KR20050016544A - 향상된 전기-광학 활성 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 적어도 하나의 개별적인 어드레스 가능한 픽셀을 포함하는, 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 여기서, 각각의 픽셀은 저장기 광 쉴드, 흑 매트릭스 또는 거울 요소와 같은 방해 요소(3)가 마련되어 있다. 본 발명에 따르면, 적어도 한 요소의 일 부분은 상기 일부분이 디스플레이 디바이스의 시청자에게 보이지 않도록 방해 요소의 밑에 위치한다.

Description

향상된 전기-광학 활성 디바이스{IMPROVED ELECTRO-OPTICALLY ACTIVE DEVICE}

본 발명은 향상된 전기-광학 활성 디스플레이에 관한 것이다.

전기-광학적 활성 매체를 그 내부에서 물리적으로 전송시키는 전기-광학 활성 디스플레이의 하나의 예인, 전기영동 디스플레이는 색칠된 입자와는 다른 색을 가진 액체 안에서 색칠된 입자의 서스펜션을 필수적으로 포함한다. 디스플레이는, 두 개의 상태로, 즉, 입자가 셀 영역을 필수적으로 커버하는 방식으로 디스플레이 셀 안에 분포된 분포 상태와, 만약 있다면, 최소한으로 셀 안의 전송에 영향을 미치기 위해, 입자들이 셀의 선택된 영역 안에 모아져 있는 모아진 상태로 구동될 수 있다. 입자를 모으기 위해, 몇 가지 전기영동 디스플레이는 셀 안에 통합된 저장 부분을 포함한다. 상기 저장 부분은 방해 광 쉴드 요소를 포함하고 입자들은 시청자에게 보여지지 않는 방식으로 모아진 상태에서 상기 쉴드 요소 뒤에 모여 질 수 있다. 이 솔루션은 상기 방해 광 쉴드 요소가 셀 영역의 일 부분을 차지함으로서 셀의 투과를 제한한다는 단점을 가진다. 하지만, 다른 한편으로, 남아있는 셀의 활성 투과 영역은 콜렉티드 상태에서 입자에 대해 완전히 비워져 이 상태에서 좋은 투과 특성을 제공할 수 있다.

하지만, 일반적으로 전기영동 디스플레이는 전기영동 셀들의 일반 측면 배열을 추가로 포함한다. 여기서, 상기 배열은 활성 매트릭스 구동을 이용해 구동된다. 그러한 활성 매트릭스 구동은 디스플레이를 구성하기 위해 각각의 픽셀 셀 안에 설치되어야 하는 많은 수의 요소를 필요로 한다. 그러한 요소들의 예들은 스페이서, 게이트와 데이터 라인, 저장 캐패시터, 및 TFT이다. 그러한 요소들이 셀 안에 있기 때문에, 이러한 것들은 셀의 활성 시청 및 투과 영역의 일부를 차지할 것이고, 그럼으로서, 셀의 투과를 제한한다. 이것은 특히 전기영동 투과 또는 반투과(transflective) 디스플레이에서의 경우이며, 이러한 디스플레이에서, 전기영동 층이 측면 필드에 의해 스위칭된다.

고로, 종래 기술의 디스플레이의 문제는 셀의 상대적으로 많은 영역에 위에 언급된 다양한 요소들이 차지하고, 디스플레이의 투과 능력을 제한한다는 것이다.

이전에, 예를 들어, 요소들을 가능한 작게 만듬으로서, 또는 US-6337761에서 제시되는 것처럼 요소들을 필수적으로 투명하게 만듬으로서, 위의 문제를 풀기 위한 몇몇 시도들이 행해졌다. 하지만, 요소들은 여전히 활성 셀 영역을 통한 투과에 부정적인 효과를 가지고, 그럼으로서, 위의 단점을 극복하는 향상된 디스플레이 디바이스가 필요하게 되었다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조로 바람직한 실시예를 이용해 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 가능한 배열 레이아웃의 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 저장 전기영동 디스플레이 디바이스의 개략적인 단면도.

고로, 본 발명의 목적은 종래 기술의 전기 영동 디스플레이의 단점 중 적어도 몇 가지를 극복하고, 향상된 투과 특성을 가진 디스플레이를 제공하는 것이다.

위의 그리고 다른 목적들은 본 발명에 의해, 방해 요소가 각각 제공되는 적어도 하나의 개별의 어드레스가능한 픽셀을 포함하는 전기영동 디스플레이 디바이스에 의해 달성되며, 이 디바이스는 전기 혹은 기계 요소 중 하나인, 적어도 하나의 요소의 일부분은 상기 일부분이 디스플레이 디바이스의 시청자에게 보이지 않도록 방해 요소의 밑에 위치되는 것이 특징이다. 이런 식으로, 활성 셀 영역의 최대 영역은 투과 동작에 사용가능하고, 고로, 디스플레이 디바이스의 투과가 향상된다.

방해 요소의 예는 저장 광 쉴드, 흑 매트릭스, 및 거울 요소이다.

바람직하게, 상기 적어도 하나의 요소는, 현재의 전기영동 디스플레이 안에서 흔히 존재하는 요소들인, 스페이서, 베리어, 게이트 전극, 데이터 전극, 저장 캐패시터, 혹은 박막 필름 트랜지스터 중 하나이다. 하지만, 온도용 센서 등과 같은 많은 다른 요소들은 또한 동일한 유리한 효과를 달성하기 위해 본 발명에 따라 동일한 방식으로 위치할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 디스플레이는, 밑에 하나 이상의 전극, 저장 캐패시터, 및 박막 트랜지스터가 위치한 저장 광 쉴드를 포함하는, 저장 전기영동 디스플레이 디바이스이다. 이 경우에, 광 쉴드는 셀 안에 필수적으로 존재하고, 다른 요소들을 상기 광 쉴드 아래에 위치시킴으로서, 셀의 활성 투과 영역이 최대화될 수 있다. 더 나아가, 상기 픽셀은 반투과 동작을 가능하게 하기 위한 반사 요소를 추가로 포함할 수 있다. 여기서, 소스 전극과 같은 추가의 요소의 일부분은, 디스플레이 디바이스의 시청자에게 보이지 않도록, 반사 요소 밑에 위치한다. 반사기로 소스 라인을 커버함으로서, 반투과 동작의 경우, 투과에 사용가능한 영역은 최대화된다.

본 발명은 예를 들어 도 2에 도시된 것과 같은, 각각의 셀(2)이 광-투과 액체 안에 전하를 가진 채색된 입자의 부유물을 포함하는, 복수의 셀들을 포함하는 전기영동 디스플레이 디바이스(1)에 관한 것이다. 각각의 셀(2)은 투과 전면 기판(2), 게이트 전극(5), 소스 전극(4), 및, 반사, 투과 또는 반투과(도 2는 예로서 반투과 디바이스를 도시한다)되도록 배열된, 뒷면 기판을 필수적으로 포함한다. 이러한 요소들의 배열은 아래서 정의될 것이다. 셀은 셀의 저장 부분을 제공하기 위해 광 쉴드 요소(3)를 추가로 포함한다. 광 쉴드 요소(3)에 의해 커버되지 않은 셀의 나머지 부분은 활성 셀 부분을 구성한다. 디스플레이는 콜렉티드 상태와 분포 상태의 두 개의 상태로 구동될 수 있다. 분포 상태에서, 전극(4, 5)은 서스펜션의 입자들이 활성 셀 부분에 걸쳐 분포되도록 구동되어, 두 개의 방향으로 셀을 통해 투과된 빛이 상기 입자의 존재에 의해 교란된다. 콜렉티드 상태에서, 전극(4, 5)은 충전된 입자가 셀의 저장 부분에 필수적으로 모아지도록 구동되어, 활성 셀 부분을 통해 빛의 투과를 방해하지 않도록 한다. 분포 상태에서 광 투과의 바람직한 특성을 달성하기 위해서, 색소 및 광-투과 용액의 착색 및 색칠은 종래 기술에 따라 조정될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 가능한 실시예의 평면도이다. 도 1은 네 개의 셀들을 포함하는 전기영동 디스플레이 활성 매트릭스 배열(1)의 일부분을 개시한다. 상기 셀들(2) 각각은 셀의 저장 부분을 제공하기 위해 광 쉴드(3)와 연관되어 있다. 디스플레이는 게이트 라인(5)뿐 아니라 소스 라인(4)을 추가로 포함한다. 본 발명에 따라, 상기 게이트 라인(5)은 디스플레이의 시청자에게 보이지 않도록 광 쉴드(3) 밑에 위치한다. 이런 식으로, 게이트 라인(5)은 활성 셀 부분의 어떠한 추가의 공간을 차지하지 않고, 따라서, 디스플레이의 투과 특성에 영향을 미치지 않는다. 알려진 방식에서 소스 라인(4)은 게이트 라인(5)에 필수적으로 수직하게 위치한다. 더 나아가, 디스플레이 셀은 TFT(8)(박막 트랜지스터)와 저장 캐패시터(6)를 포함한다. 여기서, 이것들의 조합은 종래 기술에 따른 액정 디스플레이(LCD)에서 흔히 사용되는 것과 같은 어드레싱 방식을 이용해 선택된 전압을 각각의 개별 픽셀에 인가하는데 사용된다. TFT와 저장 캐패시터 둘 다, 디스플레이의 시청자에게 보이지 않도록, 광 쉴드(3) 밑에 위치해서, 활성 셀 부분의 어떠한 추가의 공간을 차지하지 않는다. 위의 요소들을 이런 방식으로 조직함으로서, 최대 영역이 디스플레이의 투과 동작에 사용가능하다. 더욱이, 상기 설계는 반사, 투과 또는 반투과 디스플레이 디바이스 중 어느 하나에 사용될 수 있다. 위에 언급된 것처럼, 셀의 뒷면 기판의 일부분에 반사 요소(11)가 제공되는 경우 또는 반투과 디바이스에서, 상기 소스 라인(4)을 반사기(즉, 디스플레이 요소의 시청자에게 보이지 않도록) 밑에 위치시킴으로서 투과가 가능한 영역을 최대화하는 것이 추가로 가능하다.

위의 설계는 상기의 저장 기능과 조합해 측면 필드를 사용하는 반투과 및 투과 전기영동 디스플레이에 있어서 특히 적절하다. 저장기는 셀의 비활성 영역이고 영향받는 영역 안의 모든 것을 시야로부터 막기 때문에, 필수적으로 디스플레이에 요구되는 모든 전기적인 그리고 기계적인 요소들은 저장기를 한정하는 상기 광 쉴드 뒤에 바람직하게 위치되어야 한다. 그럼으로서, 투과를 최대화한다. 그러한 요소들은 예를 들어 게이트 및 소스 전극, TFT, 저장 캐패시터, 스페이서, 베리어, 그리고 센서를 포함할 수 있다.

대안적으로, 상기 언급된 종류의 요소들은, 흑 매트릭스 혹은 거울 요소 아래와 같이, 디스플레이 구조 안에 이미 존재하는 다른 요소들 뒤에 위치될 수 있다.

본 발명이 특정 실시예에 대해 설명되었지만, 이것의 상세한 사항이 한정하는 것은 아니며, 이 기술 분야의 당업자에게 많은 변형, 수정 및 변경이 명백할 것이고, 본 발명의 범위 안에 포함되도록 의도되었다. 특정 예로서, 본 발명은 전기영동 디스플레이에만 사용될 뿐 아니라, 보이는 픽셀 영역과 다소 숨겨진 영역 사이에 전기-광학 활성 매체의 물리적 전송이 존재한다는 원리로 작동하는 다른 전기-광학 활성 디스플레이에 동등하게 적용가능하다. 그러한 디스플레이들의 다른 예들은 색칠된 오일 층의 움직임을 활용하는 일렉트로-웨팅 디스플레이와, 예를 들어 포일의 움직임을 활용하는 전기-기계적 디스플레이이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 향상된 전기-광학 활성 디스플레이에 응용될 수 있다.

Claims (5)

1. 방해 요소가 각각 제공되는 적어도 하나의 개별적인 어드레스 가능한 픽셀을 포함하는, 전기-광학 활성 매체는 그 내부에서 물리적으로 전송시키는 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스에 있어서,

   전기적인 또는 기계적인 요소 중 하나인, 적어도 한 요소의 일부분은, 상기 일부분이 상기 디스플레이 디바이스의 시청자에게 보이지 않도록, 방해 요소의 밑에 위치하는 것을 특징으로 하는, 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스.
2. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소는 스페이서, 베리어, 게이트 전극, 데이터 전극, 저장 캐패시터, 센서, 또는 박막 트랜지스터 중 하나 인, 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스.
3. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이가, 하나 이상의 전극, 저장 캐패시터, 센서, 및 박막 트랜지스터가 밑에 위치한 저장기 광 쉴드를 포함하는, 저장기 전기영동 디스플레이 디바이스 인, 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스.
4. 제 3항에 있어서, 상기 픽셀은 반투과 동작을 가능하게 하는 반사 요소를 추가로 포함하고, 이를 통해, 소스 전극과 같은 추가의 요소의 일부분은, 상기 일부분이 상기 디스플레이 디바이스의 시청자에게 보이지 않도록, 반사 요소의 밑에 위치하는, 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 디스플레이는 전기영동 디스플레이, 일렉트로-웨팅 디스플레이 또는 전기-기계적인 디스플레이 중 하나인, 전기-광학 활성 디스플레이 디바이스.