KR20110026395A - 전기 영동 표시 패널 - Google Patents

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Abstract

1화소로 3개의 색을 표시할 수 있어 개구 부분의 저하를 방지한 고해상도의 전기 영동 표시 패널을 제공하기 위해, 1화소로 3종의 색을 표시할 수 있는 전기 영동 표시 소자를, 복수개 매트릭스형상으로 배열하고, 그들을 액티브 매트릭스 구동 방식으로 구동한다. 이것에 의해, 각각의 화소전극을 독립적으로 구동할 수 있으므로, 매트릭스형상으로 배열된 각 화소에 3색을 자유롭게 표시할 수 있다. 따라서, 전기 영동 표시 패널의 표시범위 내에 화소 사이즈에 따른 고해상도로, 3색 이상으로 구성되는 양질의 화상을 표시할 수 있다. 또, 주사선, 신호선, 보조 용량선 및 TFT의 위에 화소 구획을 구성하는 마이크로 리브를 형성함으로써, 화소전극(120)의 상면이 노출된 개구부분을 크게 취할 수 있다.

Description

전기 영동 표시 패널{ELECTROPHORETIC DISPLAYING PANEL}
본원은 2009년 9월 7일에 신청된 일본국 특허출원번호 2009-206289호에 의거하여 그 우선권을 주장하고, 그 모든 내용은 여기에 참조에 의해 도입되어 있다.
본 발명은 전기 영동 표시 패널에 관한 것이다.
전기 영동 표시 소자는 전자 북, 휴대전화, 전자 선반 라벨, 시계 등의 분야에서 활용되기 시작하고 있다. 전기 영동 표시 소자는 종이에 가까운 반사율/콘트라스트/시야각이 얻어지고, 눈에 편안한 표시가 가능하다. 또, 전기 영동 표시 소자는 메모리성을 가지며, 전력을 소비하는 것은 표시 리라이트시 뿐이며, 한 번 표시시킨 후에는 전력을 필요로 하지 않는다. 이 때문에, 전기 영동 표시 소자는 저소비 전력의 표시 소자이다. 또, 전기 영동 표시 소자의 구조는 액정 표시 소자나 유기 EL 표시 소자의 구조에 비해 간단하므로, 표시 소자의 플렉시블화가 기대되고 있다.
이와 같은 특징을 갖는 전기 영동 표시 소자의 하나로서, 1화소로 3개의 색을 표시할 수 있는 전기 영동 표시 소자가 예를 들면 일본국 특허공개공보 제2009-9092호에 개시되어 있다. 일본국 특허공개공보 제2009-9092호에 개시되어 있는 전기 영동 표시 소자는 전기 영동조를 갖고 있으며, 이 전기 영동조는 한쪽측의 기판에 1화소당 2개의 전극을, 그것과 대향하는 기판에 1개의 전극을 갖는다. 그리고, 이 전기 영동조 중에 3종류의 미립자를, 즉 정(positive)의 전하를 갖는 제 1 미립자, 부(negative)의 전하를 갖는 제 2 미립자, 및 전하를 갖지 않는 제 3 미립자로서, 각각 광학특성이 다른 미립자를, 용매에 현탁해서 구성되는 전기 영동액을 봉입하고 있다. 이와 같은 구성에 의해, 이 전기 영동 표시 소자는 1화소로 3개의 색을 표시할 수 있다.
이와 같은 전기 영동 표시 소자는 1화소당 한쪽측의 기판에 2개의 전극을 갖기 때문에, 상기 한쪽측의 기판에 있어서의 둘러침 배선의 개수는 전체 화소수의 2배로 된다. 이 때문에, 많은 화소를 마련한 고해상도의 전기 영동 표시 패널이 요구되는 경우, 전극과 둘러침 배선의 배치가 곤란하게 된다.
본 발명의 전기 영동 표시 패널의 양태의 하나는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과의 사이에 일정 간격의 간극을 갖고 해당 제 1 기판과 대치하도록 구성된 제 2 기판과, 상기 간극에 닫힌 공간인 복수의 화소 공간(s)을 형성하고 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 복수의 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와, 상기 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 1 기판 상에 1개의 상기 화소 공간에 대해 2개 형성된 제 1 전극(s)과, 상기 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극과, 상기 화소 공간에 봉입된 분산재와, 상기 분산재에 현탁되고 상기 화소 공간에 봉입된 정의 전하를 갖는 정대전 미립자(s)와, 상기 분산재에 현탁되고 상기 화소 공간에 봉입된 부의 전하를 갖는 부대전 미립자(s)와, 상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자보다 절대값이 작은 전하를 갖고, 상기 분산재에 현탁되고 상기 화소 공간에 봉입된 약대전 미립자(s)와, 상기 제 1 전극에, 소스전극(s) 및 드레인전극(s) 중의 어느 한쪽이 접속되어 있는 스위칭용 박막 트랜지스터(s)와, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터를 선택적으로 ON상태로 하는 주사 신호를 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트전극에 공급하는 주사선과, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극 및 드레인전극 중 상기 제 1 전극이 접속되어 있지 않은 쪽에 접속하고, 상기 정대전 미립자, 상기 부대전 미립자 및 상기 약대전 미립자를 영동시키도록, 상기 ON상태의 스위칭용 박막 트랜지스터 중, 상기 제 1 전극이 접속되어 있는 해당 스위칭용 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 입력하는 신호선을 구비한다.
본 발명의 전기 영동 표시 패널의 다른 양태의 하나는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과의 사이에 일정 간격의 간극을 갖고 해당 제 1 기판과 대치하도록 구성된 제 2 기판과, 상기 간극에 닫힌 공간인 복수의 화소 공간을 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 복수의 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와, 상기 각 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 1 기판 상에 1개의 상기 화소 공간에 대해 2개 형성된 제 1 전극(s)과, 상기 각 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극과, 상기 각 화소 공간에 봉입된 분산재와, 상기 분산재에 현탁되고 상기 각 화소 공간에 봉입된 정의 전하를 갖는 정대전 미립자(s)와, 상기 분산재에 현탁되고 상기 각 화소 공간에 봉입된 부의 전하를 갖는 부대전 미립자(s)와, 상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자보다 절대값이 작은 전하를 갖고, 상기 분산재에 현탁되고 상기 각 화소 공간에 봉입된 약대전 미립자(s)와, 해당 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극(s)이 상기 제 1 전극의 한쪽에 접속된 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터(s)와, 해당 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극(s)이 상기 제 1 전극의 다른쪽에 접속된 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터(s)와, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터 및 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터를, 선택적으로 ON상태로 하는 주사 신호를, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터 및 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트전극에 공통으로 공급하는 주사선과, 상기 정대전 미립자, 상기 부대전 미립자 및 상기 약대전 미립자를 영동시키도록 구성된, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터의 드레인전극에 접속해서, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 입력하는 제 1 신호선과, 상기 정대전 미립자, 상기 부대전 미립자 및 상기 약대전 미립자를 영동시키도록 구성된, 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터의 드레인전극에 접속해서, 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 입력하는 제 2 신호선을 구비한다.
본 실시형태에 따르면, 제 1 실시형태에 비해, 화소전극(120)의 면적은 작아지지만, 백색의 비대전 미립자(340)에 의한 차폐가 불충분한 경우에도, 1화소 중의 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변과, 주사선, 신호선 및 용량선과의 간섭 무늬를 저감할 수 있다. 이와 같게, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널의 화소전극(120)의 형상은 제 1, 2 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널에 비해 시인성을 향상시키고, 양질의 화상을 표시하는 것에 기여한다.
본 발명의 그 밖의 이점은 하기에 기술되지만, 그 일부는 설명으로부터 명백하게 되고, 또 그 일부는 발명의 실시에 의해서 명백하게 될 것이다. 본 발명의 이점은 하기에 명시된 기구 및 조합에 의해서, 실현되고 또한 획득될 수 있다.
본 명세서에 포함되고, 그 일부를 형성하고 있는 첨부의 도면은 본 발명의 몇 개의 형태를 나타내고, 도면과 함께 상기의 일반적인 설명 및 실시형태의 상세한 설명으로, 본 발명의 원리를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 각 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널을 포함하는 표시장치의 구성의 일예의 개략을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널의 구조의 일예의 개략을 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널의 구조의 일예의 개략을 나타내는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 평면도의 주사선 및 보조 용량선에 빗금을 친 도면.
도 8은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 평면도의 보조 용량 전극에 빗금을 친 도면.
도 9는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 평면도의 신호선 및 소스전극에 빗금을 친 도면.
도 10은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 평면도의 화소전극에 빗금을 친 도면.
도 11은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 평면도의 마이크로 리브에 빗금을 친 도면.
도 12는 본 발명의 각 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 표시 원리를 설명하는 도면.
도 13은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 도면.　
도 14는 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 구조의 일예의 상세를 나타내는 도면.　
　이하에, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 도면을 이용해서 설명한다. 단, 이하에 기술하는 실시형태에는 본 발명을 실시하기 위해 기술적으로 바람직한 각종 한정이 붙어 있지만, 발명의 범위를 이하의 실시형태 및 도시예에 한정하는 것은 아니다.
[제 1 실시형태]
우선, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널을 포함하는 표시장치의 구성을 나타내는 도면이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 전기 영동 표시장치는 표시 패널(100)과, 주사 드라이버(420)와, 신호 드라이버(440)와, 제어부(460)를 갖고 있다. 표시 패널(100)은 전기 영동 표시장치의 외부로부터 공급되는 화상 데이터 D에 의거하여 화상을 표시하는 부분이다. 이 표시 패널(100)은 화소측 기판(110)과 COM 기판(200) 사이에 전기 영동층이 협지되는 구성을 갖는 표시 소자를 포함한다.
화소측 기판(110)에는 복수의 주사선(140)(G(j)(j=1, 2,…, n))과 복수의 신호선(150)(S(i)(i=1, 2,…, m))이 각각 교차하도록 연장 배치되어 있다. 주사선(140)과 신호선(150)의 각 교점에 대응한 위치에는 화소전극(120)이 배치되어 있다. 이 화소전극(120)은 각각, 주사선(140)(G(j)) 및 신호선(150)(S(i))에 박막 트랜지스터(TFT)(130)를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 각 주사선에는 m개의 화소전극(120)이 접속되어 있고, 각 신호선에는 n개의 화소전극(120)이 접속되어 있다. 도 1에는 간단을 위해 n=4, m=8로서 표시 패널(100)을 모식적으로 나타내고 있다.
본 실시형태에 관한 표시 패널(100)의 구조의 일예에 대해, 도 2 및 도 3을 참조해서 또한 설명한다. 도 2는 평면도이고, 도 3은 단면도이다. 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널에 있어서, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 화소측 기판(110)상에 화소전극(120)이 2개로 1화소를 구성하도록 형성되어 있다. 화소측 기판(110)은 예를 들면 유리 기판 등이며, 화소전극(120)은 예를 들면 산화인듐주석(ITO)막 등으로 구성된다. 각각의 화소전극(120)은 스위칭 소자로서의 TFT(130)의 소스전극에 접속되어 있다. 또, TFT(130)의 게이트전극에는 주사선(140)이, 드레인전극에는 신호선(150)이 각각 접속되어 있다. 상기와 같이 이들 주사선(140)과 신호선(150)은 직교하고 있다. 또, 도 2 및 도 3에서는 도시를 생략하고 있지만, 화소측 기판(110)과 각각의 화소전극(120)의 사이에는 보조 용량 전극이 형성되어 있다. 각각의 보조 용량 전극은 보조 용량선에 접속되어 있다. 주사선(140)과, 신호선(150)과, 상기 보조 용량선과, TFT(130)와, 화소전극(120)의 일부의 위에는 1화소를 구성하는 2개의 화소전극(120)을 둘러싸고, 화소전극(120)의 상면을 노출하도록, 마이크로 리브(160)가 형성되어 있다.
마이크로 리브(160)의 상부 바닥에는 COM 기판(200)이 실려 있다. 여기서, COM 기판(200)은 유리기판 등의 투명성을 갖는 투명기판(210)에, 예를 들면 ITO막 등의 투명 도전막으로 이루어지는 공통전극(220)이 성막되어 있는 것이다. 화소측 기판(110)과, COM 기판(200)과, 마이크로 리브(160)로 둘러싸인 각 화소 구획에는 도 3에 나타내는 바와 같이, 용매(310)중에 현탁된 흑색의 플러스 대전 미립자(320)와 적색의 마이너스 대전 미립자(330)와 백색의 비대전 미립자(340)가 봉입되어 있다.
여기서, 화소측 기판(110)상의 구성의 일예에 대해, 1화소의 구조를 나타내는 도 4 내지 도 11을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 간단을 위해, 도 4 내지 도 11은 일부 생략되어 있다. 도 4는 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 1화소를 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 4중의 V-V선 화살표 단면이고, 도 6은 도 4중의 Ⅵ-Ⅵ선 화살표 단면이다. 도 4 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 전기 영동 표시 소자는 층 구조를 갖는다. 도 7 내지 도 11을 참조하여, 그 하층부터 차례로 설명한다. 또한, 도 7 내지 도 11은 도 4에 나타낸 평면도 중 주목하고 있는 부분을 빗금에 의해 강조해서 나타낸 도면이다.　
예를 들면, 유리 기판인 화소측 기판(110)상에는 도 7에 나타내는 바와 같이, TFT(130)의 게이트전극을 겸하는 주사선(140)과, 보조 용량선(170)이 형성되어 있다.
보조 용량선(170)상에는 도 8에 나타내는 바와 같이, 화소전극(120)의 하부로 되는 위치에 보조 용량 전극(172)이 형성되어 있다. 보조 용량 전극(172)은 예를 들면 ITO에 의해서 구성된다. 이들 구조물의 위에는 절연막(182)이 적층되어 있다. 절연막(182)의 위의 TFT(130) 및 신호선(150)에 상당하는 부분에는 트랜지스터의 채널로 되는 예를 들면 논도프 아몰퍼스 실리콘에 의한 채널막(184)이 형성되어 있다. 또, TFT(130)의 채널 부분에는 채널 보호막(186)이 형성되어 있다.
또, 그들 구조물의 위에는 도 9에 나타내는 바와 같이, TFT(130)의 소스-드레인으로 되는 예를 들면 도시하고 있지 않은 n+ 아몰퍼스 실리콘, 및 드레인전극을 겸하는 신호선(150)과, 소스전극(190)이 형성되어 있다. 신호선(150)과 소스전극(190)의 위에는 절연막(188)이 적층되고, 이 절연막(188)은 신호선(150)과 소스전극(190)을 절연한다.
또, 절연막(188)상에는 도 10에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 ITO로 이루어지는 화소전극(120)이 형성되어 있다. 이 화소전극(120)은 소스전극(190)에 접속되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 화소전극(120)은 도 10에 나타내는 바와 같이, 장방형의 1모서리가 잘라 내어진 형상을 하고 있으며, 화소마다 2개씩 선대칭으로 배치되어 있다. 이와 같이, 1화소중의 2개의 화소전극(120)의 근접해서 대향하는 변은 신호선(150)에 대해 평행하고, 또한 1개의 화소 구획을 2개의 부분으로 구획하는 직선 D에 대해, 평행하고 또한 선대칭으로 되어 있다.
또한, TFT(130)와 신호선(150)을 각각 덮는 절연막(180), 및 화소전극(120)의 일부의 더욱 상층에는 도 11에 나타내는 바와 같이, 마이크로 리브(160)가 형성되어 있다. 이상의 제작 프로세스에서는 공지의 스퍼터링, 마스크 노광, 드라이 및 웨트 에칭 등의 기술이 이용된다.
여기서는 TFT(130)의 드레인전극을 신호선(150)과 겸용시키고, 소스전극(190)을 화소전극(120)과 접속하고 있다고 했지만, 이와는 반대로, TFT(130)의 소스전극(190)을 신호선(150)과 겸용시키고, 드레인전극을 화소전극(120)과 접속해도 좋다.
이와 같이, 예를 들면 화소측 기판(110)은 제 1 기판으로서 기능하고, 예를 들면 화소전극(120)은 제 1 전극으로서 기능하며, 예를 들면 박막 트랜지스터(TFT)(130)는 스위칭용 박막 트랜지스터로서 기능하고, 예를 들면 주사선(140)은 주사선으로서 기능하고, 예를 들면 신호선(150)은 신호선으로서 기능하고, 예를 들면 마이크로 리브(160)는 격벽부로서 기능하고, 예를 들면 투명기판(210)은 제 2 기판으로서 기능하고, 예를 들면 공통전극(220)은 제 2 전극으로서 기능하고, 예를 들면 보조 용량선은 용량선으로서 기능하고, 예를 들면 용매(310)는 분산재로서 기능하고, 예를 들면 흑색의 플러스 대전 미립자(320)는 정대전 미립자로서 기능하고, 예를 들면 적색의 마이너스 대전 미립자(330)는 부대전 미립자로서 기능하고, 예를 들면 백색의 비대전 미립자(340)는 약대전 미립자로서 기능한다.
다음에, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널의 동작을 설명한다. 제어부(460)의 제어 하에, 도 1에 나타내는 주사 드라이버(420)는 표시 패널(100)의 주사선(140)(G(j))에 주사 신호를 순차 인가한다. 주사선(140)에 주사 신호가 인가되면, 해당 주사선(140)에 접속되어 있는 TFT(130)가 ON상태로 된다. 이 때, 신호 드라이버(440)는 제어부(460)의 제어 하에, 신호선(150)(S(i))에 데이터 신호를 인가한다. 주사신호에 의해 ON상태로 되어 있는 TFT(130)를 통해, 신호선(150)(S(i))에 인가되어 있는 데이터 신호는 대응하는 화소전극(120)에 인가된다. 이와 같이 해서, 각 주사선(140)에 차례로 주사신호를 인가하고, 그와 동시에, 화소전압을 인가하고자 하는 신호선(150)에 데이터 신호를 인가하는 것에 의해서, 전체 화소전극 중 원하는 화소전극(120)에 화소 전압을 인가할 수 있다. 한편, 공통전극(220)의 전위는 일정하게 유지되어 있다. 또, 화소전극(120)의 아래에 위치하는 보조 용량 전극(172)의 전위도, 공통전극(220)과 동일 전위로 유지되어 있다. 따라서, 화소전극(120) 및 보조 용량 전극(172)에 의해서 축적 용량이 형성된다. 이 축적 용량은 화소전극(120)에 공급되는 데이터신호에 의해서 인가되는 화소전압을 유지해 두는 것에 공헌한다.
본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자의 표시원리를 도 12에 나타낸다. 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 소자에 있어서, 각 화소는 각각 2개의 화소전극(120)을 갖고 있다. 각각의 화소전극(120)은 TFT(130)를 통해, 상기와 같이 독립적으로 구동된다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 화소전극(120)에 화소전압이 인가되면, 화소전극(120)과, 화소전극(120)과 대향하는 공통전극(220) 사이에 전장이 생긴다. 발생한 전장에 따라, 흑색의 플러스 대전 미립자(320)는 마이너스의 챠지를 갖는 전극 쪽으로, 적색의 마이너스 대전 미립자(330)는 플러스의 챠지를 갖는 전극 쪽으로 각각 용매(310) 중을 이동한다. 백색의 비대전 미립자(340)는 이동하지 않고, 용매(310)중에 현탁된 상태가 유지된다. 그 결과, COM 기판(200)은 투명하므로, COM 기판(200)측에서 도 12 중의 백색 화살표 방향으로 전기 영동 표시 패널을 관찰하면, 다음과 같이 보인다. 공통전극(220)에 흑색의 플러스 대전 미립자(320)가 모여 있는 화소는 즉 2개의 화소전극(120)에 함께 플러스의 화소전압이 인가되어 있는 화소는 검게 보인다(도 12에 있어서의 한가운데의 화소). 공통전극(220)에 적색의 마이너스 대전 미립자(330)가 모여 있는 화소는 즉 2개의 화소전극(120)에 함께 마이너스의 화소전압이 인가되어 있는 화소는 붉게 보인다(도 12에 있어서의 우측의 화소). 공통전극(220)에 흑색의 플러스 대전 미립자(320)도 적색의 마이너스 대전 미립자(330)도 모여있지 않은 화소, 즉 2개의 화소전극(120)에 각각 다른 극성의 화소전압이 인가되어 있는 화소는 용매(310)에 현탁되어 있는 백색의 비대전 미립자(340)로 인해 희게 보인다(도 12에 있어서의 좌측의 화소). 이와 같이, 본 표시패널(100)의 각 화소는 화소마다 흑색, 적색 또는 백색을 표시할 수 있다. 본 실시형태의 전기 영동 표시 패널은 이와 같이 흑, 적 또는 백 표시하는 화소가 매트릭스형상으로 배치된 구성을 갖는다. 따라서, 본 표시패널(100)은 각 화소가 표시하는 흑, 적 및 백의 조합에 의해, 3색으로 구성되는 원하는 화상을 표시할 수 있다.
본 실시형태의 설명에서는 플러스에 대전한 흑색 미립자와, 마이너스에 대전한 적색 미립자와, 대전하고 있지 않은 백색 미립자를 각 화소 구획에 봉입한 경우를 예로 들어 설명했지만, 각 화소 구획에 봉입하는 미립자의 색 및 대전상태는 어느 조합이라도 좋다. 또, 미립자의 색은 다른 색이어도 상관없다. 또한, 1개의 전기 영동 표시 패널에 있어서, 복수 종류의 화소마다 봉입하는 미립자의 색의 조합을 이용하면, 해당 전기 영동 표시 패널은 다색으로 구성되는 화상을 표시할 수 있다. 예를 들면, 1개의 주사선 상에, 흑, 백, 적이 표시 가능한 화소와, 흑, 백, 녹이 표시 가능한 화소와, 흑, 백, 청이 표시 가능한 화소를 배열하도록 구성한 전기 영동 표시 패널은 흑 표시, 백 표시의 품위를 손상시키지 않고, 임의의 색의 화상을 표시하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태의 설명에 있어서, 백색 미립자는 비대전 미립자이다. 이에 대해, 백색 미립자를, 흑색 미립자 및 적색 미립자보다도 절대값이 충분히 작은 플러스 또는 마이너스의 전하를 갖게 한 약대전 미립자로 해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 화소전극(120)의 전하를 제어하여 백색 미립자도 영동시킬 수 있다. 그 결과, 더욱 높은 화질의 화상 표시를 실행하는 것이 가능하다.
또, 본 실시형태의 화소측 기판은 유리 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판, 필름 기판 등, 투명성을 갖지 않는 기판이라도 좋다. 또, TFT는 저온 p-SiTFT, μc-SiTFT, 산화물(ZnO, InGaZnO 등) TFT, 유기 TFT 등이어로 좋다. 또, 화소전극(120)은 예를 들면 ITO막 등으로 설명했지만, 액정 표시 패널 등의 경우와 달리 전기 영동 표시 패널의 경우의 표시는 반사방식이기 때문에, 화소전극(120)이 투명할 필요는 없다. 따라서, 화소전극(120)은 불투명한 전극이라도 좋다.
또한, 전기 영동 표시 소자의 특징인 메모리성을, 즉, 한 번 해당 표시소자에 화상을 표시시킨 후에 전력을 소비하지 않고 표시를 유지하는 것을 실현하기 위해서는 TFT(130)의 누설 전류를 가능한 한 작게 할 필요가 있다. 이 때문에, 본 전기 영동 표시 패널은 스위칭 소자로서의 TFT를 2개 직렬 접속함으로써 저항값을 높인 듀얼 게이트 구조를 가져도 좋다.
본 실시형태에 있어서 본 전기 영동 표시 패널은 1화소로 3개의 색을 표시하는 전기 영동 표시 소자를 복수개 매트릭스형상으로 배열한 구조를 갖는다. 매트릭스형상으로 배열된 복수의 전기 영동 표시 소자는 액티브 매트릭스 구동 방식을 이용하여 구동된다. 그 결과, 각각의 화소전극(120)은 독립적으로 구동될 수 있으므로, 매트릭스형상으로 배열된 각 화소는 3색을 자유롭게 표시할 수 있다. 따라서, 본 전기 영동 표시 패널은 표시 패널(100)의 표시범위내에 화소 사이즈에 따른 해상도로, 3색으로 구성되는 화상을 자유롭게 표시할 수 있다. 또, 본 전기 영동 표시 패널은 화소마다 봉입하는 미립자의 색의 조합을 변경하는 것에 의해서, 마찬가지의 구성으로 다색의 화상을 표시하는 것도 가능하다.
또, 본 실시형태에 의하면, 화소전극(120)은 단순한 형상이기 때문에 제작이 용이하고, 또 면적을 크게 취할 수 있다. 또한, 도 12에 나타내는 바와 같이 COM 기판(200)측으로부터 백색 화살표의 방향으로 전기 영동 표시 패널을 관찰할 때에, 관찰자로부터 보이는 구성요소는 화소전극(120)과 마이크로 리브(160)의 상부 바닥이다. 따라서, 이하와 같이 각 요소를 배치하면, 화소전극(120)의 상면이 노출된 개구부분을 크게 취할 수 있다. 즉, 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변을, 신호선(150)에 대해 평행하고 또한 실시 가능한 최소 간격으로 되는 위치로 한다. 상기 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변의 사이에는 구성요소를 배치하지 않는다. 즉, 화소전극(120) 이외의 요소를 마이크로 리브(160)의 아래에 배치한다. 그 때문에, 화소마다 주목하면, TFT(130), 주사선(140), 신호선(150) 및 보조 용량선(170)과 같은 화소전극(120) 이외의 모든 구성요소를, 상기 신호선(150)에 대해 평행하고 또한 화소 구획을 2개로 구획하는 직선에 대해 선대칭으로 배치한다. 이들 배치한 구성물의 위에, 마이크로 리브(160)를 실시 가능한 최소폭으로 형성한다. 이상에 의하면, 고개구율화를 도모할 수 있다. 그 결과, 이 고개구율화는 대전 미립자의 영동에 유리하게 작용하고, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널의 양질의 화상의 표시에 기여한다. 또, 흑색의 플러스 대전 미립자(320)와 적색의 마이너스 대전 미립자(330)가 갖는 전하가 동일한 경우, 상기 2개의 화소전극(120)의 면적을 서로 동등하게 함으로써, 이들 미립자의 제어가 용이하게 된다.
[제 2 실시형태]
다음에, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 여기서는 제 1 실시형태와의 차이점에 한정해서 설명한다. 제 1 실시형태에 있어서, 화소전극(120)은 도 10에 나타내는 바와 같이, 장방형의 1모서리가 잘라내어진 형상을 갖고 있으며, 화소마다 2개씩 선대칭으로 배치되어 있다. 제 1 실시형태의 경우, 백 표시를 하기 위해 1화소 중의 1개의 화소전극(120)을 플러스로, 다른 1개의 화소전극(120)을 마이너스로 하면, 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 적색의 마이너스 대전 미립자(330)는 각각 마이너스의 전극 및 플러스의 전극에 모인다. 백색의 비대전 미립자(340)에 의한 차폐가 충분하면, 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 적색의 마이너스 대전 미립자(330)가 각각의 전극에 모여 2개로 분리되어 있는 상태는 관찰자에게는 보이지 않고, 해당 화소는 관찰자에게는 희게 보인다. 그러나, 백색의 비대전 미립자(340)에 의한 차폐가 불충분한 경우, 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 적색의 마이너스 대전 미립자(330)가 희미하기는 하지만 2개로 분리되어 있는 상태가 관찰자로부터 보인다. 따라서, 이와 같은 백색의 비대전 미립자(340)에 의한 차폐가 불충분한 경우, 백 표시의 화소가 배열하는 부분에서는 분리된 2색이 규칙적으로 배열되어 보인다. 상기와 같은 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 적색의 마이너스 대전 미립자(330)의 분리는 노이즈로서 전기 영동 표시 패널의 표시 화질을 악화시킬 우려가 있다. 그래서, 본 실시형태에서는 화소전극(120)을 빗살형상으로 한다.
본 실시형태에 있어서의 화소전극(120)의 형상을 도 13에 나타낸다. 도 13은 도 10에 상당하는 도면이고, 간단을 위해 도면 중앙의 화소의 화소전극(120)만을 나타내고 있다. 이 도면과 같이, 본 실시형태에 있어서의 1화소 중의 2개의 화소전극(120)은 각각이 빗살형상을 하고 있고, 그들 화소전극(120)이 맞물리는 위치에 배치되어 있다. 즉, 1화소중의 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변은 빗살형상이며, 그들 화소전극(120)은 간극을 사이에 두고 맞물림의 위치에 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 미립자의 색 및 대전상태는 어느 조합이라도 좋고, 또, 기판 및 화소전극의 재질, TFT의 종류 등은 불문이다.
본 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태에 비해, 화소전극(120)의 면적은 작아진다. 그러나, 2개의 화소전극(120)이 들어가 배치되어 있기에, 백 표시시, 흑색의 플러스 대전 미립자(320) 및 적색의 마이너스 대전 미립자(330)는 1화소 중에서 혼합된다. 이 때문에, 백색의 비대전 미립자(340)에 의한 차폐가 불충분한 경우, 백 표시의 화소가 배열되는 부분에 있어서, 전술한 바와 같이 흑색의 플러스 대전 미립자(320)와 적색의 마이너스 대전 미립자(330)가 분리되어 보이는 것에 의한 화상의 외형의 거칠거칠한 느낌은 줄어든다. 그 결과, 전기 영동 표시 패널은 더욱 매끄러운 화상 표시가 가능하게 된다. 이와 같이, 본 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널의 화소전극(120)의 형상은 제 1 실시형태에 관한 전기 영동 표시 패널에 비해, 시인성을 향상시키고, 양질의 화상을 표시하는 것에 기여한다.
[제 3 실시형태]
다음에, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 여기서도 제 1 및 제 2 실시형태와의 차이점에 한정해서 설명한다. 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 1화소 중의 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변은 모두 직선형상이다. 백색의 비대전 미립자(340)에 의한 차폐가 불충분한 경우, 주사선, 신호선 및 용량선의 형상도 직선형상이기 때문에, 1화소 중의 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변과, 주사선, 신호선 및 용량선이 간섭을 일으켜, 간섭무늬가 발생할 염려가 있다. 이 때문에, 이들 간섭무늬가 노이즈로 되고, 본 전기 영동 표시 패널의 표시 화질을 악화시킬 우려가 있다. 그래서, 본 실시형태에 있어서, 1화소 중의 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변은 곡선형상이다.
본 실시형태에 있어서의 화소전극(120)의 형상을 도 14에 나타낸다. 도 14는 도 10에 상당하는 도면이며, 간단을 위해 도면 중앙의 화소의 화소전극(120)만을 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 1화소 중의 2개의 화소전극(120)의 서로 근접해서 대향하는 변은 S자형상의 곡선형상이다.
또한, 본 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 미립자의 색 및 대전 상태는 어느 조합이라도 좋다. 또, 기판 및 화소전극의 재질, TFT의 종류 등은 불문이다.
이 기술의 숙련자에게 있어서 추가의 이점 및 변경은 간단하게 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명의 더 넓은 양태는 여기에 나타내고 기술한 구체적인 설명 및 대표의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 첨부한 청구범위 등에 의해 규정된 일반적인 발명의 개념을 정신 및 범위를 이탈하지 않고 각종 변형이 가능하다.
100; 표시패널 110; 화소측 기판
120; 화소전극 130; 박막 트랜지스터(TFT)
140; 주사선 150; 신호선
160; 마이크로 리브 170; 보조 용량선
172; 보조 용량 전극 182; 절연막
184; 채널막 186; 채널 보호막
188; 절연막 190; 소스전극
200; COM 기판 210; 투명전극
220; 공통전극 310; 용매
320; 흑색의 플러스 대전 미립자 330; 적색의 마이너스 대전 미립자
340; 백색의 비대전 미립자 420; 주사 드라이버
440; 신호 드라이버 460; 제어부

Claims (20)

  1. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판과의 사이에 일정 간격의 간극을 갖고, 해당 제 1 기판과 대치하도록 구성된 제 2 기판과,
    상기 간극에 닫힌 공간인 복수의 화소 공간을 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 복수의 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와,
    상기 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 1 기판 상에 1개의 상기 화소 공간에 대해 2개 형성된 제 1 전극과,
    상기 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극과,
    상기 화소 공간에 봉입된 분산재와,
    상기 분산재에 현탁되고 상기 화소 공간에 봉입된 정의 전하를 갖는 정대전 미립자와,
    상기 분산재에 현탁되고 상기 화소 공간에 봉입된 부의 전하를 갖는 부대전 미립자와,
    상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자보다 절대값이 작은 전하를 갖고, 상기 분산재에 현탁되고 상기 화소 공간에 봉입된 약대전 미립자와,
    상기 제 1 전극에, 소스전극 및 드레인전극 중의 어느 한쪽이 접속되어 있는 스위칭용 박막 트랜지스터와,
    상기 스위칭용 박막 트랜지스터를 선택적으로 ON상태로 하는 주사 신호를 상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트전극에 공급하는 주사선과,
    상기 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극 및 드레인전극 중 상기 제 1 전극이 접속되어 있지 않은 쪽에 접속되고, 상기 정대전 미립자, 상기 부대전 미립자 및 상기 약대전 미립자를 영동시키도록, 상기 ON상태의 스위칭용 박막 트랜지스터 중, 상기 제 1 전극이 접속되어 있는 해당 스위칭용 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 입력하는 신호선을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 해당 화소 공간 중의 상기 신호선 또는 상기 주사선에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 빗살형상이며, 해당 화소 공간 중에 형성된 해당 빗살형상의 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 2개의 변은 간극을 사이에 두고 맞물림의 위치에 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스위칭용 박막 트랜지스터, 상기 주사선, 상기 신호선 및 용량선은 상기 제 1 기판과 상기 격벽부 사이에 배치되는 위치에 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 격벽부, 상기 스위칭용 박막 트랜지스터, 상기 주사선, 상기 신호선 및 상기 용량선은 상기 화소 공간에 있어서 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 직선 또는 곡선인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극은 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극은 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  11. 제 1 기판과,
    상기 제 1 기판과의 사이에 일정 간격의 간극을 갖고, 해당 제 1 기판과 대치하도록 구성된 제 2 기판과,
    상기 간극에 닫힌 공간인 복수의 화소 공간을 형성하고, 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판과 함께 복수의 해당 화소 공간의 경계를 구성하는 격벽부와,
    상기 각 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 1 기판 상에 1개의 상기 화소 공간에 대해 2개 형성된 제 1 전극과,
    상기 각 화소 공간 중에 상당하는 상기 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극과,
    상기 각 화소 공간에 봉입된 분산재와,
    상기 분산재에 현탁되고 상기 각 화소 공간에 봉입된 정의 전하를 갖는 정대전 미립자와,
    상기 분산재에 현탁되고 상기 각 화소 공간에 봉입된 부의 전하를 갖는 부대전 미립자와,
    상기 정대전 미립자 및 상기 부대전 미립자보다 절대값이 작은 전하를 갖고, 상기 분산재에 현탁되고 상기 각 화소 공간에 봉입된 약대전 미립자와,
    해당 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극이 상기 제 1 전극의 한쪽에 접속된 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터와,
    해당 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터의 소스전극이 상기 제 1 전극의 다른쪽에 접속된 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터와,
    상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터 및 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터를 선택적으로 ON상태로 하는 주사 신호를, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터 및 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터의 게이트전극에 공통으로 공급하는 주사선과,
    상기 정대전 미립자, 상기 부대전 미립자 및 상기 약대전 미립자를 영동시키도록 구성된, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터의 드레인전극에 접속해서, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 입력하는 제 1 신호선과,
    상기 정대전 미립자, 상기 부대전 미립자 및 상기 약대전 미립자를 영동시키도록 구성된, 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터의 드레인전극에 접속해서, 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터에 데이터 신호를 입력하는 제 2 신호선을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 서로 평행한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 직선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 해당 화소 공간 중의 상기 제 1 신호선 또는 상기 제 2 신호선, 또는 상기 주사선에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 빗살형상이고, 해당 화소 공간 중에 형성된 해당 빗살형상의 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 2개의 변은 간극을 사이에 두고 맞물림의 위치에 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터, 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터, 상기 주사선, 상기 제 1 신호선, 상기 제 2 신호선 및 용량선은 상기 제 1 기판과 상기 격벽부 사이에 배치되는 위치에 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 격벽부, 상기 제 1 스위칭용 박막 트랜지스터, 상기 제 2 스위칭용 박막 트랜지스터, 상기 주사선, 상기 제 1 신호선, 상기 제 2 신호선 및 상기 용량선은 상기 각 화소 공간에 있어서 대칭으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극의 서로 근접해서 대향하는 변은 직선 또는 곡선인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극은 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 각 화소 공간 중에 형성된 2개의 상기 제 1 전극은 면적이 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 패널.
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