KR20110075186A - Electrophoretic display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 특히 광효율을 향상시키고 생산 비용 및 소비 전력을 저감시킬 수 있는 전기영동 표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic display, and more particularly, to an electrophoretic display capable of improving light efficiency and reducing production cost and power consumption.
근래 정보화 사회의 발전과 더불어, 표시 장치에 대한 다양한 형태의 요구가 증대되면서, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP), 전계방출장치(Field Emission Display Device; FED), 유기전계발광 표시장치(Organic Electro Luminescent Emitting Display Device; OLED), 전기영동 표시장치(Electrophoretic Display Device: EPD)등 평판 표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. In recent years, with the development of the information society, various types of demands on display devices have increased, such as liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), and field emission displays. Research on flat panel display devices such as devices (FED), organic electroluminescent emitting devices (OLEDs), and electrophoretic display devices (EPDs) is being actively conducted.
그 중 전기영동 표시장치는 전압이 인가되는 한쌍의 전극을 콜로이드 용액에 담그면 콜로이드 입자가 어느 한쪽의 극성으로 이동하는 현상을 이용한 화상 표시장치로서, 백라이트를 사용하지 않으며 넓은 시야각, 높은 반사율, 읽기 쉬움 및 저소비 전력 등의 특성을 갖는바, 전기 종이(electric paper)로서 각광받을 것으로 기대된다. Among them, an electrophoretic display is an image display device using a phenomenon in which colloidal particles move to either polarity when a pair of electrodes to which voltage is applied is immersed in a colloidal solution. And low power consumption, which is expected to attract attention as an electric paper.
이와 같은 전기영동 표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이 하부 전극(14)이 형성된 하부 기판(10)과 상부 전극(24)이 형성된 상부 기판(20) 사이에 전기 영동체(30)가 개재된 구조를 가진다. 상부 전극(24)과 상부 기판(20) 사이에 R, G, B의 컬러필터층(22)이 형성되어 컬러를 구현하고, 하부 전극(14)과 하부 기판(20) 사이에는 구동 어레이(12)가 형성되어 전극에 전위를 가한다.As shown in FIG. 1, the electrophoretic display device includes an electrophoretic body 30 interposed between the lower substrate 10 having the lower electrode 14 and the upper substrate 20 having the upper electrode 24 formed thereon. Has a structure. R, G, and B
하부 전극(14) 및 상부 전극(24)에 전위가 인가되면, 전기 영동체(30) 내의 화이트 또는 블랙의 대전 입자가 한 전극 또는 다른 하나의 전극으로 이동하는데, 이것에 의해 화상 이미지가 구현된다.When a potential is applied to the lower electrode 14 and the upper electrode 24, the white or black charged particles in the electrophoretic body 30 move to one electrode or the other, whereby an image image is realized. .
이러한 전기영동 표시장치는 전기 영동체(30)가 화이트 또는 블랙만을 표현하므로 화상 이미지를 구현하기 위해 컬러필터층(22)을 사용하는데, 컬러필터층(22)을 사용할 경우 투과율 및 반사 효율이 저하된다. 특히, 플렉서블 기판을 사용할 경우 플렉서블한 상부 기판에 컬러필터층을 형성하는 구현하는 것은 기술적으로 어렵다. 또한, 전기 영동체(30)의 캡슐 사이즈와 화소의 크기를 정확하게 맞추는 것이 어렵다. The electrophoretic display uses the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광효율을 향상시키고 생산 비용 및 소비 전력을 저감시킬 수 있는 전기영동 표시장치를 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrophoretic display device capable of improving light efficiency and reducing production cost and power consumption.
본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 다수의 서브 화소로 정의된 하부 기판과, 상기 하부 기판 상에 형성된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극 사이의 상기 하부 기판 상에 형성된 블랙 매트릭스와, 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판과, 상기 블랙 매트릭스에 대향하는 위치의 상기 상부 기판에 형성되는 제 2 전극과, 상기 하부 기판 하부에 배치되어 광을 발생시키는 백라이트 유닛 및 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 형성되며, 음 또는 양의 전하를 갖는 광전환 입자를 포함한다.An electrophoretic display according to the present invention includes a lower substrate defined by a plurality of sub pixels, a first electrode formed on the lower substrate, a black matrix formed on the lower substrate between the first electrodes, and the lower substrate. An upper substrate opposed to the second substrate, a second electrode formed on the upper substrate at a position opposite to the black matrix, a backlight unit disposed below the lower substrate to generate light, and formed between the lower substrate and the upper substrate And light converting particles having a negative or positive charge.
상기 광전환 입자가 음의 전하를 갖는 경우, 상기 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고 상기 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 투과 모드 및 반사 모드 시 상기 광전환 입자에 의해 R, G, 또는 B 화상이 표시된다.When the light conversion particle has a negative charge, when a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode, R, G, Or a B image is displayed.
상기 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 상기 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고 상기 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 투과 모드 및 반사 모드 시 블랙이 표시된다.When the light conversion particle has a positive charge, when a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode, black is displayed in the transmission mode and the reflection mode.
본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이 에 상기 광전환의 유동성을 향상시키는 Hexane, toluene, chloroform 또는 water를 더 포함한다.The electrophoretic display according to the present invention further includes Hexane, toluene, chloroform or water for improving the fluidity of the light conversion between the lower substrate and the upper substrate.
상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 투명 도전 물질로 형성된다.The first electrode and the second electrode are formed of a transparent conductive material.
본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 상기 광전환 입자와 반대 극성을 갖는 블랙 입자를 더 포함한다.The electrophoretic display according to the present invention further includes black particles having a polarity opposite to that of the light conversion particles.
이때, 상기 제 1 전극은 투명 도전 물질로 형성되고, 상기 제 2 전극은 불투명 도전 물질로 형성된다.In this case, the first electrode is formed of a transparent conductive material, and the second electrode is formed of an opaque conductive material.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 다수의 서브 화소로 정의된 하부 기판과, 상기 하부 기판 상에 형성된 제 1 전극과, 상기 하부 기판에 대향하는 상부 기판과, 상기 상부 기판에 형성되는 제 2 전극과, 상기 하부 기판 하부에 배치되어 광을 발생시키는 백라이트 유닛 및 상기 하부 기판과 상기 상부 기판 사이에 음 또는 양의 전하를 갖는 광전환 입자와 상기 광전환 입자와 반대 극성을 갖는 블랙 입자를 포함한다.An electrophoretic display device according to still another embodiment of the present invention includes a lower substrate defined by a plurality of sub pixels, a first electrode formed on the lower substrate, an upper substrate facing the lower substrate, and an upper substrate. A second electrode to be formed, a backlight unit disposed under the lower substrate to generate light, and a light conversion particle having a negative or positive charge between the lower substrate and the upper substrate and a polarity opposite to the light conversion particle; Black particles.
상기 제 1 전극은 투명 도전 물질로 상기 하부 기판의 서브 화소 전면에 형성되고, 상기 제 2 전극은 투명 도전 물질로 상기 상부 기판의 서브 화소 전면에 형성된다.The first electrode is formed on the entire subpixel of the lower substrate with a transparent conductive material, and the second electrode is formed on the entire subpixel of the upper substrate with a transparent conductive material.
여기서, 상기 광전환 입자가 음의 전하를 갖는 경우, 상기 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고 상기 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 투과 모드 및 반사 모드 시 상기 광전환 입자 및 상기 블랙 입자에 의해 블랙으로 표시되거나, 상기 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 상기 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고 상기 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 투과 모드 시 블랙이 표시되고 반사 모드 시 R, G, 또는 B 화상이 표시되거나, 상기 광전환 입자가 음의 전하를 갖는 경우, 상기 제 1 전극에 음의 전압이 인가되고 상기 제 2 전극에 양의 전압이 인가되면 투과 모드 시 블랙이 표시되고 반사 모드 시 R, G, 또는 B 화상이 표시되거나, 상기 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 상기 제 1 전극에 음의 전압이 인가되고 상기 제 2 전극에 양의 전압이 인가되면 투과 모드 및 반사 모드 시 상기 광전환 입자 및 상기 블랙 입자에 의해 블랙으로 표시된다.Herein, when the light conversion particle has a negative charge, when a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode, the light conversion particle and the black particle in the transmission mode and the reflection mode. When the light conversion particle has a positive charge or when the light conversion particle has a positive charge, when a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode, black is displayed in the transmission mode and a reflection mode When the R, G, or B image is displayed, or when the light conversion particle has a negative charge, a negative voltage is applied to the first electrode and a positive voltage is applied to the second electrode, and thus black in the transmission mode. Is displayed and an R, G, or B image is displayed in the reflection mode, or when the light conversion particle has a positive charge, a negative voltage is applied to the first electrode and a positive voltage is applied to the second electrode. When The mode and the reflection mode are displayed in black by the light conversion particles and the black particles.
본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 광전환 입자가 방출하는 색으로 화상을 표시하게 되므로 컬러 필터층을 사용할 필요가 없어 투과율 및 반사 효율뿐만 아니라 높은 색순도로 색재현율을 향상시킬 수 있다.Since the electrophoretic display according to the present invention displays an image in a color emitted by the light conversion particles, it is not necessary to use a color filter layer, thereby improving color reproduction with high color purity as well as transmittance and reflection efficiency.
아울러, 본 발명은 투과 및 반사 모드 겸용으로 외부에서도 시인성을 증가시킬 수 있고, 구조가 간단하여 생산 비용 및 소비 전력을 저감시킬 수 있다. In addition, the present invention can increase the visibility from the outside in combination with the transmission and reflection mode, the structure is simple, it can reduce the production cost and power consumption.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명에 따른 전기영동 표시장치를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, an electrophoretic display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a 내지 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 표시장치를 설명하기 위한 단면도로, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 반사 모드시 화상 표시 상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 투과 모드시 화상 표시 상태를 설명하기 위한 단면도이다.2A and 3B are cross-sectional views illustrating an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A and 2B are images in a reflection mode of the electrophoretic display device according to the first embodiment of the present invention. 3A and 3B are cross-sectional views illustrating an image display state in a transmissive mode of an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 다수의 서브 화소가 형성된 하부 기판(110)과, 하부 기판(110)에 대향하는 상부 기판(120)과, 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이에 형성된 광전환 입자(130) 및 백라이트 유닛(190)을 포함한다.The electrophoretic display according to the present invention includes a
하부 기판(110) 상에는 전계 형성을 위한 제 1 전극(112), 블랙 매트릭스(114) 및 서브 화소 분리를 위한 격벽(152)이 형성되어 있다. 상부 기판(120)에는 전계 형성을 위한 제 2 전극(122)과 광 차단을 위한 UV 배리어 필름(140)이 형성되어 있다.The
하부 기판(110)과 상부 기판(120)은 전기영동 표시장치에 사용되는 공지의 투명 기판으로, 유리 또는 투명 플라스틱 필름이 사용된다. The
제 1 전극(112)은 하부 기판(110) 상에 블랙 매트릭스(114)를 사이에 두고 이격되어 형성된다. 제 1 전극(112)의 구성 재료로는 도전성을 가진 투명 금속 물질이면 한정되지 않고 이용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 전극(112)으로 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합이 이용될 수 있다. The
블랙 매트릭스(114)는 상부 기판(120)의 제 2 전극(122)과 대향하는 위치의 제 1 전극(112)들 사이의 하부 기판(110) 상에 형성된다. 격벽(152)은 하부 기판(110)을 서브 화소 단위로 분리함과 동시에 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이에 갭을 두는 역할을 한다. 격벽(152)은 공지의 절연 물질로 형성될 수 있다.The
상부 기판(120)에 형성된 제 2 전극(122)은 하부 기판(110)의 블랙 매트릭스(114)에 대향하도록 형성된다. 즉, 제 2 전극(122)은 상부 기판(120)을 바라볼 때, 블랙 매트릭스(114)와 중첩되도록 형성된다. 제 2 전극(122)의 구성 재료로는 도전성을 가진 불투명 금속 물질이면 특히 한정되지 않고 이용될 수 있다. The
UV 배리어 필름(140)은 상부 기판(120) 상의 전면에 형성되어 하부 기판(110) 하부에 배치된 백라이트 유닛(190)으로부터의 광이 상부 기판(120)을 통해 방출되는 되는 것을 차단하는 기능을 한다.The
광전환 입자(130)는 외부 또는 백라이트 유닛(190)으로부터의 특정 광 파장 영역을 흡수하여 가시광선 영역의 파장으로 빛을 전환하여 방출하는 입자로, 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이의 서브 화소마다 다수개 형성된다. 광전환 입자(130)는 각 서브 화소에서 R, G 또는 B 색을 방출한다. 이를 위해 광전환 입자(130)는 R 광전환 입자, G 광전환 입자 또는 B 광전환 입자일 수 있다. 광전환 입자(130)의 방출 색은 R, G, B에 한정되는 것은 아니다. The
광전환 입자(130)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 표면에 리간드가 부착되어 양(+)의 전하 또는 음(-)의 전하를 갖는다. 하부 기판(110)과 상부 기판(120) 사이에는 광전환 입자(130) 외에 Hexane, toluene, chloroform, water 등의 용매가 더 포함되어 광전환 입자(130)의 유동성을 향상시킬 수 있다.6A and 6B, the
도 2a를 참조하면, 백라이트 유닛(190)이 off 상태인 반사 모드 시 광전환 입자(130)가 음의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극(112)에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극(122)에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자(130)는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 1 전극(112)으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자(130)는 외부광을 흡수 및 전환하여 R, G 또는 B 빛을 상부 기판(120)으로 방출하여 화상을 표시한다.Referring to FIG. 2A, when the
도면에는 도시하지 않았으나, 백라이트 유닛이 off 상태인 반사 모드 시 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 2 전극으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자는 제 2 전극의 차단에 의해 외부광을 흡수할 수 없어 상부 기판은 블랙을 표시한다.Although not shown in the drawing, when the light conversion particles have a positive charge in the reflective mode in which the backlight unit is off, when the positive voltage is applied to the first electrode and the negative voltage is applied to the second electrode, the light conversion particles are applied. Moves to the polarized second electrode opposite to its polarity. Therefore, the light conversion particles cannot absorb external light by blocking the second electrode so that the upper substrate displays black.
도 2b를 참조하면, 백라이트 유닛(190)이 off 상태인 반사 모드 시 광전환 입자(130)가 음의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극(112)에 음의 전압이 인가되고, 제 2 전극(122)에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자(130)는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 2 전극(122)으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자(130)는 제 2 전극(122)의 차단에 의해 외부광을 흡수할 수 없고, 발광하더라도 제 2 전극(122)에 의해 차단되므로 상부 기판(120)에는 블랙 화상이 표시된다.Referring to FIG. 2B, when the
도면에는 도시하지 않았으나, 백라이트 유닛이 off 상태인 반사 모드 시 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 음의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 1 전극으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자는 외부광을 흡수 및 전환하여 R, G 또는 B 빛을 상부 기판으로 방출하여 화상을 표시한다.Although not shown in the drawing, when the light conversion particles have a positive charge in the reflection mode in which the backlight unit is off, a negative voltage is applied to the first electrode, and when the positive voltage is applied to the second electrode, the light conversion particles are applied. Moves to a polarized first electrode opposite to its polarity. Accordingly, the light conversion particles absorb and convert external light to emit R, G or B light to the upper substrate to display an image.
도 3a를 참조하면, 백라이트 유닛(190)이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입 자(130)가 음의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극(112)에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극(122)에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자(130)는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 1 전극(112)으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자(130)는 백라이트 유닛(190)의 광을 흡수 및 전환하여 R, G 또는 B 빛을 상부 기판(120)으로 방출하여 화상을 표시한다.Referring to FIG. 3A, when the
도면에는 도시하지 않았지만, 백라이트 유닛이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자는 제 2 전극으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자의 발광 색은 제 2 전극에 의해 차단되고, 백라이트 유닛의 광은 UV 배리어 필름에 의해 차단되므로 상부 기판에는 블랙이 표시된다.Although not shown in the drawings, when the light conversion particles have a positive charge in the transmissive mode when the backlight unit is on, a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode. Moves to the second electrode. Therefore, the light emission color of the light conversion particles is blocked by the second electrode, and the light of the backlight unit is blocked by the UV barrier film, so that black is displayed on the upper substrate.
도 3b를 참조하면, 백라이트 유닛(190)이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자(130)가 음의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극(112)에 음의 전압이 인가되고, 제 2 전극(122)에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자(130)는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 2 전극(122)으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자(130)의 발광 색은 제 2 전극(122)에 의해 차단되고, 백라이트 유닛(190)의 광은 UV 배리어 필름(140)에 의해 차단되므로 상부 기판(120)에는 블랙 화상이 표시된다.Referring to FIG. 3B, when the
도면에는 도시되지 않았지만 백라이트 유닛이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 음의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자는 제 1 전극으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자는 백라이트 유닛의 광을 흡수 및 전환하여 R, G 또는 B 빛을 상부 기판으로 방출하여 화상을 표시한다.Although not shown in the drawing, when the light conversion particles have a positive charge in the transmissive mode in which the backlight unit is on, a negative voltage is applied to the first electrode, and the light conversion particles are applied when the positive voltage is applied to the second electrode. Move to the first electrode. Therefore, the light conversion particles absorb and convert light of the backlight unit to emit R, G or B light to the upper substrate to display an image.
이렇듯, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 광전환 입자(130)가 방출하는 색으로 화상을 표시하게 되므로 컬러 필터층을 사용할 필요가 없다. 따라서, 본 발명은 투과율 및 반사 효율을 향상시킬 수 있고, 높은 색순도로 색재현율을 향상시킬 수 있다.As such, the electrophoretic display device according to the present invention displays an image in a color emitted by the
아울러, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 투과 및 반사 모드 겸용으로 외부에서도 시인성을 증가시킬 수 있고, 구조가 간단하여 생산 비용 및 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 광전환 입자(130)는 액상이어서 플렉서블에 유리하다.In addition, the electrophoretic display device according to the present invention can increase the visibility from the outside by using both the transmission and reflection mode, and can reduce the production cost and power consumption due to the simple structure. In addition, the
한편, 백라이트 유닛(190)은 광을 발생시키는 UV 램프(192)와 UV 램프(192)에서 발생한 광을 널리 분포시키는 도광판(194)을 포함한다. UV 램프(192)의 파장대는 400nm 이하이다.Meanwhile, the
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 다수의 서브 화소가 형성된 하부 기판(210)과, 하부 기판(210)에 대향하는 상부 기판(220)과, 하부 기판(210)과 상부 기판(220) 사이에 형성된 광전환 입자(230)와 블랙 입자(260), 하부 기판(210)의 하부에 배치되는 백라이트 유닛(290) 및 상부 기판(220) 상에 형성된 UV 배리어 필름(240)을 포함한다. 4A and 4B, an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention may include a
하부 기판(210) 상에는 전계 형성을 위한 제 1 전극(112) 및 서브 화소 분리를 위한 격벽(252)이 형성되어 있다. 상부 기판(220)에는 전계 형성을 위한 제 2 전극(222)과 광 차단을 위한 UV 배리어 필름(240)이 형성되어 있다.The
제 1 전극(212)은 하부 기판(210) 상에 서브 화소마다 형성된다. 제 1 전극(212)의 구성 재료로는 도전성을 가진 투명 금속 물질이면 한정되지 않고 이용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 전극(212)으로 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합이 이용될 수 있다. 격벽(252)은 공지의 절연 물질로 형성될 수 있다.The
상부 기판(220)에는 제 2 전극(222)이 제 1 전극(212)에 대향하도록 형성된다. 제 2 전극(222)의 구성 재료로는 도전성을 가진 투명 금속 물질이면 한정되지 않고 이용될 수 있다. 예를 들면, 제 2 전극(222)으로 인듐주석산화물(Indium Tin Oxide: ITO), 주석산화물(Tin Oxide: TO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide: IZO), 인듐주석아연산화물(Indium Tin Zinc Oxide: ITZO) 또는 이들의 조합이 이용될 수 있다. The
UV 배리어 필름(240)은 상부 기판(220) 상의 전면에 형성되어 하부 기판(210) 하부에 배치된 백라이트 유닛(290)으로부터의 광이 상부 기판(220)을 통해 방출되는 되는 것을 차단하는 기능을 한다.The
백라이트 유닛(290)은 광을 발생시키는 UV 램프(292)와 UV 램프(292)에서 발생한 광을 널리 분포시키는 도광판(294)을 포함한다. UV 램프(292)의 파장대는 400nm 이하이다.The
광전환 입자(230)는 특정 광 파장 영역을 흡수하여 가시광선 영역의 파장으로 빛을 전환하여 방출하는 입자로, 하부 기판(210)과 상부 기판(220) 사이의 서브 화소마다 다수개 형성된다. The
광전환 입자(230)는 각 서브 화소에서 R, G 또는 B 색을 방출한다. 이를 위해 광전환 입자(230)는 R 광전환 입자, G 광전환 입자 또는 B 광전환 입자일 수 있다. 광전환 입자(230)의 방출 색은 R, G, B에 한정되는 것은 아니다. 하부 기판(210)과 상부 기판(220) 사이에는 광전환 입자(230) 외에 Hexane, toluene, chloroform, water 등의 용매가 더 포함되어 광전환 입자(230)의 유동성을 향상시킬 수 있다.The
광전환 입자(230)는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 표면에 리간드가 부착되어 양(+)의 전하 또는 음(-)의 전하를 갖는다. 블랙 입자(260)는 광전환 입자(230)와 반대의 극성을 갖는다. 즉, 광전환 입자(230)가 양의 전하를 갖으면 블랙 입자(260)는 음의 전하를 갖고, 광전환 입자(230)가 음의 전하를 갖으면 블랙 입자(260)는 양의 전하를 갖는다.The
도 4a를 참조하면, 백라이트 유닛(290)이 off 상태인 반사 모드 시 광전환 입자(230)가 음의 전하를 갖고, 블랙 입자(260)가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극(212)에 음의 전압이 인가되고, 제 2 전극(222)에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자(230)는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 2 전극(222)으로 이동하고, 블랙 입자(260)는 제 1 전극(212)으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자(230)는 외부광을 흡수 및 전환하여 R, G 또는 B 빛을 상부 기판(220)으로 방출하여 화상을 표시한다.Referring to FIG. 4A, when the
도 4b를 참조하면, 백라이트 유닛(290)이 off 상태인 반사 모드 시 광전환 입자(230)가 음의 전하를 갖고, 블랙 입자(260)가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극(212)에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극(222)에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자(230)는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 1 전극(212)으로 이동하고, 블랙 입자(260)는 제 2 전극(222)으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자(230)는 블랙 입자(260)의 차단에 의해 외부광을 흡수할 수 없어 발광할 수 없거나, 블랙 입자(260)가 보여 상부 기판(120)에는 블랙 화상이 표시된다.Referring to FIG. 4B, when the
도면에는 도시되지 않았지만, 상술한 바와 같이 백라이트 유닛이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자가 양의 전하를 갖고 블랙 입자가 음의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 음의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 1 전극으로 이동하고, 블랙 입자는 제 2 전극으로 이동한다. 따라서, 광전환 입자가 백라이트 유닛의 광을 흡수 및 전환하여 R, G 또는 B 빛을 발광하더라도 블랙 입자에 의해 차단되어 블랙을 표시한다.Although not shown in the drawing, when the light conversion particle has a positive charge and the black particle has a negative charge in the transmissive mode in which the backlight unit is on, as described above, a negative voltage is applied to the first electrode. When a positive voltage is applied to the second electrode, the light conversion particles move to the first electrode having a polarity opposite to that of the polarity, and the black particles move to the second electrode. Therefore, even if the light conversion particle absorbs and converts light of the backlight unit to emit R, G or B light, it is blocked by the black particles to display black.
백라이트 유닛이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자가 양의 전하를 갖고 블랙 입자가 음의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자는 자신의 극성과 반대되는 극성을 띤 제 2 전극으로 이동하고, 블랙 입자는 제 1 전극으로 이동한다. 따라서, 백라이트 유닛의 광은 블랙 입자에 의해 차단되어 블랙을 표시한다.When the light conversion particle has a positive charge and the black particle has a negative charge in the transmissive mode with the backlight unit on, a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode. The converting particles move to the second electrode having a polarity opposite to their polarity, and the black particles move to the first electrode. Therefore, the light of the backlight unit is blocked by the black particles to display black.
위와 반대로 백라이트 유닛이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자가 음의 전하를 갖고 블랙 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 음의 전압이 인가되 고, 제 2 전극에 양의 전압이 인가되면 광전환 입자는 제 2 전극으로 이동하고, 블랙 입자는 제 1 전극으로 이동한다. 따라서, 백라이트 유닛의 광은 블랙 입자에 의해 차단되어 상부 기판은 블랙을 표시한다.In contrast, when the light conversion particle has a negative charge and the black particle has a positive charge in the transmission mode with the backlight unit turned on, a negative voltage is applied to the first electrode and a positive voltage is applied to the second electrode. When applied, the light conversion particles move to the second electrode, and the black particles move to the first electrode. Therefore, the light of the backlight unit is blocked by the black particles so that the upper substrate displays black.
또한, 백라이트 유닛이 on 상태인 투과 모드 시 광전환 입자가 음의 전하를 갖고 블랙 입자가 양의 전하를 갖는 경우, 제 1 전극에 양의 전압이 인가되고, 제 2 전극에 음의 전압이 인가되면 광전환 입자는 제 1 전극으로 이동하고, 블랙 입자는 제 2 전극으로 이동한다. 따라서, 백라이트 유닛의 광은 블랙 입자에 의해 차단되어 상부 기판은 블랙을 표시한다.In addition, when the light conversion particle has a negative charge and the black particle has a positive charge in the transmission mode with the backlight unit turned on, a positive voltage is applied to the first electrode and a negative voltage is applied to the second electrode. When the light conversion particles move to the first electrode, the black particles move to the second electrode. Therefore, the light of the backlight unit is blocked by the black particles so that the upper substrate displays black.
이렇듯, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 외부광 또는 백라이트 유닛의 광과 제 1 전극 및 제 2 전극의 전계를 제어하여 양의 전하 또는 음의 전하를 띤 광전환 입자(230)와 이와 반대되는 극성을 가지는 블랙 입자(260)의 위치를 이동시킴으로써 화상을 표시한다. As described above, the electrophoretic display device according to the present invention controls the light of the external light or the backlight unit and the electric fields of the first electrode and the second electrode so as to be opposite to the
따라서, 본 발명에 따른 전기영동 표시장치는 컬러 필터층을 사용할 필요가 없어 투과율 및 반사 효율을 향상시킬 수 있고, 높은 색순도로 색재현율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 투과 및 반사 모드 겸용으로 외부에서도 시인성을 증가시킬 수 있고, 구조가 간단하여 생산 비용 및 소비 전력을 저감시킬 수 있다. Therefore, the electrophoretic display device according to the present invention does not need to use a color filter layer, thereby improving transmittance and reflection efficiency, and improving color reproducibility with high color purity. In addition, the combination of the transmission and reflection mode can increase the visibility from the outside, the simple structure can reduce the production cost and power consumption.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 전기영동 표시장치는 제 1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 구조에 광전환 입자와 반대 극성을 갖는 블랙 입자를 더 포함한다. The electrophoretic display device according to the third embodiment of the present invention further includes black particles having a polarity opposite to the light conversion particles in the structure of the electrophoretic display device according to the first embodiment.
제 3 실시예에 따른 전기영동 표시장치 역시 제 1 실시예에서 살펴본 바와 같이 광전환 입자가 제 1 전극으로 이동하면 블랙 입자는 제 2 전극으로 이동하고, 광전환 입자가 제 2 전극으로 이동하면 블랙 입자는 제 1 전극으로 이동함으로써, 화상표시를 조절한다.As shown in the first embodiment, the electrophoretic display according to the third embodiment also moves the black particles to the second electrode when the light conversion particles move to the first electrode, and moves the black particles to the second electrode when the light conversion particles move to the second electrode. The particles move to the first electrode, thereby adjusting the image display.
이상에서 설명한 기술들은 현재 바람직한 실시예를 나타내는 것이고, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 실시예의 변경 및 다른 용도는 당업자들에게는 알 수 있을 것이며, 상기 변경 및 다른 용도는 본 발명의 취지 내에 포함되거나 또는 첨부된 청구범위의 범위에 의해 정의된다. The above-described techniques represent presently preferred embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings. Modifications and other uses of the embodiments will be apparent to those skilled in the art, and such changes and other uses are defined by the scope of the claims contained within or appended to the spirit of the invention.
도 1은 종래의 전기영동 표시장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional electrophoretic display device.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 반사 모드시 화상 표시 상태를 설명하기 위한 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views illustrating an image display state in a reflection mode of an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 투과 모드시 화상 표시 상태를 설명하기 위한 단면도이다.3A and 3B are cross-sectional views illustrating an image display state in a transmissive mode of an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 반사 모드시 화상 표시 상태를 설명하기 위한 단면도이다.4A and 4B are cross-sectional views illustrating an image display state in a reflection mode of an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 광전환 입자를 설명하기 위한 도면이다.5A and 5B are views for explaining the light conversion particles of the present invention.
<<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>><< Explanation of symbols for main part of drawing >>
110, 210: 하부 기판 112, 212: 제 1 전극110 and 210:
114, 214: 블랙 매트릭스 120, 220: 상부 기판 114, 214:
122, 222: 제 2 전극 130, 230: 광전환 입자122, 222:
140, 240: UV 배리어 필름 260: 블랙 입자140, 240: UV barrier film 260: black particles
190, 290: 백라이트 유닛190, 290: backlight unit
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