KR20100071772A - Electrophoretic display - Google Patents

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KR20100071772A
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이종권
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Abstract

PURPOSE: An electrophoretic display device with an integrated touch panel is provided to prevent cost rise and yield decrease when a touch panel is formed outside. CONSTITUTION: A gate line and a data line crosses on a first substrate(100) to define a unit pixel. A switching transistor is electrically connected to a gate line and a data line. A light sensor is formed on the first substrate. A color filter array(213) includes a transparent window and RGB color filters(213R,213G,213B) formed on a second substrate(200). An electrophoretic film(300) is positioned between the first substrate and the second substrate.

Description

전기영동표시장치{Electrophoretic Display}Electrophoretic Display {Electrophoretic Display}

본 발명은 전기영동표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to an electrophoretic display device.

일반적으로, 표시장치는 정보처리장치에서 처리된 전기적 포맷 형태의 데이터를 육안으로 확인할 수 있는 영상으로 변경하여 표시한다. 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display: EPD)는 이러한 표시장치의 하나로서, 음극선관 표시장치나 액정표시장치보다 얇고 가볍다. In general, the display device changes and displays data in an electrical format processed by the information processing device into an image that can be visually checked. An electrophoretic display (EPD) is one of such display devices, which is thinner and lighter than a cathode ray tube display or a liquid crystal display.

구체적으로, 전기영동 표시장치는 각각 전극이 형성된 하부기판과 상부기판, 및 하부기판과 상부기판과의 사이에 개재된 안료 입자들을 구비한다. 안료 입자들은 하부기판과 상부기판과의 사이에 형성된 전계에 따라 하부기판 또는 상부기판 측으로 이동한다. 이와 같이, 대전된 입자들이 전계에 따라 이동하는 현상을 전기영동(ELectrophoretic)이라 하며, 전기영동 표시장치는 전기영동을 이용하여 영상을 표시한다. 특히, 전기영동 표시장치는 외부 광을 이용하여 영상을 표시하는 반사형 표시장치이므로, 별도의 광원을 구비할 필요가 없고, 안료입자들이 매우 얇은 층으로 형성되므로, 경량화 및 박형화에 유리하다. Specifically, the electrophoretic display device includes a lower substrate and an upper substrate on which electrodes are formed, and pigment particles interposed between the lower substrate and the upper substrate. The pigment particles move toward the lower substrate or the upper substrate according to the electric field formed between the lower substrate and the upper substrate. As such, the phenomenon in which charged particles move according to an electric field is called electrophoresis, and the electrophoretic display displays an image using electrophoresis. In particular, since the electrophoretic display device is a reflective display device that displays an image using external light, there is no need to provide a separate light source, and the pigment particles are formed in a very thin layer, which is advantageous in weight reduction and thinning.

이러한 전기영동 표시장치와 같은 표시장치는 사용자가 정보처리장치를 조작 하기 위한 터치 패널을 더 구비할 수 있다. 터치 패널은 특정 부분이 사람의 손 또는 물체에 접촉되면, 접촉된 위치를 파악하여 접촉된 위치에 대응하는 위치 정보를 출력한다. 정보처리장치는 위치 정보를 이용하여 접촉된 위치에서 지시하는 내용에 따라 데이터를 처리한다. A display device such as an electrophoretic display device may further include a touch panel for a user to operate the information processing device. When the touch panel touches a hand or an object of a specific part, the touch panel detects the touched position and outputs position information corresponding to the touched position. The information processing apparatus processes the data according to the contents indicated at the contacted position by using the position information.

이와 같이, 터치 패널은 키보드나 마우스보다 조작이 용이하여 그 쓰임이 증대되고 있는 추세이다. As such, the touch panel is easier to operate than a keyboard or a mouse, and its use is increasing.

그러나, 터치 패널은 영상이 표시되는 표시패널의 상부에 구비되므로, 표시장치의 전체 두께를 증가시키고, 표시품질을 저하시킨다. However, since the touch panel is provided above the display panel on which an image is displayed, the overall thickness of the display device is increased and display quality is reduced.

본 발명의 목적은 일체형 터치패널을 가지는 전기영동표시장치를 제공함에 있다. An object of the present invention to provide an electrophoretic display device having an integrated touch panel.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기영동표시장치는 제1 기판 및 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과, 상기 제1 기판 상에 서로 교차하여 단위화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, 상기 게이트라인 및 상기 데이터라인과 전기적으로 연결되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 기판 상에 형성되어 있는 광감지부와, 상기 제2 기판 상에 형성되는 적색, 녹색, 청색 컬러필터 및 투명창을 구비하는 컬러필터 어레이와, 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치되며 전기영동법에 의해 구동되는 하전입자들이 포함된 전기영동필름을 포함하고, 상기 제2 기판의 투명창은 상기 제1 기판의 광감지부에 상응하도록 배치된다. In accordance with another aspect of the present invention, an electrophoretic display device includes: a first substrate and a second substrate facing the first substrate; and gate lines and data defining unit pixels crossing each other on the first substrate. A switching transistor electrically connected to a line, the gate line and the data line, an optical sensing unit formed on the first substrate, and a red, green, blue color filter and transparent layer formed on the second substrate. A color filter array having a window, and an electrophoretic film including charged particles positioned between the first substrate and the second substrate and driven by electrophoresis, wherein the transparent window of the second substrate is provided with the first window. It is disposed so as to correspond to the photosensitive portion of the substrate.

상기 단위화소는 상기 적색 컬러필터가 중심영역에 형성된 적색 단위화소, 상기 청색 컬러필터가 중심영역에 형성된 청색 단위화소, 상기 녹색 컬러필터가 중심영역에 형성된 녹색 단위화소 및 투명창이 형성된 백색 단위화소로 정의된다. The unit pixel may be a red unit pixel in which the red color filter is formed in a central region, a blue unit pixel in which the blue color filter is formed in a central region, a green unit pixel in which the green color filter is formed in a central region, and a white unit pixel in which a transparent window is formed. Is defined.

상기 적색 단위화소, 녹색 단위화소 및 청색 단위화소 각 중심영역의 가장자리에는 투명창의 백색영역이 형성된다. White regions of the transparent window are formed at edges of each of the red, green, and blue unit pixels.

상기 제1 기판 및 제2 기판은 유연성을 가지는 플레이트상에 형성된다. The first substrate and the second substrate are formed on a plate having flexibility.

상기 스위칭 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극과, 상기 제2 기판 상에 형성되는 공통전극을 더 포함한다. The pixel electrode may further include a pixel electrode electrically connected to the switching transistor, and a common electrode formed on the second substrate.

상기 게이트 라인과 나란하고 상기 데이터 라인과 절연되어 있는 오프 전압선 및 출력 주사선과, 상기 데이터라인과 나란하고 상기 게이트 라인, 오프 전압선 및 출력 주사선과 절연되어 있는 전원선 및 신호 출력선을 더 구비하고, 상기 광감지부는 채널부에 빛이 조사됨으로서 온되며, 입력 단자와 제어 단자가 각각 상기 전원선과 상기 오프 전압선에 연결되어 있는 광감지 트랜지스터와, 일단이 상기 광 감지 트랜지스터의 출력 단자와 연결되어 있으며 다른 일단은 상기 오프 전압선에 연결되어 있는 신호 커패시터와, 상기 광 감지 트랜지스터의 출력 단자 및 상기 신호 축전기의 일단과 입력 단자가 연결되어 있으며, 출력 단자와 제어 단자가 각각 상기 신호 출력선과 상기 출력 주사선에 연결되어 있는 출력 트랜지스터를 포함한다. An off voltage line and an output scan line parallel to the gate line and insulated from the data line, and a power line and a signal output line parallel to the data line and insulated from the gate line, off voltage line and output scan line, The light sensing unit is turned on by irradiating light to a channel unit, an input terminal and a control terminal are respectively connected to the photosensitive transistor connected to the power supply line and the off voltage line, and one end thereof is connected to an output terminal of the photosensitive transistor. One end is connected to a signal capacitor connected to the off voltage line, an output terminal of the photosensitive transistor and one end and an input terminal of the signal capacitor, and an output terminal and a control terminal are respectively connected to the signal output line and the output scan line. And an output transistor.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전기영동표시장치는 광감지부를 전기영동표시장치의 내부에 형성하여 일체형의 터치패널을 가지도록 구현함으로써, 터치패널을 외부에 형성할 경우 발생한 가격상승, 수율저하, 터치패널에 의한 반사휘도의 감소 및 백색도 감소등의 문제를 해결할 수 있고, 종래에 비해 얇고 저가의 표시장치를 구현할 수 있는 효과가 있다. As described above, the electrophoretic display device according to the present invention forms an optical sensing unit inside the electrophoretic display device so as to have an integrated touch panel, thereby increasing the price, yield reduction, Problems such as a decrease in reflectance and a decrease in whiteness due to the touch panel can be solved, and a thinner and cheaper display device can be realized than in the related art.

그리고, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전기영동표시장치는 상기 상부기판의 백색 단위화소 및 백색 영역에 상응하도록 상기 하부기판의 광감지부를 배치함으로써, 컬러필터가 형성되지 않은 투명창의 백색 영역 및 백색 단위화소을 통해 입사된 광이 그대로 광감지부로 전달되므로, 광감지부로 입사되는 광량을 증가시키게 되어 컬러특성의 저하가 없으면서도 터치가 용이하게 하는 효과가 있다. In addition, the electrophoretic display device according to the present invention as described above, by arranging the light sensing portion of the lower substrate to correspond to the white unit pixel and the white region of the upper substrate, the white region and the white region of the transparent window on which the color filter is not formed Since the light incident through the unit pixel is transferred to the light sensing unit as it is, the amount of light incident on the light sensing unit is increased, thereby making it easy to touch without deterioration of color characteristics.

이하는 첨부된 도면을 참조하여, 일체형 터치패널을 구비한 전기영동표시장치에 대해 설명하고자 한다. Hereinafter, an electrophoretic display device having an integrated touch panel will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 터치패널을 구비한 전기영동표시장치의 단위화소의 등가 회로도이다. 1 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of an electrophoretic display device having an integrated touch panel according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 단위화소는 표시신호선(121, 171)에 연결된 스위칭 트랜지스터(T1)과 이에 연결된 전기 영동 커패시터(electro phoretic capacitor)(Cep) 및 유지 커패시터(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the unit pixel includes a switching transistor T1 connected to the display signal lines 121 and 171, an electrophoretic capacitor Cep, and a storage capacitor Cst connected thereto. Include.

스위칭 트랜지스터(T1)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자(G) 및 입력 단자(S)는 각각 게이트라인(121) 및 데이터라인(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자(D)는 전기 영동 커패시터(Cep) 및 유지 커패시터(Cst)에 연결되어 있다. The switching transistor T1 is a three-terminal element whose control terminal G and input terminal S are connected to the gate line 121 and the data line 171, respectively, and the output terminal D is an electrophoretic capacitor ( Cep) and sustain capacitor Cst.

그리고, 단위화소에는 광 감지 트랜지스터(T2)와 출력 트랜지스터(T3) 및 감지신호 커패시터(C)를 구비한 광감지부를 더 포함한다. The unit pixel further includes a light sensing unit including a light sensing transistor T2, an output transistor T3, and a sensing signal capacitor C.

광 감지 트랜지스터(T2)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자(G) 및 입력 단자(S)는 각각 오프 전압선(122)과 전원선(174)에 연결되어 있으며, 출력 단자(D)는 감지신호 커패시터(C)의 일단 및 출력 트랜지스터(T3)의 입력 단자(S)에 연결되어 있다. The photo-sensing transistor T2 is a three-terminal element whose control terminal G and input terminal S are connected to the off voltage line 122 and the power supply line 174, respectively, and the output terminal D is a sensing signal capacitor. It is connected to one end of (C) and the input terminal S of the output transistor T3.

광 감지 트랜지스터(T2)는 그 채널부 반도체에 빛이 조사되면 비정질 실리콘 층으로 이루어진 채널부 반도체가 광전류를 형성하고 전원선(174)에 인가된 전압에 의해 광전류가 감지신호 커패시터 및 출력 트랜지스터 방향으로 흐르고, 감지신호 커패시터(C)가 이를 신호전압으로 저장한다. 여기서, 감지신호 커패시터(C)의 다른 일단은 오프 전압선(122)에 연결되어 있고, 오프 전압선(122)은 광감지 트랜지스터(T2)가 주변 전압에 의하여 영향받지 않고 오로지 빛에 의하여만 동작하도록 하기 위하여 오프 전압을 유지한다. When light is irradiated to the channel semiconductor, the photonic transistor T2 forms a photocurrent formed by an amorphous silicon layer, and the photocurrent is directed toward the sensing signal capacitor and the output transistor by the voltage applied to the power supply line 174. And the sensing signal capacitor C stores it as a signal voltage. Here, the other end of the sensing signal capacitor C is connected to the off voltage line 122, and the off voltage line 122 allows the photosensitive transistor T2 to be operated only by light without being affected by the surrounding voltage. Maintain the off voltage.

출력 트랜지스터(T3) 역시 삼단자 소자로서 그 제어 단자(G) 및 출력 단자(D)는 각각 출력 주사선(123) 및 신호 출력선(172)에 연결되어 있다. 출력 트랜지스터(T3)는 출력 주사선(123)에 온(on) 전압이 인가되면 동작하여 감지신호 커패시터(C)에 저장되어 있는 감지신호 전압을 신호 출력선(172)으로 출력한다. The output transistor T3 is also a three-terminal element whose control terminal G and output terminal D are connected to the output scan line 123 and the signal output line 172, respectively. The output transistor T3 operates when an on voltage is applied to the output scan line 123 to output the sense signal voltage stored in the sense signal capacitor C to the signal output line 172.

상기와 같은 단위화소를 보다 상세히 설명하고자 한다. The unit pixel as described above will be described in more detail.

도 2a는 본 발명에 따른 일체형 터치패널을 구비한 전기영동표시장치에 형성되는 단위화소의 배치를 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'선상의 단면도를 도시한 도면이다. FIG. 2A illustrates an arrangement of unit pixels formed in an electrophoretic display device having an integrated touch panel, and FIG. 2B illustrates a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 일체형 터치패널을 구비한 전기영동표시장치에 형성된 단위화소들은 쿼드 타입(Quad type)으로 적색 컬러필터가 구비된 적색 단위화소(R), 녹색 컬러필터가 구비된 녹색 단위화소(G), 청색 컬러필터가 구비된 청색 단위화소(B) 및 투명창이 형성된 백색 단위화소(W)가 배치된다. First, as illustrated in FIG. 2A, the unit pixels formed in the electrophoretic display device having the integrated touch panel are quad type (quad type) and include a red unit pixel (R) having a red color filter and a green color filter. The green unit pixels G, the blue unit pixels B provided with the blue color filter, and the white unit pixels W having the transparent window are disposed.

이때, 적색 단위화소(R)의 중심영역에는 적색 컬러필터(213R)가 배치되고, 적색 단위화소(R)의 중심영역의 가장자리에는 적색 컬러필터(213R)가 형성되지 않 아 투명창의 백색 영역(214W)이 형성된다. In this case, the red color filter 213R is disposed in the center region of the red unit pixel R, and the red color filter 213R is not formed at the edge of the center region of the red unit pixel R, so that the white region of the transparent window ( 214W) is formed.

마찬가지로, 녹색 단위화소의 가장자리 및 청색 단위화소의 가장자리 각각에도 투명창의 백색 영역(214W)가 형성된다. Similarly, the white region 214W of the transparent window is formed at each of the edges of the green unit pixels and the edges of the blue unit pixels.

도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'선상의 단면도로써, 각 단위화소를 보다 구체적으로 도시한 단면도이다. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A, and more specifically illustrates each unit pixel.

본 발명에 따른 전기영동표시장치는 상부기판(200) 및 하부기판(100)과, 그들 사이에 위치된 전기영동필름(300)으로 구분된다. The electrophoretic display device according to the present invention is divided into an upper substrate 200 and a lower substrate 100 and an electrophoretic film 300 positioned between them.

먼저, 상부 기판(200)은 상부 플레이트(211) 상에 형성된 적색, 녹색, 청색 컬러필터(213R, 213G, 213B) 및 투명창(213W)이 배열된 컬러필터 어레이(213)와, 컬러 필터상에 순차적으로 형성된 보호층(215) 및 공통전극(217)이 구비된다. First, the upper substrate 200 includes a color filter array 213 in which red, green, and blue color filters 213R, 213G, and 213B and a transparent window 213W formed on the upper plate 211 are arranged. The passivation layer 215 and the common electrode 217 sequentially formed thereon are provided.

그리고, 인접한 컬러필터들 사이에는 컬러필터가 형성되지 않은 투명창의 백색영역(214W)가 형성된다. The white region 214W of the transparent window in which the color filter is not formed is formed between adjacent color filters.

상부 플레이트(211)는 유연성을 가지는 플라스틱, 쉽게 구부러지는 베이스 필름, 또는 유연성을 가지는 금속 등이 이용될 수 있다. The upper plate 211 may be a flexible plastic, an easily bent base film, or a flexible metal.

그리고, 전기영동필름(300)은 하전 염료 입자(charge pigment particle)를 포함하는 캡슐(301)으로 구성된다. In addition, the electrophoretic film 300 is composed of a capsule 301 containing charged pigment particles.

캡슐(301)에는 정극성 전압에 반응하는 블랙 염료 입자(301a)와, 부극성 전압에 반응하는 화이트 염료 입자(301b)와, 솔벤트(301c)가 포함된다. The capsule 301 includes black dye particles 301a in response to the positive voltage, white dye particles 301b in response to the negative voltage, and a solvent 301c.

그리고, 하부기판(100)은 하부 플레이트(110)상에 게이트라인(도 1의 121)과, 상기 게이트 라인에서 돌출된 스위칭 트랜지스터(T1)의 게이트전극(124), 오프 전압선(도 1의 122)과, 이에 연결된 광감지 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(126) 및 출력 주사선(123)과 이에 연결된 출력 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(128) 등이 형성된다. In addition, the lower substrate 100 may include a gate line (121 of FIG. 1), a gate electrode 124 of the switching transistor T1 protruding from the gate line, and an off voltage line (122 of FIG. 1) on the lower plate 110. ), A gate electrode 126 and an output scan line 123 of the photosensitive transistor T2 connected thereto, and a gate electrode 128 of the output transistor T3 connected thereto are formed.

하부 플레이트(110)는 유연성을 가지는 플라스틱, 쉽게 구부러지는 베이스 필름, 또는 유연성을 가지는 금속 등이 이용될 수 있다. The lower plate 110 may be made of a flexible plastic, an easily bent base film, or a flexible metal.

상기 게이트 라인(121), 오프 전압선(122), 출력 주사선(123) 및 게이트 전극(124, 126, 128) 상에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. A gate insulating layer 140 is formed on the gate line 121, the off voltage line 122, the output scan line 123, and the gate electrodes 124, 126, and 128.

그리고, 게이트 절연막(140) 상에는 3개의 트랜지스터(T1, T2, T3)의 채널부를 이루는 반도체층(154, 156, 158)이 형성된다. 반도체(154, 156, 158)는 비정질 실리콘층으로 이루어진다. The semiconductor layers 154, 156, and 158 forming the channel portions of the three transistors T1, T2, and T3 are formed on the gate insulating layer 140. The semiconductors 154, 156, and 158 are made of an amorphous silicon layer.

각 반도체층(154, 156, 158) 상에는 양쪽으로 분리되어 있는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 비정질 실리콘막으로 형성된 오믹 콘택층(163/165, 162/164, 166/168)이 형성된다. On each of the semiconductor layers 154, 156, and 158, ohmic contact layers 163/165, 162/164, and 166/168 formed of an n + amorphous silicon film doped with high concentration of n-type impurities separated in both sides are formed.

오믹 콘택층(163/165, 162/164, 166/168)의 상에는 3개 트랜지스터(T1, T2, T3)의 소스 전극(173, 172, 176) 및 드레인 전극(175, 174, 178)과 데이터라인 (도 1의 171), 신호 출력선(도 1의 172) 및 전원선(도 1의 174)이 형성되어 있다. On the ohmic contact layers 163/165, 162/164, and 166/168, the source electrodes 173, 172, and 176 and the drain electrodes 175, 174, and 178 of the three transistors T1, T2, and T3 are provided. A line (171 in FIG. 1), a signal output line (172 in FIG. 1) and a power supply line (174 in FIG. 1) are formed.

여기서, 스위칭 트랜지스터(T1)의 소스 전극(173)은 데이터 라인(171)에 연결되어 있고, 광 감지 트랜지스터(T2)의 소스 전극(172)은 전원선(174)에 연결되어 있으며, 출력 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(178)은 신호 출력선(172)에 연결되어 있다. 또, 광감지 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(174)은 출력 트랜지스터(T3)의 소 스 전극(176)에 연결되어 있고, 스위칭 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(175)은 후술하는 화소 전극(190)에 연결되어 있다. 데이터라인(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트라인(121)과 교차하며 각 데이터라인(171)에서 뻗은 복수의 가지는 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 각각 해당 저항성 접촉 부재(163, 165)의 상부에 적어도 일부분 위치하고, 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(123)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다. Here, the source electrode 173 of the switching transistor T1 is connected to the data line 171, the source electrode 172 of the photosensitive transistor T2 is connected to the power line 174, and the output transistor ( The drain electrode 178 of T3 is connected to the signal output line 172. The drain electrode 174 of the photosensitive transistor T2 is connected to the source electrode 176 of the output transistor T3, and the drain electrode 175 of the switching transistor T1 is the pixel electrode 190 described later. ) The data line 171 mainly extends in the vertical direction to intersect the gate line 121 and forms a source electrode 173 having a plurality of branches extending from each data line 171. The pair of source and drain electrodes 173 and 175 are at least partially positioned on the upper portions of the ohmic contacts 163 and 165, respectively, and are separated from each other and disposed opposite to the gate electrode 123.

그리고, 데이터라인(171), 신호 출력선(172), 전원선(174) 및 트랜지스터(T1, T2, T3)의 소스 전극(173, 172, 174)과 드레인 전극(175, 174, 178) 상에는 보호막(180)이 형성된다. 이때, 상기 보호막(180)에는 스위칭 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(175)을 노출하는 콘택홀(181)가 형성된다. The data lines 171, the signal output lines 172, the power lines 174, and the source electrodes 173, 172, and 174 and the drain electrodes 175, 174, and 178 of the transistors T1, T2, and T3 are disposed on the data lines 171, the signal lines, and the drain electrodes 175, 174, and 178. The passivation layer 180 is formed. In this case, a contact hole 181 exposing the drain electrode 175 of the switching transistor T1 is formed in the passivation layer 180.

한편, 이와 같은 스위칭 트랜지스터(T1)은 각 단위화소에 하나씩 배치되고, 상기 광감지 트랜지스터(T2)와 출력 트랜지스터(T3) 및 감지신호 커패시터(C)를 포함하는 광감지부는 각 단위화소마다 형성될 수도 있고, 5개의 단위화소마다 하나씩 배치될 수도 있다. On the other hand, one switching transistor T1 is disposed in each unit pixel, and an optical sensing unit including the photosensitive transistor T2, the output transistor T3, and the sensing signal capacitor C is formed for each unit pixel. Alternatively, one unit may be arranged for every five unit pixels.

이때, 광감지부는 입사된 외부광량을 센싱하여 감지신호를 출력하는 데, 입사되는 광량을 증가시키기 위해, 상기 상부기판(200)의 백색 단위화소(213W) 및 백색영역(214W)에 상응하도록 배치한다. In this case, the light sensing unit senses the amount of incident external light and outputs a detection signal, and is disposed to correspond to the white unit pixel 213W and the white area 214W of the upper substrate 200 to increase the amount of incident light. do.

이와 같이, 상기 상부기판의 백색 단위화소(213W) 및 백색 영역(214W)에 상응하도록 상기 하부기판의 광감지 트랜지스터(T2)를 배치함으로써, 컬러필터가 형성되지 않은 투명창의 백색 영역(214W) 및 백색 단위화소(213W)을 통해 입사된 광 이 그대로 광감지 트랜지스터(T2)로 전달되므로, 백색영역(214W) 및 백색 단위화소(213W)가 형성되지 않은 전기영동표시소자보다 광감지부의 광감지 트랜지스터로 입사되는 광량이 증가된다. As such, by arranging the light sensing transistor T2 of the lower substrate so as to correspond to the white unit pixel 213W and the white region 214W of the upper substrate, the white region 214W of the transparent window on which the color filter is not formed and Since the light incident through the white unit pixel 213W is transmitted to the photosensitive transistor T2 as it is, the photosensitive transistor of the photosensitive unit is lighter than the electrophoretic display device in which the white region 214W and the white unit pixel 213W are not formed. The amount of light incident to the is increased.

상기와 같은 전기영동표시장치는 반사형으로써, 백라이트를 사용하지 않고 외부광을 이용한다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 손가락 등의 물체(80)가 상부기판상에 놓으면 입사하던 외부광이 물체에 의하여 차단되고, 해당 위치에 배치되어 있는 광감지 트랜지스터(T2)가 오프됨으로써 감지신호 커패시터(C)의 신호 전압이 저장되지 않는다. 이에 비하여 다른 부분에 배치되어 있는 광 감지 트랜지스터(T2)는 계속 온 상태로 남아있어 감지신호 커패시터(C)에 일정한 신호 전압이 저장된다. 이때, 다른 부분의 광 감지 트랜지스터(T2)가 계속 온 상태로 남아있기 위해서는 충분한 양의 광이 광감지 트랜지스터(T2)로 입사하여야 한다. 이 상태에서 출력 주사선(123)에 순차적으로 주사 신호를 인가함으로써 스캔하여 감지신호 커패시터(C)에 저장되어 있는 감지신호를 출력받아 신호가 출력되지 않는 위치를 터치된 위치로 판단한다. The electrophoretic display device as described above is a reflection type and uses external light without using a backlight. As shown in FIGS. 3A and 3B, when an object 80 such as a finger is placed on the upper substrate, external light that is incident is blocked by the object, and the photosensitive transistor T2 disposed at the corresponding position is turned off. The signal voltage of the sense signal capacitor C is not stored. On the other hand, the photosensitive transistor T2 disposed in another portion remains on and stores a constant signal voltage in the sensing signal capacitor C. FIG. At this time, in order for the other portion of the photosensitive transistor T2 to remain in the on state, a sufficient amount of light must be incident to the photosensitive transistor T2. In this state, the scan signal is sequentially applied to the output scan line 123 to scan and receive a sense signal stored in the sense signal capacitor C to determine a position where the signal is not output as the touched position.

그리고, 백색영역(214W) 및 백색 단위화소(213W)가 형성되지 않고, 적색, 청색, 녹색 컬러필터만이 서로 이웃하게 배치된 컬러필터 어레이를 상기 전기영동필름과 하부기판상에 배치하게 되면, 외부광이 적색, 청색, 녹색 컬러필터 자체에서 흡수되므로 광 감지부로 유입되는 광량이 부족하여 센싱의 제약이 따르게 된다. When the white region 214W and the white unit pixel 213W are not formed and only the red, blue, and green color filters are disposed adjacent to each other, the color filter array is disposed on the electrophoretic film and the lower substrate. Since the external light is absorbed by the red, blue, and green color filters themselves, the amount of light flowing into the light sensing unit is insufficient, resulting in the limitation of sensing.

따라서, 상기와 같이 상기 상부기판의 백색 단위화소(213W) 및 백색 영역(214W)에 상응하도록 상기 하부기판의 광감지부를 배치함으로써, 컬러필터가 형 성되지 않은 투명창의 백색 영역(214W) 및 백색 단위화소(213W)을 통해 입사된 광이 그대로 광감지부로 전달되므로, 백색영역(214W) 및 백색 단위화소(213W)가 형성되지 않은 전기영동표시소자보다 광감지부로 입사되는 광량이 증가된다. Accordingly, by arranging the light sensing unit of the lower substrate so as to correspond to the white unit pixels 213W and the white region 214W of the upper substrate as described above, the white region 214W and the white of the transparent window where the color filter is not formed. Since the light incident through the unit pixel 213W is transmitted to the photosensitive unit as it is, the amount of light incident to the photosensitive unit is increased than that of the electrophoretic display device in which the white region 214W and the white unit pixel 213W are not formed.

이와 같이 터치패널을 전기영동표시장치의 외부에 형성하는 경우, 가격상승, 수율저하, 터치패널에 의한 반사휘도의 감소 및 백색도 감소등의 문제가 발생하였지만, 본원과 같이 광감지부를 전기영동표시장치의 내부에 형성함으로써 상기의 문제점을 해결할 수 있고, 종래에 비해 얇고 저가의 표시장치를 구현할 수 있다. As described above, when the touch panel is formed outside the electrophoretic display device, there are problems such as a price increase, a yield decrease, a decrease in reflectance and a decrease in whiteness caused by the touch panel. The above problem can be solved by forming the inside of the display panel, and a thinner and cheaper display device can be realized.

그리고, 상기 상부기판의 백색 단위화소(213W) 및 백색 영역(214W)에 상응하도록 상기 하부기판의 광감지부를 배치함으로써, 컬러필터가 형성되지 않은 투명창의 백색 영역(214W) 및 백색 단위화소(213W)을 통해 입사된 광이 그대로 광감지부로 전달되므로, 광감지부로 입사되는 광량을 증가시키게 되어 컬러특성의 저하가 없으면서도 터치가 용이하게 된다. In addition, the light sensing unit of the lower substrate corresponds to the white unit pixel 213W and the white region 214W of the upper substrate, whereby the white region 214W and the white unit pixel 213W of the transparent window on which the color filter is not formed. Since the incident light is transmitted to the light sensing unit as it is, the amount of light incident on the light sensing unit is increased to facilitate the touch without deterioration of color characteristics.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 터치패널을 구비한 전기영동표시장치의 단위화소의 등가 회로도1 is an equivalent circuit diagram of a unit pixel of an electrophoretic display device having an integrated touch panel according to the present invention.

도 2a는 본 발명에 따른 일체형 터치패널을 구비한 전기영동표시장치에 형성되는 단위화소의 배치를 도시한 도면2A is a diagram illustrating an arrangement of unit pixels formed in an electrophoretic display device having an integrated touch panel according to the present invention.

도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'선상의 단면도FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 전기영동표시장치의 단면도3A and 3B are cross-sectional views of an electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

제1 기판 및 상기 제1 기판에 대향하는 제2 기판과, A first substrate and a second substrate facing the first substrate, 상기 제1 기판 상에 서로 교차하여 단위화소를 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과, A gate line and a data line crossing each other on the first substrate to define unit pixels; 상기 게이트라인 및 상기 데이터라인과 전기적으로 연결되는 스위칭 트랜지스터와, A switching transistor electrically connected to the gate line and the data line; 상기 제1 기판 상에 형성되어 있는 광감지부와, An optical sensing unit formed on the first substrate; 상기 제2 기판 상에 형성되는 적색, 녹색, 청색 컬러필터 및 투명창을 구비하는 컬러필터 어레이와, A color filter array having red, green, and blue color filters and a transparent window formed on the second substrate; 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치되며 전기영동법에 의해 구동되는 하전입자들이 포함된 전기영동필름을 포함하고, An electrophoretic film is disposed between the first substrate and the second substrate and includes charged particles driven by an electrophoresis method. 상기 제2 기판의 투명창은 상기 제1 기판의 광감지부에 상응하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전기영동표시장치. And the transparent window of the second substrate is disposed to correspond to the light sensing unit of the first substrate. 제1 항에 있어서, 상기 단위화소는 The method of claim 1, wherein the unit pixel 상기 적색 컬러필터가 중심영역에 형성된 적색 단위화소, 상기 청색 컬러필터가 중심영역에 형성된 청색 단위화소, 상기 녹색 컬러필터가 중심영역에 형성된 녹색 단위화소 및 투명창이 형성된 백색 단위화소로 정의되는 것을 특징으로 하는 전기영동표시장치. And a red unit pixel in which the red color filter is formed in the center area, a blue unit pixel in which the blue color filter is formed in the center area, a green unit pixel in which the green color filter is formed in the center area, and a white unit pixel in which a transparent window is formed. Electrophoretic display device. 제2 항에 있어서, 상기 적색 단위화소, 녹색 단위화소 및 청색 단위화소 각 중심영역의 가장자리에는 투명창의 백색영역이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동표시장치. The electrophoretic display device according to claim 2, wherein a white area of the transparent window is formed at edges of each of the red, green, and blue unit pixels. 제1 항에 있어서, 상기 제1 기판 및 제2 기판은 The method of claim 1, wherein the first substrate and the second substrate 유연성을 가지는 플레이트상에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기영동표시장치. An electrophoretic display device, characterized in that formed on a plate having flexibility. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 스위칭 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소전극과, A pixel electrode electrically connected to the switching transistor; 상기 제2 기판 상에 형성되는 공통전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동표시장치. An electrophoretic display device further comprising a common electrode formed on the second substrate. 제1 항에 있어서, According to claim 1, 상기 게이트 라인과 나란하고 상기 데이터 라인과 절연되어 있는 오프 전압선 및 출력 주사선과, An off voltage line and an output scan line parallel to the gate line and insulated from the data line; 상기 데이터라인과 나란하고 상기 게이트 라인, 오프 전압선 및 출력 주사선과 절연되어 있는 전원선 및 신호 출력선을 더 구비하고, And a power supply line and a signal output line that are parallel to the data line and insulated from the gate line, the off voltage line, and the output scan line. 상기 광감지부는 The light sensing unit 채널부에 빛이 조사됨으로서 온되며, 입력 단자와 제어 단자가 각각 상기 전원선과 상기 오프 전압선에 연결되어 있는 광감지 트랜지스터와, A light sensing transistor turned on by irradiating light to the channel portion, the input terminal and the control terminal being connected to the power supply line and the off voltage line, respectively; 일단이 상기 광 감지 트랜지스터의 출력 단자와 연결되어 있으며 다른 일단은 상기 오프 전압선에 연결되어 있는 신호 커패시터와, 상기 광 감지 트랜지스터의 출력 단자 및 상기 신호 축전기의 일단과 입력 단자가 연결되어 있으며, 출력 단자와 제어 단자가 각각 상기 신호 출력선과 상기 출력 주사선에 연결되어 있는 출력 트랜지스터를 포함하여 이루어지는 전기 영동 표시 장치.One end is connected to an output terminal of the photosensitive transistor, and the other end is connected to a signal capacitor connected to the off voltage line, an output terminal of the photosensitive transistor, one end of the signal capacitor, and an input terminal are connected. And an output transistor having control terminals connected to the signal output line and the output scan line, respectively.
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