KR20090112907A - 전계 구동 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계 구동 표시 장치에서 계조 표현을 용이하게 하는 것으로서, 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 제1 전극, 제1 전극 위에 형성되어 있으며 복수의 개폐 구멍을 가지는 격벽, 각 개폐 구멍 내에 하나씩 배치되어 있는 복수의 구동체를 포함하고, 하나 이상의 개폐 구멍을 포함하는 계조 영역과 복수의 계조 영역을 포함하는 화소 영역으로 구획하고, 계조 영역 단위로 구동체를 함께 구동하여 계조를 표시한다.
본 발명의 따른 전계 구동 표시 장치는 하나의 화소 영역에 3 개의 계조 영역으로 구분하여 구동함으로써, 총 4가지의 계조 표현을 구현할 수 있다.
전계 구동 표시 장치, 구동 격벽, 고정 격벽, 구동체, 백라이트 유닛

Description

전계 구동 표시 장치 {DISPLAY DEVICE DRIVEN BY ELECTRIC FILD}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전계 구동 표시 장치에 관한 것이다.
널리 사용되는 표시 장치로는 액정 표시 장치(liquid crystal display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel) 및 유기 전계 발광 표시 장치(organic electro luminescence display) 등이 있다.
액정 표시 장치는 전계가 인가됨에 따라 광투과도가 달라지는 액정의 전기-광학적 특성을 이용하여 화상을 구현하는 표시 장치로 시야각이 좁고 비용이 고가이다. 플라즈마 표시 장치는 기체 방전에 의해 생성된 플라즈마를 이용하여 화상을 구현하는 표시하는 장치로, 고온의 방전 가스로 인하여 패널에 기본적으로 많은 열이 발생한다. 유기 발광 표시 장치는 음극(전자주입전극)과 양극(정공주입전극)으로부터 각각 전자와 정공을 유기 발광층 내로 주입시켜 이 전자와 정공이 결합하여 생성되는 엑시톤(exiton)이 여기 상태로부터 기저 상태로 떨어질 때 발광하는 표시 장치이다. 이 표시 장치에서는 주입된 전하의 일부만이 발광에 이용되며 나머지는 대부분 열로 손실된다.
한편, 널리 사용되는 표시 장치로 양자 역학적인 터널링 효과를 이용하여 음극에 제공된 에미터에서 전자를 방출시키고, 방출된 전자는 양극에 제공된 형광체에 충돌하여 상기 형광체를 여기 시킴으로써 소정의 화상을 구현하는 전계 방출 표시 장치(field emission display), 전기 영동 현상을 이용하여 그림이나 글자를 반복적으로 표시하고 지울 수 있는 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 및 중력과 전기력을 이용하여 구동체의 위치를 조절하고, 이를 통하여 빛의 통과량을 조절함으로써 원하는 화상을 표시하는 전계 구동 표시 장치(display device driven by electric filed)등이 있다.
여기서, 전계 구동 표시 장치는 구동체의 중간 위치 제어가 어려워 그에 따라 계조 표현이 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전계 구동 표시 장치에서 계조 표현을 용이하게 하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제에 의하여 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 제1 전극, 제1 전극 위에 형성되어 있으며 복수의 개폐 구멍 을 가지는 격벽, 각 개폐 구멍 내에 하나씩 배치되어 있는 복수의 구동체를 포함하고, 하나 이상의 개폐 구멍을 포함하는 계조 영역과 복수의 계조 영역을 포함하는 화소 영역으로 구획하고, 계조 영역 단위로 구동체를 함께 구동하여 계조를 표시한다.
격벽 위에 배치되어 있는 제2 기판, 그리고 제2 기판에 형성되어 있는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
제2 기판 위에 형성되어 있는 적색, 녹색 및 청색의 색필터를 더 포함하고, 색필터는 화소 영역별로 다른 색상이 배치되어 있을 수 있다.
계조 영역은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함할 수 있다.
개폐 구멍은 화소 당 48개일 수 있다.
개폐 구멍은 고정홈과 구동홈을 포함하고, 제1 전극은 고정홈에 노출되어 있고, 제2 전극은 구동홈에 노출되어 있을 수 있다.
구동홈 횡단면의 넓이는 제1 기판에서 멀어질수록 커질 수 있다.
제2 전극은 구동홈의 횡단면 가장자리에 위치할 수 있다.
구동체는 구형상을 가질 수 있다.
구동체 지름의 크기는 고정홈 폭의 크기와 같거나 또는 고정홈 폭의 크기보다 클 수 있다.
제1 전극과 제2 전극에 인가되는 전압에 의해 구동체의 위치가 결정될 수 있다.
제1 기판으로 표시를 위한 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함하고, 백 라이트 유닛은 빛을 구동홈 각각으로 집광하는 집광 렌즈를 포함할 수 있다.
하나의 화소 영역에 3 개의 구동 그룹으로 구분하여 구동함으로써, 총 4가지의 계조 표현을 구현할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 전계 구동 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 자른 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 전계 구동 표시 장치(10)는 표시 패널(100)과 백라이트 유닛(400)을 포함한다.
표시 패널(100)은 광량을 조절하여 화상을 표시하는 부분으로써 제1 전극(191)이 형성된 하부 기판(110), 제2 전극(270)이 형성된 상부 기판(210), 고정 홈(315)을 가지는 고정 격벽(310), 구동홈(335)을 가지는 구동 격벽(330), 고정 격벽(310)과 구동 격벽(330) 사이에 위치하는 광 반사체(350), 그리고 구동홈(335)에 배치되어 있는 구동체(370)를 포함한다.
유리 등으로 이루어진 투명한 하부 기판(110) 위에 한 방향으로 신장되어 있는 제1 전극(191)이 나란하게 배열되어 있다. 제1 전극(191)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극(191)은 사각 형상을 가지고 각 구동홈(335)에 대응하여 형성될 수도 있다.
또한 하부 기판(110) 위에는 각 제1 전극(191)에 인가되는 전압을 개별적으로 스위칭하기 위한 스위칭 소자(130)가 형성되어 있으며 제1 전극(191)과 연결되어 있다. 스위칭 소자(130)로 박막 트랜지스터가 이용될 수 있으며, 이 경우 박막 트랜지스터를 온 오프 하기 위한 주사 신호를 전달하는 게이트선(도시하지 않음)과 제1 전극(191)에 인가되는 계조 전압을 전달하는 데이터선(도시하지 않음)이 서로 교차하는 형태로 하부 기판(110) 위에 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터는 게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극, 그리고 반도체를 포함할 수 있다. 제1 전극(191)은 한 방향으로 신장되어 있기 때문에 스위칭 소자(130)의 사용 개수를 줄일 수 있다.
또한 하부 기판(110) 위에는 차광부(120)가 형성되어 있으며, 이 차광부(120)는 하부 기판(110) 중 제1 전극(191)이 형성되지 않은 부분에 형성된다. 즉, 차광부(120)는 제1 전극(191)과 거의 중첩하지 않는다. 그러나, 차광부(120) 의 끝 부분 일부가 제1 전극(191)과 중첩될 수도 있다. 차광부(120)는 이웃하는 화소 사이에서 빛이 섞이는 것을 방지한다.
차광부(120) 위에는 고정홈(315)을 가지는 고정 격벽(310)이 형성되어 있다. 감광성 물질을 코팅, 노광 및 현상하여 고정 격벽(310)을 형성할 수 있다. 고정 격벽(310)은 빛이 투과하지 못하는 불투명 물질로 형성될 수 있다. 가령, 고정 격벽(310)을 검은색 물질로 형성하여 불필요한 빛이 고정 격벽(310)을 투과하거나 고정 격벽(310)에 의하여 반사되어 표시 품질을 저하시키는 것을 예방할 수 있다. 이처럼 고정 격벽(310)이 차광부(120)의 역할을 대신할 수 있는 경우 차광부(120)는 생략될 수 있다. 고정홈(315)은 구동체(370)를 고정하는 역할을 포함한다. 제1 전극(191)은 고정홈(315)에 노출되어 있다.
고정 격벽(310) 위에는 광 반사체(350)가 형성되어 있다. 광 반사체(350)는 산란된 빛을 상부 기판(210)의 표시 영역으로 유도하는 역할을 한다.
광 반사체(350) 위에는 구동홈(335)을 가지는 구동 격벽(330)이 형성되어 있다. 구동홈(335)의 횡단면은 원 형상이며, 횡단면의 넓이는 하부 기판(110)에서 상부 기판(210) 방향으로 갈수록 넓어진다. 즉 구동홈(335)은 밑면과 윗면이 뒤집힌 원뿔대 모양을 가진다. 구동홈(335)의 횡단면은 사각 형상을 가질 수도 있으며, 이 경우 구동홈(335)은 뒤집힌 사각뿔대 모양을 가지게 된다. 구동 격벽(330)은 투과도가 좋은 건식 감광성 물질이 사용될 수 있다.
구동홈(335)에는 전기적인 힘에 의해 위치가 결정되는 구형상의 구동체(370)가 배치되어 있다. 구동체(370)는 양 또는 음의 전하를 가진다. 구동체(370)는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 구동체(370)의 바깥쪽은 전하를 보존하기 위한 유기막으로 형성될 수 있으며, 안쪽은 빛을 전반사 하기 위한 금속층으로 형성될 수 있다. 그리고 구동체(370)는 반사되는 빛을 배제하기 위해 불투명한 물질로 이루어질 수 있다.
구동체(370) 지름(d)의 크기는 고정홈(315) 폭(w)의 크기와 동일하거나, 고정홈(315) 폭(w)의 크기보다 크게 만들어진다. 따라서 구동체(370)는 구동홈(335) 공간에서는 자유롭게 움직일 수 있으나, 고정홈(315) 공간에는 완전히 들어갈 수 없다. 구동체(370)가 제1 전극(191)과의 인력에 의해 광 반사체(350) 및/또는 고정홈(315) 사이에 끼어 고정홈(315)을 막게 되면, 백라이트 유닛(400)이 발하는 빛은 차단되고, 이로써 완전한 블랙 상태가 구현될 수 있다.
본 실시예에서 구동체(370)는 고정홈(315)에 완전히 들어가지 못하기 때문에 제1 전극(191)과 접촉할 수 없다. 그러므로 제1 전극(191) 위에 이를 보호하기 위한 절연막은 생략할 수 있다.
구동홈(335)에는 아르곤, 네온, 헬륨 등의 불활성 기체(도시하지 않음)가 구동체(370)와 함께 들어 있다. 불활성 기체 대신 질소 또는 건조한 공기와 같이 구동체(370)가 가지는 전하를 보존하는데 적합한 다른 기체를 채울 수도 있다. 또한 구동홈(335)을 진공 상태로 유지할 수도 있다.
구동 격벽(330) 위에는 상부 기판(210)이 결합된다.
상부 기판(210) 위에는 적색, 녹색 및 청색의 색필터(230)가 형성되어 있으며, 색필터(230) 위에는 이를 보호하기 위한 절연막(250)이 형성되어 있다. 그리 고 절연막(250) 위에는 제2 전극(270)이 형성되어 있다. 제2 전극(270)은 ITO나 IZO 등의 투명한 도전체로 형성될 수 있다.
절연막(250) 및 제2 전극(270)은 구동홈(335)에 노출되어 있다. 그리고 제2 전극(270)은 구동홈(335)의 가장자리에 위치한다. 좀 더 구체적으로 설명하면 구동체(370)가 제2 전극(270)과의 인력에 의해 절연막(250)에 접촉할 때, 이 접촉 부분과 구동홈(335)을 구획하는 구동 격벽(330)의 둘레면 사이에 제2 전극(270)이 위치한다. 따라서 구동체(370)는 제2 전극(270)과의 직접적인 접촉이 없으므로, 제2 전극(270) 위에 이를 보호하기 위한 절연막을 생략할 수 있다.
백라이트 유닛(400)은 표시 패널(100)로 빛을 공급하는 부분으로써 빛을 내는 램프(420), 선형 또는 점광원인 램프(420)가 발하는 빛을 면광으로 전환하는 도광판(410) 및 도광판(410)에서 나오는 빛을 모아 표시 영역인 고정홈(315) 및 구동홈(335)으로 진행시키는 집광 렌즈(430)를 포함한다. 램프(420)로는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)나 EEFL(external electrode fluorescent lamp) 등의 선형 광원이나, 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 등의 점형 광원이 사용될 수 있다. 또는 면광원을 사용할 수도 있으며 이 경우에는 도광판(410)을 생략할 수 있다. 또 집광 렌즈(430)는 도광판(410)의 표면에 직접 또는 하나의 층으로 형성되거나 별도의 필름 형태로 형성될 수도 있으며 표시 패널(100) 측에 하나의 층으로 형성되어 있을 수 있다.
백라이트 유닛(400)은 하부 기판(110) 측 또는 상부 기판(210) 측 중 어느 쪽에도 배치될 수 있다.
이러한 전계 구동 표시 장치는 구동홈(335)에 들어있는 구동체(370)에 전기력 및/또는 중력을 가하여 그 위치를 이동시키고, 이를 통하여 백라이트 유닛(400)이 제공하는 빛의 통과량을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다.
그러면, 본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치(10)에서 계조 표시하는 방법에 대하여 도 3a 내지 도 3d를 참고하여 설명한다.
하나의 화소 영역에 48 개의 구동홈(335)과 고정홈(315)이 연결되어 있는 개폐 구멍이 형성되어 있고, 각 개폐 구멍 안에는 구동체(370)가 하나씩 배치되어 있으며, 이들 개폐 구멍 안의 구동체(370)를 16개씩 세 개의 계조 영역 즉, A, B, C 영역으로 나누어 구동한다.
도 3a는 A, B, C 영역의 모든 구동체(370)가 고정홈(315)를 막고 있고 있기 때문에, 빛이 통과하지 않아 완전한 블랙(full black)을 나타낸다.
도 3b는 B, C 영역에서는 구동체(370)가 고정홈(315)를 막고 있고, A 영역에서는 구동체(370)가 고정홈(315)을 막지 않고 있다. 따라서, B, C 영역은 빛이 통과하지 않고, A 영역에서만 빛이 통과하여 제1 그레이(gray)를 나타낸다.
도 3c는 C 영역에서는 구동체(370)가 고정홈(315)를 막고 있고, A, B 영역에서는 구동체(370)가 고정홈(315)을 막지 않고 있다. 따라서, C 영역은 빛이 통과하지 않고, A, B 영역에서만 빛이 통과하여 제2 그레이를 나타낸다.
도 3d는 A, B, C 영역의 모든 구동체(370)가 고정홈(315)를 막고 있지 않기 때문에, 모든 고정홈(315)에서 빛이 통과하여 완전한 화이트(full white)를 나타낸다.
이와 같이, 하나의 화소 영역에서 구동체(370)를 세 개의 영역으로 나누어 구동하면, 완전한 블랙, 제1 그레이, 제2 그레이 및 완전한 화이트의 네 가지 계조를 구현할 수 있다.
여기서, 하나의 화소 영역에 배치되는 개폐 구멍의 수는 49개 이상이거나 47개 이하일 수도 있고, 하나의 화소 영역을 2개 또는 4개 이상의 계조 영역으로 나누어 구동할 수도 있다. 예를 들어, 각 화소 영역에 50개의 개폐 구멍을 형성하고, 개폐 구멍을 10개씩 그룹 지어 5개의 계조 영역으로 나누어 구동할 수도 있다. 이 경우에는 7가지 계조를 구현할 수 있다.
그러면, 상술한 구조의 전계 구동 표시 장치(10)의 구동에 대하여 도 4를 참고하여 설명한다. 도 4는 제2 그레이 단계인 3c의 단면을 나타낸 단면도이다.
일반적으로 표시 장치는 표시 화면이 수평면에 대하여 거의 수직에 가깝게 세워진 형태로 사용된다. 따라서 구동홈(335)을 구획하는 구동 격벽(330)의 둘레면은 수평면에 대해 경사면을 이루게 된다. 이 경사면 위에 놓인 구동체(370)는 중력으로 인해 경사면을 굴러 내리게 된다. 그러나 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이에 전압이 인가되면 그들 사이에 전계가 형성되고 전하를 띠고 있는 구동체(370)가 전기력을 받아 중력을 극복하고 경사면을 굴러 오를 수 있다. 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이의 전압을 조절함으로써 구동체(370)가 받는 전기력을 조절할 수 있고 이를 통해 구동체(370)의 위치를 조절할 수 있다. 이를 위하여 구동홈(335)의 경사면은 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 기울기를 가질 수도 있고 위로 올라갈수록 그 기울기가 점점 증가하는 형태를 가질 수도 있다. 그리고 상기 경사면이 수평면에 대하여 이루는 각도에 따라 구동체(370)에 인가되는 중력의 크기가 달라질 수 있으므로, 각 경우에 따라 구동 전압을 적절하게 결정할 수 있다.
구동체(370)의 위치가 달라짐에 따라 백라이트 유닛(400)으로부터 공급된 빛이 통과할 수 있는 구동홈(335)의 면적도 달라지게 된다. 즉, 구동체(370)가 경사면의 맨 아래, 즉 상부 기판(210)과 접촉하고 있을 때에는 빛이 통과할 수 있는 구동홈(335)의 면적이 최대가 되고, 구동체(370)가 고정홈(315)을 완전히 막았을 때에는 빛이 모두 차단된다. 이와 같이 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이의 전압을 조절함으로써 통과하는 빛의 양을 조절할 수 있다.
도 4에서와 같이, A, B 영역에서는 구동체(370)가 상부 기판(210)에 접촉하고 있어서, 빛이 통과하고, C 영역에서는 구동체(370)가 고정홈(315)을 막고 있어서, 빛이 차단된다. 따라서, 제2 그레이 단계의 계조를 구현할 수 있다.
여기서, 각 계조 영역(A, B, C)의 구동체(370)는 함께 구동되므로 제1 전극(191)을 각 계조 영역(A, B, C)마다 하나씩 배치할 수 있고, 제1 전극(191)에 전압을 인가하는 스위칭 소자도 각 계조 영역(A, B, C)마다 하나씩 배치할 수 있다. 제2 전극(270)도 각 계조 영역(A, B, C)마다 하나씩 배치할 수 있다. 제2 전극(270)은 상부 기판(210) 전체에서 하나로 형성될 수도 있다.
백라이트 유닛(400)으로부터 공급된 빛이 구동홈(335)을 통과할 때, 일부 빛은 구동체(370)에 산란되어 휘도가 저하될 수 있는데, 이 경우 광 반사체(350)가 상기 산란된 빛을 상부 기판(210) 쪽으로 유도하여 휘도 저하를 예방한다.
그리고 색필터(230)를 이용하여 컬러 화상을 구현할 수 있다. 색필터(230)은 화소당 하나의 색필터(230)가 배치된다.
여기서 구동체(370)의 크기는 수 마이크로미터(micrometer) 내지 수십 마이크로미터 정도이므로 수십 밀리볼트(mV) 내지 수 볼트(V) 정도의 전압으로 구동할 수 있으며 매우 빠른 속도로 동작할 것이므로 응답속도가 매우 빠르고 정밀한 조절이 가능한 표시 장치를 마련할 수 있다. 구동체(370)의 동작 속도는 무게에 반비례하므로 구동체(370)를 동공을 가지도록 형성하여 무게를 줄일 수도 있다.
이상에서는 구동체(370)의 구동을 위하여 중력과 전기력을 이용하고 있으나 중력을 대체 또는 중력을 보충하는 수단으로 기존 전기력에 대하여 반대 방향으로 작용하는 전기력을 이용할 수 있다. 즉, 제1 전극(191)과 제2 전극(270) 사이의 전압을 반전시킴으로써 중력에 의존하지 않고 구동체(370)를 왕복 이동시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들을 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 전계 구동 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 자른 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 계조 단계를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 한 계조 표현의 구동을 설명하기 위한 단면도이다.

Claims (12)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 복수의 제1 전극,
    상기 제1 전극 위에 형성되어 있으며 복수의 개폐 구멍을 가지는 격벽,
    상기 각 개폐 구멍 내에 하나씩 배치되어 있는 복수의 구동체를 포함하고,
    하나 이상의 상기 개폐 구멍을 포함하는 계조 영역과 복수의 상기 계조 영역을 포함하는 화소 영역으로 구획하고, 상기 계조 영역 단위로 상기 구동체를 함께 구동하여 계조를 표시하는 전계 구동 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 격벽 위에 배치되어 있는 제2 기판, 그리고
    상기 제2 기판에 형성되어 있는 제2 전극을 더 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있는 적색, 녹색 및 청색의 색필터를 더 포함하고, 상기 색필터는 상기 화소 영역별로 다른 색상이 배치되어 있는 전계 구동 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 계조 영역은 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 개폐 구멍은 화소 당 48개인 전계 구동 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 개폐 구멍은 고정홈과 구동홈을 포함하고
    상기 제1 전극은 상기 고정홈에 노출되어 있고,
    상기 제2 전극은 상기 구동홈에 노출되어 있는 전계 구동 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 구동홈 횡단면의 넓이가 상기 제1 기판에서 멀어질수록 커지는 전계 구동 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 전극은 상기 구동홈의 횡단면 가장자리에 위치하는 전계 구동 표시 장치.
  9. 제5항에서,
    상기 구동체는 구형상을 가지는 전계 구동 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 구동체 지름의 크기는 상기 고정홈 폭의 크기와 같거나 또는 상기 고정홈 폭의 크기보다 큰 전계 구동 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극에 인가되는 전압에 의해 상기 구동체의 위치가 결정되는 전계 구동 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 기판으로 표시를 위한 빛을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함하고,
    상기 백라이트 유닛은 빛을 상기 구동홈 각각으로 집광하는 집광 렌즈를 포함하는 전계 구동 표시 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR100631291B1 (ko) * 2005-04-08 2006-10-04 주식회사 동진쎄미켐 전계 구동 반사형 표시 장치
KR100843985B1 (ko) * 2007-07-04 2008-07-07 주식회사 동진쎄미켐 전계 구동 표시 장치 및 전계 구동 표시 장치의 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014178611A1 (ko) * 2013-04-30 2014-11-06 고려대학교 산학협력단 전계 구동 표시 장치

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