KR20040042798A

KR20040042798A - 전기 영동 표시 장치

Info

Publication number: KR20040042798A
Application number: KR1020030057103A
Authority: KR
Inventors: 가네꼬히로끼; 히로따쇼이찌; 오오시마데쯔야; 와까기마사또시; 고무라신이찌
Original assignee: 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2004-05-20
Also published as: JP4176452B2; TW200407649A; KR100572955B1; US20040135763A1; JP2004163703A; TWI234044B

Abstract

고휘도, 고콘트라스트비의 전기 영동 표시 장치를 제공한다. 소정 간극을 두고 배치된 제1 기판(1)과 제2 기판(2)과, 양 기판 사이에 배치된 절연성 용매(5)와 절연성 용매(5) 속에 분산된 대전 입자(6)와 관찰측이 되는 제1 기판(1)에 배치한 제1 전극(3) 및 대향하는 제2 기판(2)에 배치하고 요철 구조의 반사 기능을 갖춘 제2 전극(4)을 구비하고, 제1 전극(3)을 제2 전극(4)의 요철 구조의 오목부에 대응하는 위치에 설치하였다.

Description

전기 영동 표시 장치{ELECTROPHORESIS DISPLAY APPARATUS}

본 발명은, 용매 속의 대전 입자의 이동에 의해 화상을 표시하는 전기 영동 표시 장치에 관한 것이다.

비발광형의 표시 장치의 하나로서 대전 입자의 전기 영동 현상을 이용한 전기 영동 표시 장치가 알려져 있다. 전기 영동 현상이란 용매 속의 대전 입자에 외부로부터 전계를 인가했을 때에 대전극성과 반대 부호의 전극으로, 대략 양 전극 사이의 전기력선을 따라 이동하는 현상이다. 이 현상을 이용한 종래의 전기 영동 표시 장치로서는, 예를 들면 「특허 문헌 1」에 기재되어 있다.

도 26은 착색된 절연성 용매를 이용한 종래의 전기 영동 표시 장치의 구성 및 동작 원리의 설명도이다. 이 전기 영동 표시 장치(이하, 단순히 표시 장치라고도 칭함)에서는, 착색된 절연성 용매(110a)가 제1 기판(122)과 제2 기판(124) 및 격벽(130)에 의해 형성된 공간 내에 배치되어 있고, 대전 입자(110b)가 절연성 용매(110a)에 분산되어 있다. 제1 기판(122)에는 제1 전극(126)이, 제2 기판(124)에는 제2 전극(128)이 배치된다. 예를 들면, 대전 입자(110b)로서 마이너스로 대전된 백색의 대전 입자를 이용하여, 이것을 흑색으로 착색된 절연성 용매(110a)에 분산하는 것으로 한다. 그리고, 제2 전극(128)의 전위가 제1 전극(126)보다 낮아지도록 구동 전압 발생 장치(132)에서 양 전극 사이에 전압을 인가하면, 대전 입자(110b)는 제1 전극(126)측으로 이동한다. 이 때, 제1 기판(122)측에서 보면, 표시 장치는 제1 전극(126)측으로 이동한 대전 입자(110b)가 갖는 백색을 표시한다. 한편, 제1 전극(126)의 전위가 제2 전극(128)보다 낮아지도록 양 전극 사이에 전압을 인가하면, 대전 입자(110b)는 제2 전극(128)측으로 이동한다. 이 때, 제1 기판(122)측에서 보면, 표시 장치는 절연성 용매(110a)의 색을 즉 흑을 표시한다.

또한, 상기한 절연 용매를 대신하여 투명한 절연성 용매를 이용한 전기 영동 표시 장치가, 예를 들면 「특허 문헌 2」에 개시되어 있다. 도 27은 투명한 절연 용매를 이용한 종래의 전기 영동 표시 장치의 구성 및 동작 원리의 설명도이다. 이 표시 장치에서는, 제1 기판(105)과 제2 기판(103) 및 격벽(106)에 의해 형성된 공간 내에 투명한 절연성 용매(101)가 배치되어 있다. 투명한 절연성 용매(101)에는 플러스로 대전된 흑색의 대전 입자(102)가 분산되어 있다. 제2 기판(103)에는 제1 전극(107)과 제2 전극(108)이 배치되고, 양 전극 사이에는 절연층(104)으로 절연되어 있다. 제1 전극(107)은 제2 전극(108)보다도 작고, 제2 전극(108)의 상측에 중첩된 영역을 갖는다.

그리고, 제1 전극(107)의 전위가 제2 전극(108)보다 낮아지도록 양 전극 사이에 전압을 인가하면, 도 27의 (a)와 같이 대전 입자(102)는 제1 전극(107) 위에 모인다. 제1 기판(105)측에서 보면, 표시 장치는 절연층(104) 혹은 제2 전극(108)의 색을 나타낸다. 한편, 제1 전극(107)의 전위가 제2 전극(108)의 전위보다 높아지도록 양 전극 사이에 전압을 인가하면, 도 27의 (b)에 도시한 바와 같이 대전 입자(102)는 제2 전극 위(108)를 덮게 된다. 이 때 제1 기판(105)측으로부터 보면, 표시 장치는 대전 입자(102)의 색, 즉 흑을 표시한다. 또한, 「특허 문헌 3」에서는, 제1 전극(107)을 분할함으로써 대전 입자(102)의 이동 거리를 짧게 하여, 응답속도를 향상시킬 수 있는 것이 개시되어 있다.

「특허 문헌 1」

일본 특개평9-185087호 공보

「특허 문헌 2」

일본 특개평11-202804호 공보

「특허 문헌 3」

일본 특개2001-5040호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 개시된 전기 영동 표시 장치에서는, 제1 기판측에 모인 백색의 대전 입자의 산란에 의해 백을 표시하기 위해, 해당 대전 입자에서 반사된 조명광은 제1 기판측의 전(全) 방위로 출사된다. 그 때문에, 종래 기술의 전기 영동 표시 장치를 감상자가 정면에서 본 경우에 충분한 휘도를 얻을 수 없으며, 표시가 어두워, 충분한 휘도를 얻는 것이 어렵다. 이것이 해결해야 할 과제 중 하나로 되어 있었다. 또한, 상기 특허 문헌 2에 개시된 전기 영동 표시 장치에서도, 이러한 반사광 분포의 제어에 대하여 고려되어 있지 않으므로 상기한 바와 같은 해결해야 할 과제 중 하나로 되어 있다.

그리고, 특허 문헌 3에 개시되어 있는 분할된 제1 전극의 형상은 주기적이기 때문에, 고정밀 시에 그 피치가 미세하게 되면 회절 등에 의해 착색을 발생시킬 가능성이 있었다. 또한, 이 특허 문헌 3에 개시된 종래 기술에서는, 제1 전극과 제2 전극의 근접부에 전계가 집중하여, 흑 표시 시에 대전 입자를 제2 전극 위에 균일하게 분산시키는 것이 어렵고, 절연층 혹은 제2 전극의 일부가 보이므로, 충분한 콘트라스트비를 얻을 수 없어, 이것도 해결해야 할 과제 중 하나로 되었다. 본 발명의 목적은, 상기한 종래 기술에서의 과제를 해결하여 휘도를 향상시킴과 함께, 회절에 의한 착색을 억제하여, 콘트라스트비가 높은 전기 영동 표시 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 흑 표시 동작의 설명도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 백 표시 동작의 설명도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도.

도 4는 본 발명의 제3 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도.

도 5는 본 발명의 제4 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도.

도 6은 본 발명의 제5 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도.

도 7은 본 발명의 제6 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조와 동작의 설명도.

도 8은 본 발명의 제7 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작을 설명하는 도 7과 마찬가지의 단면도 및 평면도.

도 9는 본 발명의 제8 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작을 설명하는 도 6과 마찬가지의 단면도 및 평면도.

도 10은 본 발명의 제9 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도.

도 11은 본 발명의 제10 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도.

도 12는 본 발명의 제11 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도.

도 13은 본 발명의 제12 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도.

도 14는 본 발명의 제13 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도.

도 15는 도 14의 제1 전극과 제2 전극의 구조 예를 설명하는 제1 기판측으로부터 본 상면도.

도 16은 본 발명의 제14 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 제1 전극과 제2 전극의 구조 예를 설명하는 제1 기판측에서 본 상면도.

도 17은 본 발명의 제15 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도.

도 18은 본 발명의 제16 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도.

도 19는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 구동 회로의 실시예의 설명도.

도 20은 도 19에서의 화소 구조를 설명하는 주요부 상면도.

도 21은 제1 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 개별로 구비한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도.

도 22는 제2 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 개별로 구비한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도.

도 23은 제1 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 공통으로 한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도.

도 24는 제2 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 공통으로 한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도.

도 25는 제2 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 공통으로 한 다른 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도.

도 26은 착색된 절연성 용매를 이용한 종래의 전기 영동 표시 장치의 구성 및 동작 원리의 설명도.

도 27은 투명한 절연 용매를 이용한 종래의 전기 영동 표시 장치의 구성 및 동작 원리의 설명도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제1 기판

2 : 제2 기판

3 : 제1 전극

4 : 제2 전극

5 : 절연성 용매

6 : 대전 입자

7 : 절연층

8 : 반사판

9 : 전기 회로

10 : 화소

11 : 박막 트랜지스터

12 : 드레인 배선

13 : 게이트 배선

14 : 드레인용 드라이버

15 : 게이트용 드라이버

21 : 게이트 전극

22 : 게이트 절연막

23 : 반도체층

24, 25 : 컨택트층

26 : 드레인 전극

27 : 소스 전극

28 : 전기력선

상기 휘도를 향상시키는 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전기 영동 표시 장치는 소정 간극을 두고 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 그 간극 내에 배치된 절연성 용매와, 상기 절연성 용매 속에 분산된 대전 입자와, 상기 제1 기판 혹은 상기 제2 기판 중 어느 하나에 배치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 배치된 제2 전극을 갖고, 상기 제2 기판에 요철 구조를 갖는 반사판을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회절 등에 의한 착색을 억제하려는 목적과 콘트라스트비를 높이려는 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 전기 영동 표시 장치는 소정 간극을 두고 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 그 간극 내에 배치된 절연성 용매와, 상기 절연성 용매 속에 분산된 대전 입자와, 상기 제1 기판 혹은 제2 기판 중 어느 하나에 배치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 요철 구조를 갖고 반사판을 겸한 제2 전극을 갖고, 상기 제1 전극을 상기 제2 전극의 요철 구조의 오목부 상측에 배치한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 제2 전극이 상기 요철 구조를 갖는 반사판을 겸한 구성으로 할 수 있으며, 상기 제1 전극을 상기 제2 기판측에 설치하고, 또한 상기 제2 전극의 상기 요철 구조를 랜덤 패턴으로 배치할 수 있다. 또한, 본 발명은, 상기 제2 전극의 상기 요철 구조를 랜덤 패턴으로 배치하고, 또한 상기 제1 전극을 상기 제2 전극의 랜덤 패턴으로 배치된 상기 요철 구조의 상기 오목부 패턴과 마찬가지의 전극 패턴으로 형성할 수도 있다. 또한, 본 발명은, 상기 제2 전극의 랜덤 패턴으로 배치된 상기 요철 구조를, 요철이 연속하여 형성되는 대략 끈 형상의 구조로 할 수 있다. 그리고, 본 발명은 상기 제2 기판에 능동 소자를 배치하고, 액티브 매트릭스 구동에 의해 화상을 표시하도록 구성할 수 있다.

또, 본 발명은 특허 청구의 범위에 기재된 구성 및 후술하는 실시예의 구성에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 않고, 다양한 변형이 가능한 것은 물론이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 실시예의 도면을 이용하여 상세히 설명한다.

[제1 실시예]

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도로서, 도 1은 흑을 표시하고, 도 2는 백을 표시하는 상태를 도시한다. 도 1에 도시한 범위 P가 전기 영동 표시 장치의 1 화소에 상당한다. 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 적당한 간격으로 배치하고, 그 간극에는 착색한 대전 입자(6)를 분산시킨 투명한 절연성 용매(5)를 배치한다. 제1 기판(1)에는 제1 전극(3)이 배치되고, 제2 기판(2)에는 제2 전극(4)과 요철 구조를 갖는 반사판(8)이 배치되어 있고, 양자는 절연층(7)으로 이격되어 있다. 여기서, 제1 전극(3)은 1 화소당 복수개의 분할 전극으로 분할하여 구성되고, 분할 전극의 각 면적은 제2 전극(4)의 면적보다 작게 되어 있다. 또한, 분할 전극은 일 화소 내에서는 동일한 전위로 되어 있다. 제1 기판(1)은 관찰측 기판으로, 제1 기판(1)의 외부로부터 입사한 광이 제2 기판(2)의 반사판(8)에 의해 반사하고, 반사광이 제1 기판(1)으로부터 관찰측으로 출사한다.

제1 기판(1), 제2 전극(3), 절연층(7)은 모두 투명한 재료로 구성되어 있다. 반사판(8)은 가시광 영역에서 높은 반사율을 가지며, 특히 가시광 전역에서의 반사율이 높은 경우에는 희게 보인다. 전기 회로(9)에 의해 제1 전극(3)과 제2 전극(4)에 전압을 인가하면 양 전극 사이에 전계를 발생시키고, 대전 입자(6)는 제1 전극(3) 위로부터 제2 전극(4) 위로, 혹은 제2 전극(4) 위로부터 제1 전극(3) 위로 이동한다. 대전 입자(6)가 마이너스로 대전되어 있는 경우, 도 1에 도시한 바와 같이 전기 회로(9)에 의해, 제1 전극(3)의 전위를 제2 전극(4)보다도 낮게 하면, 면적이 큰 제2 전극(4) 위에 대전 입자(6)가 확대된다. 이 때, 제1 기판(1)측에서 보면, 전기 영동 표시 장치는 대전 입자(6)의 색을 표시한다. 한편, 도 2에 도시한 바와 같이 제2 전극(4)의 전위가 제1 전극(3)보다도 낮아지도록 전기 회로(9)에 의해 전압을 인가하면, 면적이 작은 제1 전극(3) 위에 대전 입자(6)가 모인다.

이 때 제1 기판(1)측에서 보면, 전기 영동 표시 장치는 반사판(8)으로부터의 반사색을 표시한다. 본 실시예의 전기 영동 표시 장치에서는, 제1 기판(1)의 경사 윗방향으로부터 입사한 광을 반사판(8)의 요철 구조에 의해, 예를 들면 기판에 수직 방향으로 강하게 반사시킬 수 있다. 또한, 이 반사 각도 특성은 요철 구조의 경사 각도 분포의 제어에 의해 자유롭게 제어할 수 있다. 반사판(8)의 요철 구조는 평탄부와 볼록부로 구성되는 경우나 평탄부와 오목부로 구성되는 경우도 포함하며, 이후에는 상대적으로 높은 부분을 볼록부, 낮은 부분을 오목부라고 한다. 이상과 같이 본 실시예의 전기 영동 표시 장치에서는, 반사판(8)의 요철 구조에 의해 주위로부터의 입사광을 효과적으로 관찰 위치인 제1 기판(1)의 정면 방향으로 출사하도록 반사시키기 때문에, 휘도를 높일 수 있다.

본 실시예에서, 예를 들면 대전 입자(6)가 흑이며 또한, 반사판(8)이 가시광전역에서 고반사율을 가지면, 도 1에서는 흑 표시, 도 2에서는 백 표시로 된다. 이 때 대전 입자(6)와 반사판(8)의 색이나 밝기는 대비할 수 있으면, 각각의 색은 어떠한 조합이어도 무방하지만, 대전 입자(6)의 색은 산란광에 의한 것으로 반사판(8)에 의한 휘도를 높이는 효과는 얻을 수 없다. 그 때문에, 대전 입자(6)의 색은 밝은 색보다 흑이나 암갈색을 이용하여, 반사판(8)에 의해 밝은 명표시, 대전 입자(6)에 의해 어두운 암표시로 하는 편이 콘트라스트비를 높이는 효과가 있어, 바람직하다. 또한, 제1 전극(3)은 어떠한 반사율 특성의 것을 이용해도 되지만, 흑이나 암갈색의 전극이 전극 표면으로부터의 반사광량이 더 적고, 콘트라스트비가 높아지고, 바람직하다. 혹은, 반사율이 높거나, 혹은 투명한 제1 전극(3)의 상부에 흑색의 차광층을 설치하여 동등한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 반사판(8)의 가시광 영역의 반사광 특성에 파장 분산을 갖게 하고, 반사판(8)에 착색하는 대신에 절연층(7)의 가시광 영역의 투과율에 파장 분산을 갖게해도 반사판(8)에 착색하는 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시예를 1 화소(컬러 부화소)로서 각각의 화소에 적, 녹, 청의 파장 영역의 광을 주로 반사하는 반사판(8) 혹은 적, 녹, 청의 파장 영역의 광을 주로 투과하는 절연층(7), 혹은 적, 녹, 청의 파장 영역의 광을 투과하는 컬러 필터(도시하지 않음)를 제1 기판 위에 배치하고, 이들 중 어느 한 흑색의 대전 입자(6)를 이용한 3개의 컬러 부화소로 컬러 화소를 구성하며, 이들 컬러 부화소에 독립적으로 전압을 인가시킴으로써 풀컬러의 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 제1 전극(3) 및 제2 전극(4)의 표면에 절연층(도시하지 않음)을 설치함으로써, 절연성 용매(5)와 제1 전극(3)이나 제2 전극(4) 사이에서 발생하는 전기 화학 반응을 방지할 수 있지만, 양 전극과 절연성 용매(8)와의 조합에 의해 필요한 경우와 불필요한 경우가 있다. 본 실시예에 의해, 휘도가 향상된 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다.

[제2 실시예]

도 3은 본 발명의 제2 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도이다. 본 실시예는, 상기 제1 실시예에서의 제1 전극(3)을 제1 기판(2)에 배치한 것이다. 그 밖의 구성 및 동작은 제1 실시예와 마찬가지이므로 중복되는 설명은 생략한다. 본 실시예에 의해서도, 제1 실시예와 마찬가지로, 정면 방향의 휘도를 높인 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다. 또한, 제1 실시예에서 설명한 바와 같은 컬러 표시를 위한 화소 구조로 할 수도 있다.

[제3 실시예]

도 4는 본 발명의 제3 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도이다. 본 실시예에서는, 도 1, 도 2에서 설명한 제1 실시예에서의 제2 전극(4)과 요철 구조를 갖는 반사판(8)을 일체화한 것이다. 즉, 제2 전극(4)에 높은 반사율과 요철 형상을 갖게 하여 반사판의 기능을 부여하였다. 그 밖의 구성 및 동작은 제1 실시예와 마찬가지이므로 중복되는 설명은 생략한다. 본 실시예에 따르면, 제1 실시예에서 얻어지는 효과 외에 제2 기판(2)의 두께를 얇게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 전기 영동 표시 장치 전체를 얇게 할 수 있다.

[제4 실시예]

도 5는 본 발명의 제4 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도이다. 본 실시예는, 도 3에서 설명한 제2 실시예에서의 제1 전극(3)을 제2 기판(2)에 배치한 것이다. 그 밖의 구성 및 동작은 제2 실시예와 마찬가지이므로 중복되는 설명은 생략한다. 본 실시예에 따르면, 제2 실시예의 효과 외에 제2 기판(2)의 두께를 얇게 할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며, 전기 영동 표시 장치 전체를 얇게 할 수 있다.

[제5 실시예]

도 6은 본 발명의 제5 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도이다. 본 실시예는, 도 4에서 설명한 제3 실시예에서의 제1 전극(3)을 제2 기판(2)에 갖는 제2 전극(4)과 동층에 배치한 것이다. 그 밖의 구성은 제3 실시예와 마찬가지이므로 중복되는 설명은 생략한다. 이 구성에서, 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 사이에 인가하는 전압에 의해, 대전 입자(6)는 제2 전극(4) 위와 제1 전극(3) 위의 사이를 이동한다. 본 실시예에 의해, 제1 기판(1)의구성을 단순화할 수 있음과 함께, 제2 기판(2)을 제3 실시예보다도 더 얇게 할 수 있으며, 전기 영동 표시 장치 전체를 얇게 할 수 있다.

[제6 실시예]

도 7은 본 발명의 제6 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조와 동작의 설명도이고, 도 7의 (a)는 단면도, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)를 제1 기판(1)측에서 본 평면도(상면도)를 도시한다. 또, 도 7의 (a)는 도 7의 (b)의 A-A'선을 따라 자른 단면이다. 본 실시예에서는, 상기 도 4에서 설명한 제3 실시예에서의 제1 전극(3)이 반사 기능을 갖춘 제2 전극(4)의 요철 구조의 오목부의 상측(제2 전극(4)보다 제1 기판(1)측)에 존재하도록 제1 전극(3)을 형성하였다. 도 7의 (b)의 파선은 요철 구조의 등고선을 도시한다. 제1 전극(3)은 제2 전극(4)의 오목부 상측에 제2 전극(4)의 볼록부를 따르도록 고리 형상으로 배치되어 있다.

본 실시예에서는, 제1 전극(3)을 제2 전극(4)의 볼록부 상측에 배치한 경우, 혹은 도 1∼도 3의 실시예와 같이 제2 전극(4)이 평판인 경우와 비교하여, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이 제1 전극(3)과 제2 전극(4)과의 사이에 전압을 인가했을 때에 생기는 전기력선(28)은 거의 균등하게 퍼진다(전속 밀도가 거의 균등). 제2 전극(4)이 평판인 경우에는 제1 전극(2)과의 거리가 화소 중앙에서 커지고, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 사이에 형성되는 전속 밀도가 화소 중앙에서 작아져, 대전 입자를 제2 전극(4) 위에 이동시켰을 때에, 제2 전극(4)의 일부가 대전 입자로부터 투과되어 보인다. 이것에 대하여, 본 실시예에서는, 전속 밀도가 화소 내에서 거의 균일해져, 대전 입자(6)를 제2 전극(4) 위에 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에의해, 상기 제3 실시예의 구성에서 얻어지는 효과 외에, 대전 입자(6)가 제2 전극(4) 위에 균일하게 분산되지 않는 것에 의한 제2 전극(4)의 일부가 보이는 현상을 억제하여, 대전 입자가 흑색인 경우에 흑 표시가 보다 검고, 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있는 효과가 있다.

[제7 실시예]

도 8은 본 발명의 제7 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작을 설명하는 도 7과 마찬가지의 단면도 및 평면도이다. 본 실시예에서는, 제1 기판(1)측에 설치한 제1 전극(3)을 제2 전극(4)의 오목부 상측에 프레임 형상으로 배치한 것이다. 이 구성에서는, 프레임 형상으로 한 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 볼록부와의 거리가 해당 프레임의 변과 코너에서 약간 상이한 것으로, 도 7에서 설명한 구조보다도 균일성이 저하하지만, 도 7의 실시예와 마찬가지로 전속 밀도가 화소 내에서 거의 균일해져, 대전 입자(6)를 제2 전극(4) 위에 거의 균일하게 분산시킬 수 있다. 이에 의해, 화소 중앙의 볼록부가 제1 전극(3)으로 둘러싸이기 때문에, 제2 전극(4)의 일부가 보이는 현상이 억제되어, 대전 입자(6)가 흑색인 경우, 제6 실시예와 마찬가지로 제1∼제5 실시예와 비교하여 흑 표시가 보다 검고, 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다. 또, 도 8에서는 제1 전극(3)을 프레임 형상을 이루고 있지만, 제2 전극(4)과의 사이의 전속 밀도 분포에 약간의 기울기는 생기지만, 프레임의 어느 1변을 결여시킨 コ자형으로 할 수도 있다.

[제8 실시예]

도 9는 본 발명의 제8 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작을 설명하는 도 6과 마찬가지의 단면도 및 평면도이다. 본 실시예에서는, 고리 형상의 제1 전극(3)을 절연층(7)으로 제2 기판(2)측에 설치한 것으로, 제6 실시예와 마찬가지로 제1 전극(3)이 제2 전극(4)의 오목부 상측에 배치하고 있다. 이 구성에서는, 제1 전극(3)이 제2 기판(2)측에 모여 있기 때문에 양 전극 사이에 형성되는 전속 밀도가 상기 제6 실시예와 비교하여 균일성은 약간 뒤떨어지지만, 화소 중앙의 볼록부가 제1 전극(3)으로 둘러싸이기 때문에, 제2 전극(4)의 일부가 보이는 현상이 억제되어, 대전 입자(6)가 흑색인 경우, 제6 실시예와 마찬가지로 제1∼제5 실시예와 비교하여 흑 표시가 보다 검고, 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다. 또한, 제1 기판(1)에 제1 전극(3)을 갖지 않기 때문에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 접합하여 전기 영동 표시 장치를 조립할 때의 위치 정렬의 여유도를 크게 취할 수 있다는 효과도 있다.

[제9 실시예]

도 10은 본 발명의 제9 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도이고, 도 10의 (a)는 단면도, 도 10의 (b)는 도 10의 (a)를 제1 기판(1)측에서 본 평면도(상면도)를 도시한다. 또, 도 10의 (a)는 도 10의 (b)의 B-B'선을 따라 자른 단면이다. 본 실시예에서는, 도 8에서 설명한 제7 실시예와 마찬가지의 프레임 형상의 제1 전극(3)을, 제2 전극(4)의 오목부 상측에 볼록부를 따르지 않고 프레임 형상으로 하고, 절연층(7)으로 제2 전극(4) 위에 설치한 것이다. 본 실시예에서는, 제1 전극(3)이 제2 기판(2)측에 모여 있기때문에 양 전극 사이에 형성되는 전속 밀도가 상기 제6 실시예와 비교하여 균일성은 약간 뒤떨어지지만, 화소 중앙의 볼록부가 제1 전극(3)으로 둘러싸이기 때문에, 제2 전극(4)의 일부가 보이는 현상이 억제되어, 대전 입자(6)가 흑색인 경우, 제6 실시예와 마찬가지로 제1∼제5 실시예와 비교하여 흑 표시가 보다 검고, 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다. 또한, 제1 기판(1)에 제1 전극(3)을 갖고 있지 않기 때문에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 접합하여 전기 영동 표시 장치를 조립할 때의 위치 정렬의 여유도를 크게 취할 수 있다는 효과도 있다. 또, 제7 실시예와 마찬가지로, 제1 전극(3)을 프레임의 어느 1변을 결여시킨 コ자형으로 할 수도 있다.

[제10 실시예]

도 11은 본 발명의 제10 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 단면 구조의 개략과 동작의 설명도이고, 도 11의 (a)는 단면도, 도 11의 (b)는 도 11의 (a)를 제1 기판(1)측에서 본 평면도(상면도)를 도시한다. 또, 도 11의 (a)는 도 11의 (b)의 C-C'선을 따라 자른 단면을 도시한다. 본 실시예에서는, 도 7에서 설명한 본 발명의 제6 실시예의 화소 구조를 일 화소 내에서 복수 배치한 것이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 도 7에서 설명한 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 요철 구조를 축소하여 일 화소 내에 3×3의 그물코 형상으로 나열할 수 있게 배치하였다. 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 제1 전극(3a)이 이웃한 제1 전극(3b나 3c) 중 적어도 한쪽에 접하여 도전시키고, 그물코 형상의 제1 전극(3)의 임의의 2점이 동일한 전위가 되게 형성된다. 본 실시예는, 상기 도 7에서 설명한제6 실시예와 같이, 하나의 요철 형상으로 일 화소를 구성하는 경우와 비교하여, 제2 전극(4)의 요철의 높이를 낮게 할 수 있다. 따라서, 제2 기판(2)을 보다 얇게 하여 전기 영동 표시 장치 전체의 두께를 얇게 할 수 있다. 다른 효과는 제6 실시예와 마찬가지이다.

또한, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제2 전극(4)의 반사 기능인 요철 구조의 오목부에 평탄부가 존재하는 경우, 제1 기판(1)측으로부터 이 평탄부에 입사한 광은 그대로 반사되기 때문에, 광원상의 투영이라는 표시 품질의 열화를 초래한다. 그러나, 본 실시예에서는, 평탄부(오목부)의 상측에 있는 제1 전극(3)이 평탄부(오목부)에 입사하는 광을 차단하도록 기능하기 때문에, 제2 전극(4)의 요철 구조의 평탄부에 기인하는 광원상의 투영을 저감시킬 수 있다. 이와 같이, 제2 기판(2)에 형성하는 제2 전극(4)의 요철 구조에 평탄부가 존재하는 구조인 경우에, 해당 평탄부의 상부에 제1 전극(3)을 배치하는 것이면, 상기 어느 한 실시 형태에서도 투영을 저감시키는 효과를 얻을 수 있다.

[제11 실시예]

도 12는 본 발명의 제11 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 제1 기판측에서 본 상면도이다. 본 실시예에서는, 도 11에서 설명한 제10 실시예의 제2 전극(4)을 따라 배치한 제1 전극(3)을, 제2 전극(4)의 오목부 상측에 빗살 형상 혹은 칸막이 형상으로 형성하였다. 도 12의 D-D'선을 따라 자른 단면은 도 11의 (a)에 상당한다. 본 실시예에서는, 상기한 제10 실시예와 비교하여 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 사이에 형성되는 전속 밀도의 균일성은 약간 뒤떨어지지만, 화소 중앙의 볼록부가 제1 전극(3)으로 둘러싸이기 때문에, 제2 전극(4)의 일부가 보이는 현상이 억제되고, 대전 입자(6)가 흑색인 경우, 제2 전극의 일부의 투과되어 보이는 현상이 억제되어, 흑 표시가 보다 검고, 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다.

[제12 실시예]

도 13은 본 발명의 제12 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도이다. 본 실시예는, 도 11 또는 도 12에서 설명한 실시예의 제1 전극(3)을 제2 기판(2)에 배치한 것이다. 제1 전극(3)은 절연층(7)으로 제2 전극(4) 위에 설치된다. 본 실시예에 의해서도, 상기 실시예와 마찬가지로, 흑색의 대전 입자(6)를 이용한 경우에, 흑 표시가 보다 검고, 콘트라스트비가 높은 표시가 얻어진다. 또한, 제1 기판(1)측에 제1 전극(3)을 갖지 않기 때문에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 접합하여 전기 영동 표시 장치를 조립할 때, 위치 정렬 여유도를 크게 취할 수 있다는 효과도 얻을 수 있다.

[제13 실시예]

도 14는 본 발명의 제13 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도이다. 또한, 도 15는 도 14의 제1 전극과 제2 전극의 구조 예를 설명하는 제1 기판측에서 본 상면도이고, 도 15의 (a)는 제1 전극(3), 도 15의 (b)는 제2 전극(4)을 도시한다. 본 실시예의 전기 영동 표시 장치는, 도 14에 도시한 제2 기판(2)에 갖는 제2 전극(4)을 도 15의 (b)에 도시한 바와 같은 반구 혹은 타원 혹은 부채형의 볼록 형상을 불규칙하게 배치한 랜덤 패턴의 요철 구조를 갖는 것으로 하고, 제1 기판(1)에 갖는 제1 전극(3)을 도 15의 (a)에 도시한 바와 같이 제2 전극(4)의 랜덤 패턴에 대응시키고, 또한 제2 전극(4)의 해당 요철 구조의 오목부 상측에 위치하도록 형성하였다.

본 실시예에 따르면, 제2 전극(4)을 랜덤 패턴의 요철 구조로 하고, 제1 전극(3)도 제2 전극(4)의 랜덤 패턴의 요철 구조의 오목부를 대응한 랜덤한 패턴으로 형성한 것으로, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 주기성에 의해 발생하는 회절 등에 의한 본래 의도하지 않은 착색이나 광의 사출을 억제할 수 있음과 함께, 휘도나 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다.

[제14 실시예]

도 16은 본 발명의 제14 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 제1 전극과 제2 전극의 구조 예를 설명하는 제1 기판측에서 본 상면도이다. 본 실시예에서는, 제2 전극(4)의 랜덤 패턴의 요철 구조는 요철 구조가 연속하여 형성된 대략 끈형상의 구조로 한 것이다. 도 16의 (a)에 대략 끈 형상의 랜덤 패턴의 제1 전극(3)(해칭부가 랜덤 패턴의 전극(3a)), 도 16의 (b)에 대략 끈 형상의 랜덤 패턴의 요철 구조를 갖는 제2 전극(4)(백색부가 볼록부, 해칭부가 오목부)을 도시한다. 제2 전극(4)의 랜덤 패턴의 요철 구조의 오목부에 대응하여, 제1 전극(3)의 전극(3a)도 대략 끈 형상의 랜덤 패턴의 전극으로 형성된다. 그리고, 대략 끈 형상의 랜덤 패턴의 전극(3a) 각각은 임의의 2점으로 도통하도록 주위의 프레임 형상의 전극(3b)에 접속하고 있지만, 끈 형상의 전극(3a) 중 각각이 어느 하나의 부분에서 모두 접속되도록 형성할 수도 있다. 본 실시예에 의해서도, 제1 전극(3)과제2 전극(4)의 주기성에 의해 발생하는 회절 등에 의한 본래 의도하지 않은 착색이나 광의 사출을 억제할 수 있음과 함께, 휘도나 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다.

[제15 실시예]

도 17은 본 발명의 제15 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도이다. 본 실시예는, 도 14에서 설명한 제13 실시예에서의 제1 전극(3)을 제2 기판(2)에 배치한 것으로, 제1 전극(3)은 절연층(7)으로 제2 기판(2)의 제2 전극(4) 위에 설치되어 있다. 제1 전극(3)과 제2 전극(4)은 도 15 또는 도 16에서 설명한 랜덤 패턴과 마찬가지의 것이다. 본 실시예에 의해서도, 상기 실시예와 마찬가지로, 각각의 전극의 주기성에 의해 발생하는 회절 등에 의한 본래 의도하지 않은 착색이나 광의 사출을 억제할 수 있고, 휘도나 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다. 또한, 제1 기판(1)측에 전극을 갖고 있지 않기 때문에, 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 맞추어 전기 영동 표시 장치를 조립할 때의 위치 정렬의 여유도가 크다.

[제16 실시예]

도 18은 본 발명의 제16 실시예를 설명하는 전기 영동 표시 장치의 일 화소의 개략 구조를 설명하는 단면도이다. 본 실시예도 상기 각 실시예와 마찬가지로, 투명한 제1 기판(1)과 제2 기판(2)을 소정의 간격으로 배치하고, 그 간극에 착색한 대전 입자(6)를 분산시킨 투명한 절연성 용매(5)를 채우고 있다. 제1 기판(1)에는 랜덤 패턴의 그물코 형상의 제1 전극(3)이 배치되고, 제2 기판(2)에는 제2 전극(4)이 배치된다. 이 때, 제1 전극의 그물코 형상은, 예를 들면 도 15의 (a) 혹은 도 16의 (a)에 도시한 것과 마찬가지로, 랜덤한 개구를 갖는다. 제1 전극(3)은 복수의 부분 전극으로 구성하며, 그 각 부분 전극의 각 면적은 제2 전극(4)의 면적보다 작다.

이 때, 제1 전극(3)과 제2 전극(4)의 사이에 전압을 인가하고, 제2 전극(4) 위에 대전 입자(6)를 분산시킴으로써 대전 입자(6)의 색이 표시되고, 제1 전극(3) 위에 대전 입자(6)를 모음으로써 제2 전극(4)의 색을 표시하게 된다. 본 실시예에 의해서도, 제1 전극(3)의 주기성에 의해 발생하는 회절 등에 의한 본래 의도하지 않은 착색을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예는 상기 도 1∼도 5에서 설명한 실시예에서의 제1 전극(3)을 랜덤 패턴을 갖는 그물코 형상으로 해도 마찬가지로, 착색을 억제하여 휘도나 콘트라스트비가 높은 표시를 얻을 수 있다.

[제17 실시예]

또한, 도 14나 도 17에서 설명한 전기 영동 표시 장치 단면의 구조 개략도에 도시한 바와 같이, 제2 전극(4)에 요철 형상을 갖고, 또한 반사판을 겸하여, 랜덤 패턴을 갖는 그물코 형상의 제1 전극(3)의 개구부와 일치하도록 상기 제2 전극(4)의 요철 구조의 볼록부를 배치시켜도 된다. 본 실시예에서는 전극의 주기성에 의해 발생하는 회절 등에 의한 본래 의도하지 않은 착색이나 광의 사출을 억제하여, 제2 전극(4)의 요철 구조에 의해 휘도를 높이고, 제1 전극(3)의 개구부에 제2 전극(4)의 볼록부를 존재시킴으로써 대전 입자(6)를 제2 전극(4) 위에 균일하게 분산시켜, 콘트라스트비를 높일 수 있다.

[제18 실시예]

이상 설명한 각 실시예 중 어느 하나의 전기 영동 표시 장치의 구조를 일 화소로 하여, 그 복수를 매트릭스 형상으로 배치하고, 각 화소마다 전압 제어함으로써 임의의 화상을 표시할 수 있다. 그 구동 방식으로서 액티브 구동과 패시브 구동 모두 이용하는 것이 가능하지만, 화소 수가 많은 경우의 크로스토크의 영향을 고려하면, 액티브 구동이 더 적합하다. 이하에 액티브 구동 시의 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 19는 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 구동 회로의 실시예의 설명도이다. 각 화소(10)의 제1 전극 또는 제2 전극 중 어느 한쪽은 전압을 인가하기 위해 박막 트랜지스터(11), 드레인 배선(12), 게이트 배선(13)에 접속되고, 다른 한쪽의 전극은 화소(10) 사이에서 동일 전위가 되도록 접속하여 공통화한다. 각각의 화소(10)의 전극 사이에 거는 전압은 드레인 배선용 드라이버(14)와 게이트 배선용 드라이버(15)에 의해 제어된다.

도 20은 도 19에서의 화소 구조를 설명하는 주요부 상면도이다. 박막 트랜지스터(11), 드레인 배선(12), 게이트 배선(13)은 모두 제2 기판 위에 배치된다. 제1 전극(3)은 인접 화소끼리는 드레인 배선(12), 게이트 배선(13)을 초과하여 접속되어 공통화하고 있다. 접속부의 일례를 참조 부호(3c)로 나타낸다. 제1 전극(3)이 제1 기판 위에 있는 경우에는 제2 전극(4)이 박막 트랜지스터(11)와 접속되고, 제2 전극(4)이 제2 기판 위에 있는 경우에는 제1 전극(3)과 제2 전극(4) 중 하나가 박막 트랜지스터(11)에 접속된다. 상기한 각 실시예의 몇개와 조합하여, 박막 트랜지스터(11)와 제1 전극(3), 제2 전극(4)의 접속 형태를 도면을 이용하여 설명한다.

도 21은 제1 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 개별로 구비한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도이다. 화소 구성의 설명은 도 1과 도 2에서의 설명이 반복되므로 생략한다. 제2 전극(4)은 관통 홀을 통하여 박막 트랜지스터(11)의 소스 전극(27)에 접속되어 있다. 박막 트랜지스터(11)는 게이트 전극(21), 절연막(22), 반도체층(23), 컨택트층(24 및 25), 드레인 전극(26), 소스 전극(27)으로 구성된다. 한편, 제1 전극(3)은 인접 화소 사이에서 접속하여 공통 전극으로 되어 있다. 이에 따라 화소의 액티브 매트릭스 구동이 실현되어, 고휘도, 고콘트라스트, 또한 착색이 억제된 고품질의 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 22는 제2 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 개별로 구비한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도이다. 화소 구성의 설명은 도 3에서의 설명이 반복되므로 생략한다. 제2 전극(4)은 관통 홀을 통해 박막 트랜지스터(11)의 소스 전극(27)에 접속된다. 한편, 제1 전극(3)은 인접 화소 사이에서 접속하여 공통 전극으로 한다. 이에 따라 화소의 액티브 매트릭스 구동이 실현되어, 고휘도, 고콘트라스트, 또한 착색이 억제된 고품질의 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 23은 제1 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 공통으로 한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도이다. 화소 구성의 설명은 상기 각 실시예에서의 설명이 반복되므로 생략한다. 제2 전극(4)이 박막 트랜지스터(11)의 소스 전극(27)에 접속된다. 한편, 제1 전극(3)은 인접 화소 사이에서 접속되어 공통 전극으로 한다. 이에 의해 액티브 매트릭스 구동이 실현되어, 고휘도, 고콘트라스트, 또한 착색이 억제된 고품질의 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 24는 제2 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 공통으로 한 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도이다. 화소 구성의 설명은 상기 각 실시예에서의 설명이 반복되므로 생략한다. 제2 전극(4)은 박막 트랜지스터(11)의 소스 전극(27)에 접속된다. 한편, 제1 전극(3)은 인접 화소 사이에서 접속하여 공통 전극으로 한다. 이에 따라 액티브 매트릭스 구동이 실현되어, 고휘도, 고콘트라스트, 또한 착색이 억제된 고품질의 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다.

도 25는 제2 기판에 제1 전극을 갖고, 제2 전극과 반사 전극을 공통으로 한 다른 구성을 일 화소로 한 도 20의 E-E'선을 따라 자른 단면도이다. 화소 구성의 설명은 상기 각 실시예에서의 설명이 반복되므로 생략한다. 제1 전극(3)은 박막 트랜지스터(11)의 소스 전극(27)에 관통 홀을 통해 접속된다. 한편, 제2 전극(4)은 인접 화소 사이에서 접속하여 공통 전극으로 한다. 이에 의해 액티브 매트릭스 구동이 실현되어, 고휘도, 고콘트라스트, 또한 착색이 억제된 고품질의 전기 영동 표시 장치를 얻을 수 있다.

이상 설명한 실시예에서의 대전 입자(6)로서는, 각종 유기 안료, 무기 안료를 이용할 수 있고, 그 재질에 의해 다양한 색을 선택할 수 있다. 흑색으로는, 예를 들면 카본블랙, 그래파이트, 흑색 산화철, 아이보리블랙, 이산화크롬 등이 모두 이용 가능하고, 그 단체 또는 이들을 조합하여 이용하면 된다. 또한, 이들 안료를 아크릴계폴리머 등의 분산제로 코팅함으로써 분산성을 향상시키고, 계면 활성제로 입자의 대전량(제타 전위)을 높인 것을 이용하면 대전 입자의 안정성, 응답 속도가 향상되어 적합하다.

또한, 이상 설명한 실시예에서의 절연성 용매(5)로서는, 크실렌, 톨루엔, 실리콘오일, 유동 파라핀, 염화유기물, 각종 탄화수소, 각종 방향족 탄화수소 등이 모두 이용 가능하고, 그 단체 또는 이들을 조합하여 이용하면 된다. 광 이용 효율면에서는 투과율이 높고, 수명면에서는 전압 인가 시의 이온을 발생시키지 않는 높은 절연성을 가지며, 이동 속도면에서는 점도가 낮은 것이 바람직하다.

또, 제1 기판(1)으로서는, 유리, 석영, 각종 폴리머 기판 등의 위에 전극 등을 적층하는 것으로, 절연성, 가시광 영역에서의 높은 투과율, 높은 기계적 강도를 모두 갖는 것이 바람직하다. 제2 기판(2)으로서는, 유리, 석영, 각종 폴리머 기판 등이나 표면에 절연층을 갖는 금속 기판 등, 양호한 절연성과 기계적 강도를 모두 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 제1 전극(3)으로서는, 가시광 영역에서 높은 반사율을 갖는 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 은 합금, 금, 구리, 백금, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 티탄 등이나 투명한 산화 인듐 주석 등이나, 흑색의 카본, 탄화 티탄, 표면을 산화 처리한 크롬이나 은 등을 이용할 수 있다. 그리고, 제1 전극(3)은 도전성이 좋은것이 바람직하며, 콘트라스트비의 면에서는 흑색의 것이 바람직하다. 또한, 반사율이 높은 전극이나 투명 전극 상부에 흑색의 차광층을 붙인 것으로 해도 된다.

반사판(8) 혹은 반사판을 겸한 제2 전극(4)으로서는, 알루미늄, 알루미늄 합금, 은, 은 합금, 금, 구리, 백금, 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 티탄 등을 이용할 수 있고, 도전성이 좋아 가시광의 반사율이 높은 편이 바람직하다. 절연층(7)으로서는, 아크릴계 감광성 수지, 비감광성 수지나 무기의 절연층을 이용할 수 있다. 또한 절연층을 염료 등으로 착색하고, 대전 입자와의 대비색으로 표시하는 것도 가능하다.

이하, 전기 영동 표시 장치의 제조 방법을 도 24에 도시한 구조를 예로서 설명한다. 우선, 유리 기판(2) 위에 탄탈의 박막을 형성하고, 포토리소그래피 기술에 의해 탄탈의 박막을 패터닝하고, 게이트 배선 및 게이트 전극(21)을 형성한다. 이어서, 게이트 절연막(22)으로서 질화 실리콘, 반도체층(23)으로서 비정질 실리콘, 컨택트층(24 및 25)으로서 인(P)을 도핑한 n⁺형 비정질 실리콘을 CVD법으로 성막한다. 이어서, 포토리소그래피 기술을 이용하여 반도체층과 컨택트층을 패터닝한다. 이 패터닝 후, 크롬을 성막하고, 포토리소그래피 기술을 이용하여 패터닝하여 소스 배선, 드레인 전극(26), 소스 전극(27)을 형성한다.

이어서, 드레인 전극(26), 소스 전극(27)을 마스크로 하여 컨택트층(24 및 25)으로 되는 층을 에칭하여 드레인(24)측과 소스(25)측으로 분리함으로써 박막 트랜지스터가 형성된다. 그 후, 감광성 수지로 이루어지는 절연막(7)을 성막하고,컨택트홀 등의 불필요한 부분을 삭제한다. 이 때의 요철 구조는 시뮬레이션에 의해 형성된 랜덤한 차광 패턴 혹은 투과 패턴을 포토마스크로서 포토리소그래피 기술에 의해 패턴을 형성하고, 또한 가열 처리로 형성한 패턴을 완만히 함으로써 얻어진다.

이어서, 알루미늄을 성막하고, 포토리소그래피 기술을 이용하여 패터닝함으로써 제2 전극(4)이 형성된다. 이어서, 비감광성 수지로 이루어지는 절연층(7)을 성막하고, 평탄화하여, 크롬을 성막하고, 그 표면을 산화 처리한다. 또한, 상기 요철 구조를 형성할 때에 이용한 시뮬레이션에 의해 형성된 랜덤한 포토마스크 패턴과 동일한 시뮬레이션 결과로부터 제작한 포토마스크를 이용하고, 포토리소그래피 기술을 이용하여 패터닝함으로써 제1 전극(3)이 제2 전극(4)의 요철 구조의 오목부 상측에 형성된다. 이어서, 제1 전극(3)을 마스크로 하여 불필요한 절연층(7)을 제거하여 제2 기판(2)이 형성된다. 또한 감광성 수지로 이루어지는 절연층을 형성하고, 포토리소그래피 기술을 이용하여 제1 기판에 격벽(도시하지 않음)을 형성한다.

이상에 의해 형성된 제2 기판(2)과 유리 기판으로 이루어지는 제1 기판(1)을 제1 전극(3)이 내측이 되도록 양 기판 주변을 에폭시 수지 내에 상기 기둥의 높이와 동일한 직경의 폴리머 비즈로 이루어지는 스페이서재(도시하지 않음)를 분산시킨 시일재로 접착한다. 이어서, 양 기판 사이에 폴리머코팅된 카본 블랙을 분산시켜 계면 활성제를 첨가한 실리콘 오일을 봉입하고, 자외선 경화 수지로 밀봉함으로써 본 실시의 형태의 전기 영동 표시 장치가 얻어진다. 상기한 스페이서재를 이용한 밀봉 기술은, 예를 들면 액정 표시 장치 등의 제조와 거의 마찬가지이므로, 자세한 설명은 생략한다. 또, 다른 실시예에서 설명한 화소 구성의 전기 영동 표시 장치에 대해서도, 공정 수 등에 다소의 차이는 있지만, 상기한 제조법에 이용한 기술을 적용하여 제작이 가능하다.

이하, 본 발명의 대표적인 구체예에 대하여 설명한다. 또, 이하의 구체예에서의 재료나 수치는 어디까지나 일례에 불과한 것은 물론이다.

[구체예 1]

도 4에 도시한 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 구조에서, 두께 1.1㎜의 유리판으로 이루어지는 제1 기판(2) 위에 직경 10㎛, 높이 2㎛의 다수의 볼록부를 간격(평탄부) 10㎛로서 아크릴계 감광성 수지로 형성하였다. 이 볼록부 위에 알루미늄을 두께 0.1㎛로 적층하고, 요철부를 갖는 제2 전극(4)을 형성하고, 또한 그 위에 3㎛의 절연층을 형성하여 평탄화하였다. 한편, 두께 1.1㎜의 유리판으로 이루어지는 제1 기판(1) 위에 폭 10㎛, 두께 0.1㎛, 간격 15㎛의 라인 형상으로 패터닝한 크롬을 제1 전극(3)으로서 형성하였다. 제2 전극(4)과 제1 전극(3)이 내측이 되도록 대향시켜, 평균 입자 직경이 5㎛의 폴리머 비즈를 스페이서재로서 개재시키고, 양 기판 주변부를 상기 폴리머 비즈를 분산시킨 에폭시계의 시일재로 접착하였다.

실리콘 오일을 절연성 용매(5)로 하고, 이것에 수지로 코팅한 직경 0.2㎛의 카본 블랙 입자를 대전 입자(6)로 하고, 이것을 4wt%의 농도로 분산시켜, 이것을 양 기판 사이에 봉입하고, 밀봉하였다. 카본 블랙의 대전 입자(6)를 플러스로 대전하고, 제1 전극(3)의 전위가 제2 전극(4)의 전위보다 10V 높아지도록 전압을 인가한 결과, 대전 입자(6)는 제2 전극(4) 위로 분산하여, 제1 기판(1)측으로부터 흑 표시가 확인되었다. 한편, 제2 전극(4)의 전위가 제1 전극(3)의 전위보다 10V 높아지도록 전압을 인가한 결과, 대전 입자(6)는 제1 전극(3) 위에 모이고, 제1 기판(1)측으로부터 백 표시가 확인되었다. 제2 전극(4)을 요철 구조를 갖는 반사 기능을 갖춤으로써, 주위광을 효과적으로 이용하여, 정면 방향의 휘도를 높인 표시를 제공할 수 있다.

[구체예 2]

도 14에 도시한 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 구조에서, 두께 1.1㎜의 유리판으로 이루어지는 제2 기판(2) 위에 도 16에 도시한 바와 같은 고분자 공중 합체의 미크로상(相) 분리 현상 등의 해석 시뮬레이션에 의해 생성된 제2 전극용의 대체로 끈 형상의 랜덤 패턴을 포토마스크로서 노광하고, 현상함으로써 볼록부의 폭 10㎛, 오목부의 폭 10㎛, 높이 2㎛의 랜덤한 끈 형상의 요철 구조를 아크릴계 감광성 수지로 형성하였다. 이 위에 알루미늄을 두께 0.1㎛로 적층하여 제2 전극(4)을 형성하였다. 한편, 두께 1.1㎜의 유리판으로 이루어지는 제1 기판(1) 위에 상기 해석 시뮬레이션과 동일한 결과로부터 생성된 제1 전극용의 대체로 끈 형상의 랜덤 패턴을 포토마스크로 하고, 두께 0.1㎛의 크롬을 패터닝하여 제1 전극(3)을 형성하였다.

제2 전극(4)과 제1 전극(3)이 내측이 되도록 대향시키고, 평균 입자 직경이 25㎛의 폴리머 비즈를 스페이서재로서 개재시켜, 양 기판 주변부를 상기 폴리머 비즈를 분산시킨 에폭시계의 시일재로 접착하였다. 실리콘 오일을 절연성 용매(5)로 하고, 이것에 수지로 코팅한 직경 0.2㎛의 카본 블랙 입자를 대전 입자(6)로 하고, 이것을 1wt%의 농도로 분산시켰다. 이것을 양 기판 사이에 봉입하고, 밀봉하였다. 카본 블랙의 대전 입자(6)를 플러스로 대전하고, 제1 전극(3)의 전위가 제2 전극(4)의 전위보다 30V 높아지도록 전압을 인가하면 대전 입자(6)는 제2 전극 위로 분산하여, 제1 기판(1)측으로부터 흑 표시를 확인할 수 있었다.

한편, 제2 전극(4)의 전위가 제1 전극(3)의 전위보다 30V 높아지도록 전압을 인가하면, 대전 입자(6)는 제1 전극(3) 위에 모이고, 제1 기판(1)측으로부터 백 표시를 확인할 수 있었다. 이와 같이, 제2 전극(4)을 랜덤한 요철 구조를 갖는 반사 전극 기능을 갖는 것으로 하고, 또한 제1 전극(3)을 제2 전극(4)의 오목부의 상측에 배치함으로써, 주위광을 효과적으로 이용하여, 정면 방향의 휘도가 높고, 또한 흑 입자(대전립자(6))를 균일하게 분산시킴으로써, 휘도가 크고, 콘트라스트비가 높으며, 또한 랜덤 패턴으로 형성된 제2 전극(4)의 회절 등에 의한 착색이 없고, 주위광을 효과적으로 이용하여, 정면 방향의 휘도를 높인 표시를 제공할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 관찰측의 기판으로부터 입사하여 제2 전극 혹은 반사 전극에서 반사하는 반사광의 해당 관찰측의 기판(제1 기판)으로부터 출사하는 광의 출사 범위가 한정되어, 관찰자의 정면 방향에 밝은 표시를 가능하게 한 고휘도의 전기 영동 표시 장치를 제공할 수 있다. 또한, 대전 입자를 반사 전극과 별개로 설치한 제2 기판측의 제2 전극 또는 반사 전극을 겸하는 제2전극 위에 균일하게 분포시켜, 콘트라스트비가 높은 표시를 할 수 있으며, 또한 대전 입자를 이동시키기 위한 전극 형상을 랜덤 패턴으로 함으로써 회절 등에 의한 착색을 저감시켜 고품질의 전기 영동 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims

전기 영동 표시 장치에 있어서,

소정 간극으로 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 간극 내에 배치된 절연성 용매 및 상기 절연성 용매 내에 분산된 대전 입자와, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나에 배치된 제1 전극과, 상기 제2 기판에 배치된 제2 전극을 포함하고,

상기 제2 기판이 요철 구조를 갖는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 전극이 상기 제1 기판에 배치되고, 또한 상기 제2 전극이 상기 요철 구조를 갖는 반사판을 겸하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 전극이 상기 제2 기판에 배치되고, 또한 상기 제2 전극이 상기 요철 구조를 갖는 반사판을 겸하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 전극이 상기 제2 전극의 상기 요철 구조의 오목부 상측에 배치되는것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제2항에 있어서,

상기 제1 전극이 상기 제2 전극의 요철 구조에 존재하는 평탄부의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제4항에 있어서,

상기 제2 전극의 상기 요철 구조가 랜덤 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제4항에 있어서,

상기 제2 전극의 상기 요철 구조가 랜덤 패턴으로 배치되고, 또한 상기 제1 전극이 상기 제2 전극의 랜덤 패턴으로 배치된 상기 요철 구조의 상기 오목부 패턴과 적어도 일부가 동일한 전극 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제5항에 있어서,

상기 제2 전극의 랜덤 패턴으로 배치된 상기 요철 구조가, 요철이 연속하여 형성되는 대략 끈 형상 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 전극이 복수의 분할 전극을 포함하고, 상기 분할 전극은 동일 화소 내에서는 동일 전위인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 대전 입자는 그 반사율이 낮고, 대략 흑색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 전극은 그 반사율이 낮고, 대략 흑색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 기판에 능동 소자가 배치되고, 액티브 매트릭스 구동에 의해 화상을 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
전기 영동 표시 장치에 있어서,

소정 간극으로 배치된 제1 기판 및 제2 기판과, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판과의 간극 내에 배치된 절연성 용매 및 상기 절연성 용매 속에 분산된 대전 입자와, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나에 배치된 제1 전극과, 상기제2 기판에 배치된 제2 전극을 포함하고,

상기 제1 전극이 랜덤 패턴의 그물코 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 제2 전극이 요철 구조를 갖는 반사판을 겸하고, 또한 상기 랜덤 패턴의 그물코 형상을 갖는 상기 제1 전극의 개구부에 상기 제2 전극의 요철 구조의 볼록부가 존재하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 대전 입자는 그 반사율이 낮고, 대략 흑색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1 전극은 그 반사율이 낮고, 대략 흑색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1 전극이 복수의 분할 전극을 포함하고, 상기 분할 전극은 동일 화소 내에서는 동일 전위인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제13항에 있어서,

상기 제2 기판에 능동 소자가 배치되고, 액티브 매트릭스 구동에 의해 화상을 표시하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.