1전압에 의해 블랙으로 컬러가 변이될 경우, 외부광은 블랙의 코어쉘 입자(133)들에 의해 흡수되므로 반사형 표시장치(200, 300)는 블랙 영상을 구현하게 된다. 그리고, 코어쉘 입자(133)들이 제1전압과 반대되는 제2전압에 의해 투명한 화이트 컬러로 변이될 경우, 외부광은 화이트의 코어쉘 입자들(133)을 투과하며 적색, 녹색, 청색 및 화이트색의 컬러입자들(250a, 250b, 250c, 250d) 또는 컬러필터 패턴들(350a, 350b, 350c, 350d)에 의해 반사되므로 반사형 표시장치(200, 300)는 컬러 영상을 구현하게 된다.
전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반사형 표시장치는 컬러입자들 또는 컬러필터 패턴들이 적용된 컬러필터층을 적용함으로써 고휘도 및 고색재현율을 구현할 수 있게 된다. 또한, 반사판의 역할을 하는 제1전극도 포함되므로, 고반사를 이룰 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
100, 200, 300: 반사형 표시장치 110: 제1기판
120: 제2기판 130: 광 셔터층
131: 매질부 133: 코어쉘 입자
215, 315: 컬러필터층

Claims (7)

  1. 서로 마주하는 제1 및 제2기판과;
    상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 위치하며 다수의 코어쉘 입자를 구비하는 광셔터층과;
    상기 광셔터층의 하부에 화소영역 별로 형성되는 제1전극과;
    상기 제1전극의 하부에 형성되며, 입사된 광을 반사시키는 반사전극; 및
    상기 제1전극에 대향하여 상기 광셔터층의 상부에 형성되는 제2전극을 포함하고,
    상기 다수의 코어쉘 입자는
    지지체 역할을 하는 코어와, 코어를 감싸며 상기 제1전극과 상기 제2전극에 의해 인가되는 전압에 따라 컬러 상태를 변이하는 쉘로 이루어지며,
    상기 코어는 투과성과 전도성을 가지는 산화인듐주석, 안티몬 주석 산화물, 불소 도핑된 주석 산화물 및 알루미늄 산화아연 중 하나로 이루어진 제1코어입자와, 비전도성인 이산화타이타늄, 산화 아연 및 이산화규소 중 하나로 이루어진 제2코어입자가 혼합되어 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2코어입자는 비표면적이 100m2/g이상인 것을 특징으로 하는 반사형 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쉘은 블랙 또는 화이트로 컬러를 변이하는 전기변색 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사형 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2전극과 반사전극 사이에는 컬러필터층이 포함되는 것을 특징으로 하는 반사형 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 화소영역 별로 적색, 녹색, 청색 및 화이트색을 가지는 다수의 컬러입자들이 순차 반복적으로 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 컬러필터층은 화소영역 별로 적색, 녹색, 청색 및 화이트색의 안료로 형성된 컬러필터 패턴이 순차 반복적으로 형성된 것을 특징으로 하는 반사형 표시장치.
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