KR20080017234A - 이-잉크 디스플레이 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면 이-잉크 디스플레이 패널(E-Ink Display Panel)이 제공된다. 이-잉크 디스플레이 패널에서, 1-4㎛의 두께를 갖는 유전층이 바텀 게이트 박막 트랜지스터상에 배치되어 픽셀전극이 상기 바텀 게이트 박막 트랜지스터, 스캔라인 및 데이터 라인에 의해 발생된 잡음에 의해 간섭되는 것을 방지한다. 따라서, 이-잉크 디스플레이 패널의 디스플레이 품질이 향상된다.
이-잉크 디스플레이 패널, 바텀 게이트 박막 트랜지스터, 마이크로캡슐
Description
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 활성 어레이 기판의 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 선 A-A'를 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 활성 어레이 기판의 횡단면도이다.
도 1c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 구조도이다.
*주요도면 부호의 간단한 설명*
200: 이-잉크 디스플레이 패널 210: 활성 어레이 기판
211: 기판 212: 스캔라인
213: 데이터 라인 214: 픽셀구조
220: 대향기판 230: 디스플레이 매질
2141: 바텀 게이트 박막 트랜지스터 2142: 유전층
2143: 픽셀전극 2141a: 게이트 전극
2141b: 게이트 분리층 2141c: 채널층
2141d: 소스 전극 2141d': 드레인 전극
2142a: 접촉 윈도우
본 출원은 2006년 8월 21일자로 출원된 대만출원번호 95130727의 우선권 주장을 기초로 하며, 상기 참조문헌의 개시는 본 명세서에서 그 전체가 참조로 합체되어 있다.
본 발명은 디스플레이 패널에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 이-잉크 디스플레이 패널(E-Ink Display Panel)에 관한 것이다.
제 1 세대 이-잉크 디스플레이 장치가 1970년에 개발되었다. 제 1 세대 이-잉크 디스플레이 장치는 하전된 많은 작은 볼(balls)들을 구비한다. 볼의 일측은 흰색이고, 타측은 검은색이다. 인가된 전기장이 변하는 경우, 볼들은 회전하며 흰색 또는 검은색을 나타내게 된다. 제 2 세대 이-잉크 디스플레이 장치는 1990년에 개발되었다. 제 2 세대 이-잉크 디스플레이 장치는 상술한 하전된 볼들을 대체하기 위해 마이크로캡슐(microcapsule)들을 사용한다. 캡슐들은 착색된 오일과 내부에 흰색 입자들로 채워져 있다. 외부 전기장이 흰색 입자들에 인가되어 입자들의 운동을 제어한다. 흰색 입자들이 위로(독자를 향한 방향으로) 움직이면, 이-잉크 디스플레이 장치는 흰색을 나타내게 된다. 흰색 입자들이 아래로(독자에서 멀어지는 방향으로) 움직이면, 이-잉크 디스플레이 장치는 오일의 색깔을 나타내게 된다.
이-잉크 페이퍼는 통상의 페이퍼만큼 큰 콘트라스트(contrast)를 가지며 읽기가 쉽다. 더욱이, 이-잉크 페이퍼는 전력 소비가 적고, 유연하며, 가볍고 휴대가 능하다. 이러한 이점으로 인해, PDA, 이동전화 및 전자 리더와 같은 이-잉크는 어떠한 동적인 조명환경에서도 매우 읽기 쉽고 정보집약적인 휴대수단이 되는 해결방안이 된다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 달성하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대가 간편하고 동적인 조명환경에서도 읽기 쉬운 이-잉크 디스플레이 패널을 제공하는 것이다. 이-잉크 디스플레이 패널에서, 바텀 게이트(bottom-gate) 박막 트랜지스터(TFT)와 픽셀전극들 사이에 배치된 유전층의 두께는 바텀 게이트 TFT, 스캔라인 및 데이터 라인에 의해 발생된 잡음에 의해 픽셀전극들이 간섭되는 것을 방지한다. 따라서, 이-잉크 디스플레이 패널의 디스플레이 품질이 향상될 수 있다.
상기 목적 및 다른 목적들을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 이-잉크 디스플레이 패널이 제공된다. 본 발명의 이-잉크 디스플레이 패널은 활성 어레이 기판과, 대향기판과, 이-잉크 디스플레이 매질(E-ink display medium)을 구비한다. 상기 활성 어레이 기판은 기판과, 스캔라인과, 데이터 라인과, 픽셀구조를 구비한다. 상기 픽셀구조는 상기 기판상의 상기 스캔라인과 상기 데이터 라인에 각각 전기연결되어 구동된다. 각각의 픽셀구조는 바텀 게이트 TFT와, 유전층과 픽셀전극을 구비한다. 상기 바텀 게이트 TFT는 게이트 전극과, 소스 전극과, 드레인 전극을 구비한다. 상기 게이트 전극은 스캔라인들 중 하나에 전기연결되고 상기 소스 전극은 상기 데이터 라인들 중 하나에 전기연결된다. 상기 유전층은 상기 바텀 게이트 TFT상에 배치 된다. 상기 유전층은 상기 바텀 게이트 TFT의 드레인 전극 중 일부를 노출시키게 하는 접촉 윈도우를 가지며, 상기 유전층의 두께는 약 1-4㎛이다. 상기 유전층의 픽셀전극은 상기 접촉 윈도우를 통해 상기 드레인 전극에 전기연결되어 있다. 상기 대향기판은 상기 활성 어레이 기판에 대응 배치된다. 상기 이-잉크 디스플레이 매질은 상기 활성 어레이 기판과 상기 대향기판 사이에 배치된다.
일실시예에서, 상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있는 상기 대응하는 바텀 게이트 TFT와 상기 데이터 라인을 덮는다. 또 다른 실시예에서, 상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있는 스캔라인을 또한 덮는다. 또 다른 실시예에서 상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있지 않는 인접한 스캔라인 및/또는 데이터 라인을 덮는다.
따라서, 본 발명에서 약 1-4㎛ 두께의 유전층이 상기 활성 어레이 기판의 바텀 게이트 TFT와 픽셀전극 사이에 배치되어 있다. 유전층의 두께는 바텀 게이트 TFT, 스캔라인 및 데이터 라인에 의해 발생된 잡음에 의해 픽셀전극들이 간섭되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 이-잉크 디스플레이 패널의 디스플레이 품질이 향상될 수 있다. 또한, 유전층의 두께는 활성 어레이 기판의 표면을 더 평평하게 할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특성, 태양 및 이점은 하기의 설명과 첨부도면을 참조로 더 잘 이해될 수 있다.
첨부도면은 본 발명의 한층 더한 이해를 제공하기 위해 포함되어 있으며, 본 명세서의 일부에 합체되어 있고 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 본 발명의 실시예를 도시한 것이며, 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 활성 어레이 기판의 평면도이다. 도 1b는 도 1a의 선 A-A'를 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 활성 어레이 기판의 횡단면도이다. 도 1a 및 도 1b는 이-잉크 디스플레이 패널의 한 픽셀만을 도시한 것이다. 도 1b를 참조하면, 이-잉크 디스플레이 패널(200)은 주로 활성 어레이 기판(210), 대향기판(220) 및 디스플레이 매질(230)을 구비한다. 구성요소 및 상관관계 구조가 도면과 함께 하기에 도시되어 있다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 활성 어레이 기판(210)은 기판(211), 스캔라인(212), 데이터 라인(213) 및 픽셀구조(214)를 구비한다. 기판(211)은 유리기판, 플라스틱 기판 또는 다른 타입의 기판일 수 있다. 스캔라인(212) 및 데이터 라인(213)은 기판(211)에 서로 수직하다. 픽셀구조(214)는 픽셀 영역(P)을 형성하기 위해 매트릭스로 배열된다. 또한, 픽셀구조(214)는 스캔라인(212) 및 데이터 라인(213)과 전기연결되어 구동된다. 각 픽셀구조(214)는 바텀 게이트(bottom-gate) 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor))(2141), 유전층(2142) 및 픽셀전극(2143)을 구비한다.
바텀 게이트 TFT(2141)는 게이트 전극(2141a), 게이트 분리층(2141b), 채널층(2141c), 소스 전극(2141d) 및 드레인 전극(2141d')을 구비한다. 게이트 전극(2141a)은 기판(211)상에 배치되어 있고 스캔라인(212)과 전기연결되어 있다. 게이트 분리층(2141b)은 기판(211)상에 배치되어 있고 게이트 전극(2141a)을 덮는다. 채널층(2141c)은 상기 게이트 전극(2141a) 위의 게이트 분리층(2141b)상에 배치되 어 있다. 소스 전극(2141d)과 드레인 전극(2141d')은 상기 채널층(2141c)의 양측에 있다. 상기 드레인 전극극(2141d')은 데이터 라인(213)과 전기연결되어 있다. 손상 및 습기로부터 아래에 있는 소자들을 보호하기 위해 보호층(2141e)이 바텀 게이트 TFT(2141), 스캔라인(212) 및 데이터 라인(213)상에 선택적으로 형성될 수 있다. 보호층(2141e)의 재료는 주로 실리콘 질화물(SixNy) 또는 실리콘 산화물이다. 보호층(2141e)의 두께는 수천 옹스트롬이다.
약 1-4㎛ 두께의 유전층(2142)이 바텀 게이트 TFT(2141)상에 배치된다. 유전층(2142)은 스캔라인(212) 및 데이터 라인(213)을 포함하여 전체 기판(211)을 덮는다. 유전층(2142)의 두께는 픽셀전극(2143), 스캔라인(212) 및 데이터 라인(213) 아래에 있는 바텀 게이트 TFT(2141)로부터의 잡음 간섭을 차단할 수 있다. 따라서, 픽셀전극(2143)상에 잡음 영향이 무시될 수 있다. 유전층(2142)은 포토레지스트 재료 또는 수지 재료로 제조된다. 유전층(2142)이 포토레지스트 재료로 제조되는 경우, 유전층(2142)은 포토리소그라피에 의해 접촉 윈도우(2142a)를 형성하도록 명시될 수 있다.
유전층(2142)내 접촉 윈도우(2142a)는 바텀 게이트 TFT(2141)의 드레인 전극(2142d')의 일부를 노출시킨다. 유전층(2142)상의 픽셀전극(2143)은 유전층(2142)내 접촉 윈도우(2142a)를 통해 바텀 게이트 TFT(2141)의 드레인 전극(2142d')과 전기 접촉된다. 픽셀전극(2143)의 재료는 인듐주석산화물(ITO) 또는 인듐아연산화물(IZO)이다. 실시예에서, 픽셀전극(2143)은 상기 픽셀전극(2143)과 전기접촉되어 있는 대응하는 바텀 게이트 TFT(2141)와 데이터 라인(213)을 완전히 덮는다. 또 다른 실시예에서, 픽셀전극(2143)은 상기 픽셀전극(2143)과 전기접촉되어 있는 스캔라인(212)을 덮을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 픽셀전극(2143)은 상기 픽셀전극(2143)과 접촉되어 있지 않는 인접한 스캔라인 및/또는 데이터 라인을 또한 덮을 수 있다.
도 1b에서, 대향기판(220)은 활성 어레이 기판(210)에 일치하게 배치되어 있다. 대향기판(220)은 기판(22)과 공통전극(224)을 구비한다. 공통전극(224)은 투명한 도전층일 수 있다. 디스플레이 매질(230)은 활성 어레이 기판(210)과 대향기판(220) 사이에 배치되어 있다.
디스플레이 매질(230)은 적어도 쌍안정적이다. 디스플레이 매질(230)은 인가된 신호가 제거되더라도 디스플레이 이미지를 유지할 수 있다. 실시예에서, 디스플레이 매질은 많은 이-잉크 입자들(230a)을 구비한다. 각 이-잉크 입자들(230)의 일측은 밝은 색깔이고 그 타측은 어둔운 색깔이다. 이-잉크 입자들(230)의 2개의 분리된 측면들은 다른 전기적 특성을 갖는다. 픽셀전극(2143)과 공통전극(224) 사이에 전기장이 변하는 경우, 이-잉크 입자들(230)는 상기 이-잉크 디스플레이 패널(200)상에 이미지를 디스플레이하도록 구동되어 진다.
디스플레이 매질(230)은 상술한 타입에 국한되지 않는다. 도 1c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 구조도이다. 도 1c의 이-잉크 디스플레이 패널(200')에서, 디스플레이 매질(230)은 어둔운 색깔의 입자들(2323), 밝은 색깔의 입자들(2322) 및 투명 유체(2321)를 구비한다. 어둔운 색깔의 입자 들(232)과 밝은 색깔의 입자들(2322)은 투명 유체(2321)에 분포되어 있고, 다른 전기적 특성을 갖는다. 픽셀전극(2143)과 공통전극(224) 사이에 전기장이 변하는 경우, 어둔운 색깔의 입자들(2323)과 밝은 색깔의 입자들(2322)은 전기장의 방향에 따라 위아래로 이동하게 되고 따라서 각 픽셀이 다른 입자들의 색깔을 나타내게 할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 매질(230)은 착색된 유체속에 떠 있는 단일의 착색된 하전입자를 구비한다. 단일의 착색된 하전입자는 전기장의 방향에 따라 위아래로 이동하게 되고 따라서 각 픽셀이 착색된 입자들 및 착색된 유체의 색깔을 나타내게 할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 디스플레이 매질(230)은 마이크로캡슐내에 감싸져 있다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 매질(230)은 마이크로컵속에 포함되어 있다. 실시예에서, 디스플레이 매질(230)은 활성영역에서 자유롭게 이동할 수 있으며 측면 구조체(side structural body)에 제한되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 디스플레이 매질(230)은 다른 구조들에 따라 배열될 수 있다. 디스플레이 매질(230)의 타입과 배열은 상기 실시예에 국한되지 않는다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 이-잉크 디스플레이 패널에서 약 1-4㎛의 두께를 갖는 유전층(2142)이 활성 어레이 기판의 바텀 게이트 TFT(2141)와 픽셀전극 사이에 배치된다. 유전층은 바텀 게이트 TFT, 스캔라인 및 데이터 라인으로부터 잡음 간섭을 차단할 수 있다. 따라서, 픽셀전극상의 잡음간섭이 크게 줄어들고 이-잉크 디스플레이 패널의 디스플레이 품질이 향상될 수 있다. 또한, 유전층의 두께로 활성 어레이 기판의 표면이 심지어 더 평평해 질 수 있다.
다양한 변형 및 변경들이 본 발명의 기술사상과 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 구조에 대해 이루어질 수 있음이 당업자에게는 명백하다. 상기 내용을 고려하여, 본 발명은 본 발명의 변형 및 변경이 하기의 특허청구범위와 균등물의 범위내에 있는 경우 상기 변형 및 변경을 포함하는 것으로 의도되어 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 이-잉크 디스플레이 패널의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 바텀 게이트(bottom-gate) 박막 트랜지스터(TFT)와 픽셀전극들 사이에 배치된 유전층은 바텀 게이트 TFT, 스캔라인 및 데이터 라인에 의해 발생된 잡음에 의해 픽셀전극들이 간섭되는 것을 방지하여 이-잉크 디스플레이 패널의 디스플레이 품질이 향상될 수 있는 이점이 있다.
둘째, 유전층의 두께로 활성 어레이 기판의 표면이 심지어 더 평평해 질 수 있다는 이점이 있다.
Claims (10)
- 활성 어레이 기판과,상기 활성 어레이 기판에 대응 배치되는 대향기판과,상기 활성 어레이 기판에 상기 대향기판 사이에 배치되는 이-잉크 디스플레이 매질(E-ink display medium)을 구비하고,상기 활성 어레이 기판은기판과,상기 기판상에 배치된 복수의 스캔라인 및 복수의 데이터 라인과,상기 스캔라인과 상기 데이터 라인에 각각 전기연결되어 구동되는 복수의 픽셀전극을 구비하며,상기 각각의 픽셀구조는게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극을 구비하고, 상기 게이트 전극은 상기 스캔라인 중 하나에 연결되고, 상기 소스 전극은 상기 데이터 라인중 하나에 전기연결되는 바텀 게이트(bottom-gate) 박막 트랜지스터(TFT)와,상기 바텀 게이트 TFT상에 배치되고, 상기 드레인 전극의 일부를 노출시키게 하는 접촉 윈도우를 가지며 그 두께가 1-4㎛인 유전층과,상기 유전층상에 배치되고 상기 접촉 윈도우를 통해 상기 드레인 전극에 전기연결되는 픽셀전극을 구비하는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 활성 어레이 기판은 상기 바텀 게이트 TFT, 상기 스캔라인 및 상기 데이터 라인을 덮기 위한 보호층을 더 구비하는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 2 항에 있어서,상기 보호층의 재료는 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물인 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 유전층은 포토레지스트 재료 또는 수지 재료로 제조되는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 유전층은 상기 스캔라인과 상기 데이터 라인을 덮는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 5 항에 있어서,상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있는 상기 데이터 라인을 덮는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 5 항에 있어서,상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있는 상기 스캔라인을 덮는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 5 항에 있어서,상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있지 않는 인접한 데이터 라인을 덮는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 5 항에 있어서,상기 픽셀전극은 상기 픽셀전극과 전기연결되어 있지 않는 인접한 스캔라인을 덮는 이-잉크 디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 픽셀전극은 대응하는 바텀 게이트 TFT를 완전히 덮는 이-잉크 디스플레이 패널.
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