KR20110112946A - 전기습윤표시장치 - Google Patents

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KR20110112946A
KR20110112946A KR1020100032191A KR20100032191A KR20110112946A KR 20110112946 A KR20110112946 A KR 20110112946A KR 1020100032191 A KR1020100032191 A KR 1020100032191A KR 20100032191 A KR20100032191 A KR 20100032191A KR 20110112946 A KR20110112946 A KR 20110112946A
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Abstract

본 발명은 전계의 세기에 따라 밀집도가 조절되는 유체를 이용하여 각 화소의 휘도를 제어함으로써 영상신호를 표시하는 전기습윤표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전기습윤표시장치는 서로 대향하는 제1 지지기판과 제2 지지기판; 상기 제2 지지기판과 대향하는 상기 제1 지지기판의 일면 상에, 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되고, 상기 화소 각각에 대응하는 화소전압이 인가되는 화소전극; 상기 화소전극을 포함한 상기 제1 지지기판의 일면에 형성되고, 소수성을 갖는 절연층; 상기 화소 각각이 정의되도록, 상기 절연층 상에 상기 화소 각각의 화소 경계부와 대응하여 형성되는 격리벽; 상기 제1 지지기판과 대향하는 상기 제2 지지기판의 일면 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소에 대응하는 공통전압이 인가되는 공통전극; 상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽에 의해 정의되는 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 절연층과 인접하게 형성되고, 광의 투과를 차폐하며, 소수성을 갖는 제1 유체; 및 상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 제1 유체를 둘러싸도록 형성되고, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하며, 친수성을 갖는 제2 유체를 포함한다.

Description

전기습윤표시장치{Electrowetting Display Device}
본 발명은 전계의 세기에 따라 밀집도가 조절되는 유체를 이용하여 각 화소의 휘도를 제어함으로써 영상신호를 표시하는 전기습윤표시장치에 관한 것으로, 특히, 구조를 단순화하여 두께가 감소될 수 있는 전기습윤표시장치에 관한 것이다.
최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 및 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display: EWD) 등을 들 수 있다.
이 중, 전기습윤표시장치는 전기습윤(Electrowetting) 현상을 응용하여 정보신호를 시각적으로 표현한다. 여기서, 전기습윤 현상이란, 전계에 의해 유체의 계면장력(interfacial tension)이 변화되어, 유체가 이동(migration)하거나 또는 변형(deformation)하는 현상을 의미한다. 전기습윤표시장치는 화소 내부의 소정 공간에 친수성유체(hydrophilic liquid)와 소수성유체(hydrophobic liquid)를 주입하고, 화소 내부에 소정 세기의 전계를 이용하여 친수성유체의 계면장력을 변화시켜서, 화소 개구부에 대응하는 소수성유체의 밀집도를 변화시킨다. 즉, 전기습윤표시장치는 화소 내부의 전계의 세기를 이용하여 각 화소의 휘도를 제어함으로써, 영상정보를 표시한다. 이러한 전기습윤표시장치는 작은 사이즈, 저소비전력, 빠른 응답속도, 높은 컬러 휘도(High color brightness)의 유리한 특성을 가지므로, 최근 차세대 평판표시장치의 하나로 각광받고 있다.
이하에서는, 종래기술에 따른 전기습윤표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 종래기술에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
종래기술에 따른 전기습윤표시장치(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 대향하는 제1 기판(11)과 제2 기판(12), 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 충진되는 유체층(13)을 포함하여 이루어진다. 제1 기판(11)은, 하부지지기판(11a), 하부지지기판(11a)의 일면 상에 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되는 화소전극(11b), 화소전극(11b)을 포함한 하부지지기판(11a)의 전면에 형성되는 소수성의 절연층(11c), 절연층(11c) 상에 화소 개구부 외곽과 대응하여 형성되는 소수성의 클래딩층(11d) 및 절연층(11c) 상에 화소 각각의 화소경계부와 대응하여 형성되는 화소 벽(11e)을 포함하여 이루어진다. 제2 기판(12)은, 상부지지기판(12a), 상부지지기판(12a) 상에 화소 각각과 대응하는 파장대역의 가시광선을 발생시키는 컬러필터층(CF) 및 컬러필터층(CF) 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되는 공통전극(12e)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 화소 각각에 대응하는 컬러필터층(CF)은, 적색에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 적색(Red) 컬러필터(12b), 청색에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 청색(Blue) 컬러필터(12c) 및 녹색에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 녹색(Green) 컬러필터(12d)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 유체층(13)은 화소 각각에 대응하여 형성되고 클래딩층(11d)과 적어도 일부가 접촉하며 광의 투과를 방해하는 소수성유체(13a) 및 복수의 화소에 대응하여 형성되고 화소 각각의 소수성유체(13a)를 모두 둘러싸는 친수성유체(13b)로 이루어진다.
이와 같이, 종래 기술에 따른 전기습윤표시장치(10)는, 화소전극(11b)과 공통전극(12e) 사이에 형성된 전계의 세기에 따라 소수성유체(13a)가 화소 개구부에 걸쳐있는 면적을 조절함으로써, 화소 각각의 휘도를 제어한다. 또한, 종래 기술에 따른 전기습윤표시장치(10)는, 컬러필터층(CF)을 포함하여, 화소 각각에 대응하는 R, G, B 가시광선을 표시할 수 있어, 색상 표현이 가능한 표시장치로써 기능한다.
그러나, 종래기술에 따른 전기습윤표시장치(10)는, 화소 각각의 휘도를 결정하는 소수성유체(13a)와 화소 각각의 색상을 결정하는 컬러필터층(CF)을 별도로 포함하고 있어, 구조를 단순화하는 데에 한계가 있다.
이에 따라, 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치(10')는, 도 2에 도시된 바와 같이, 컬러필터층(CF)을 상부지지기판(12a)에 형성하지 않고, 소수성유체(13a)와 일체로 형성한다.
구체적으로, 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치(10')는, 서로 대향하는 제1 기판(11)과 제2 기판(12), 제1 기판(11)과 제2 기판(12) 사이에 충진되는 유체층(13)을 포함한다. 여기서, 종래의 다른 기술에 따른 제1 기판(11)은, 도 1에 도시된 종래기술에 따른 전기습윤표시장치(10)와 동일하므로, 이하에서 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
그리고, 제2 기판(12)은, 상부지지기판(12a), 상부지지기판(12a)의 일면 상에 화소 개구부 외곽과 대응하여 형성되는 블랙매트릭스층(12f), 블랙매트릭스층(12f)을 포함한 상부지지기판(12a)의 전면에 형성되는 보호층(12g) 및 보호층(12g) 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되는 공통전극(12e)을 포함하여 이루어진다. 또한, 유체층(13)은 화소 각각에 대응하여 형성되고, 클래딩층(11d)과 적어도 일부가 접촉하며, 컬러필터층(CF)으로 마련되는 소수성유체(13a) 및 복수의 화소에 대응하여 형성되고 화소 각각의 소수성유체(13a)를 모두 둘러싸는 친수성유체(13b)로 이루어진다. 여기서, 여기서, 화소 각각에 대응하는 소수성유체(13a)는 적색에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 적색(Red) 컬러필터(13c), 청색에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 청색(Blue) 컬러필터(13d) 및 녹색에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 녹색(Green) 컬러필터(13e) 중 어느 하나로써 기능한다.
이상과 같이, 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치(10')는, 상부지지기판(12a) 상에 별도로 형성되는 컬러필터층(CF)을 포함하는 대신, 소수성유체(13a)에 소정의 가시광선을 투과하는 염료 등을 삽입하여, 컬러필터층(CF)으로 작용하는 소수성유체(13a)를 포함한다. 이때, 종래기술에 따른 전기습윤표시장치(10)는 광 투과를 방해하는 소수성유체(13a)에 의해, 화소 개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지할 수 있는 반면, 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치(10')는 특정 파장대역의 가시광선을 투과하는 컬러필터로 마련되는 소수성유체(13a)를 포함하므로, 화소개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지할 수 없다. 이에 따라, 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치(10')는 상부지지기판(12a)에 화소 개구부 외곽과 대응하여 형성되는 블랙매트릭스층(12f)을 더 포함함으로써, 화소 개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지한다.
이상과 같이, 종래기술 또는 종래의 다른 기술에 따르면, 색조표현이 가능한 표시장치로써 구동하기 위하여, 전기습윤표시장치(10, 10')는 컬러필터층(CF)을 포함하여야 하고, 이에 컬러필터층(CF)을 상부지지기판(12a) 상에 형성(도 1에 도시됨)하거나, 소수성유체(13a)에 소정의 염료를 삽입하여 컬러필터층(CF)으로 기능하게 하고 화소개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지하기 위한 블랙매트릭스층(12f)을 상부지지기판(12a) 상에 형성(도 2에 도시됨)하여야 한다. 그러므로, 장치 두께의 감소 또는 제조비용의 절감을 실현하는 데에 한계가 있는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명이 해결하려는 과제는 종래기술보다 구조를 단순화할 수 있어, 두께를 감소시킬 수 있는 전기습윤표시장치을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 서로 대향하는 제1 지지기판과 제2 지지기판; 상기 제2 지지기판과 대향하는 상기 제1 지지기판의 일면 상에, 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되고, 상기 화소 각각에 대응하는 화소전압이 인가되는 화소전극; 상기 화소전극을 포함한 상기 제1 지지기판의 일면에 형성되고, 소수성을 갖는 절연층; 상기 화소 각각이 정의되도록, 상기 절연층 상에 상기 화소 각각의 화소 경계부와 대응하여 형성되는 격리벽; 상기 제1 지지기판과 대향하는 상기 제2 지지기판의 일면 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소에 대응하는 공통전압이 인가되는 공통전극; 상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽에 의해 정의되는 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 절연층과 인접하게 형성되고, 광의 투과를 차폐하며, 소수성을 갖는 제1 유체; 및 상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 제1 유체를 둘러싸도록 형성되고, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하며, 친수성을 갖는 제2 유체를 포함하는 전기습윤표시장치를 제공한다.
그리고, 본 발명은, 행렬로 배열되는 복수의 화소가 정의되도록 서로 대향하는 제1 지지기판과 제2 지지기판; 상기 제2 지지기판과 대향하는 상기 제1 지지기판의 일면 상에, 상기 복수의 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 화소전압이 인가되는 화소전극; 상기 화소전극을 포함한 상기 제1 지지기판의 일면에 형성되고, 소수성을 갖는 절연층; 상기 제1 지지기판과 대향하는 상기 제2 지지기판의 일면 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소에 대응하는 공통전압이 인가되는 공통전극; 적어도 하나의 화소를 포함하는 하나의 화소열이 정의되도록, 상기 절연층 상에 화소열 각각의 경계부와 대응하여 형성되는 격리벽; 상기 하나의 화소열에 포함되는 상기 적어도 하나의 화소가 개개로 정의되도록, 상기 절연층 상에 상기 적어도 하나의 화소 간의 경계부와 대응하여 형성되는 화소 벽; 상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽 및 상기 화소 벽에 의해 정의되는 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 절연층과 인접하게 형성되고, 광의 투과를 차폐하며, 소수성을 갖는 제1 유체; 및 상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽에 의해 정의되는 상기 화소열 각각의 화소열영역과 대응하여, 상기 화소열영역에 포함되는 적어도 하나의 제1 유체를 둘러싸도록 형성되며, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하고, 친수성을 갖는 제2 유체를 포함하는 전기습윤표시장치를 제공한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 전기습윤표시장치는, 화소영역 또는 화소열영역에 대응하고, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하도록 형성되는 친수성유체를 포함하여, 컬러필터층을 포함하지 않고서도 색조를 표현할 수 있다. 이때, 인접한 화소 또는 인접한 화소열 사이를 완전히 구분하도록 형성되는 격리벽에 의해, 화소영역 또는 화소열에 대응하는 화소열영역 내에 배치된 소수성유체 및 친수성유체는 이웃한 다른 화소 또는 화소열로 이동할 수 없으므로, 친수성 유체에 포함되어 다른 파장대역의 가시광선을 방출하는 염료 또는 안료끼리 혼합되는 것이 방지될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 전기습윤표시장치는 광의 투과를 차폐하도록 형성되는 소수성유체를 포함하여, 블랙매트릭스층을 포함하지 않고서도 화소 개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전기습윤표시장치는 종래기술에 비해 단순화된 구조로 이루어지므로, 두께가 감소될 수 있어, 활용도가 더욱 높아질 수 있고, 단순화된 구조로 인해 제조시의 공정횟수가 줄어들어 제조비용이 절감될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 다른 기술에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 5a는 도 3 또는 도 4에 도시된 전기습윤표시장치를 나타낸 평면도의 일 예이다.
도 5b는 도 3 또는 도 4에 도시된 전기습윤표시장치를 나타낸 평면도의 다른 예이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 투과형 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다. 또한, 도 5a는 도 3 또는 도 4에 도시된 전기습윤표시장치를 나타낸 평면도의 일 예이고, 도 5b는 도 3 또는 도 4에 도시된 전기습윤표시장치를 나타낸 평면도의 다른 예이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 대향하는 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 및 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 주입되어 형성되는 유체층(130)을 포함하여, 복수의 화소를 형성한다.
제1 기판(110)은, 제1 지지기판(111), 제2 기판(120)과 대향하는 제1 지지기판(111)의 일면 상에 복수의 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되고, 복수의 화소 각각에 대응하는 화소전압이 인가되는 화소전극(112), 화소전극(112)을 포함한 제1 지지기판(111)의 일면 전체에 형성되고, 소수성을 갖는 절연층(113), 절연층(113) 상에 복수의 화소 각각의 화소 개구부 외곽과 대응하여 형성되고 소수성을 갖는 클래딩층(114) 및 복수의 화소 각각이 정의되도록, 절연층(113) 상에 복수의 화소 각각의 화소 경계부와 대응하여 형성되는 격리벽(115)을 포함하여 이루어진다. 이때, 격리벽(115)은 복수의 화소 중 인접한 화소 사이를 가로지르는 벽으로 형성되고, 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 간격에 대응하는 높이를 갖는다. 즉, 격리벽(115)은 절연층(113)과 공통전극(122) 사이의 간격에 해당되는 높이를 갖는다.
제2 기판(120)은, 제2 지지기판(121) 및 제1 기판(110)과 대향하는 제2 지지기판(121)의 일면 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되고, 복수의 화소에 대응하는 공통전압이 인가되는 공통전극(122)을 포함하여 이루어진다.
유체층(130)은, 격리벽(115)에 의해 정의되는 복수의 화소 각각의 화소영역과 대응하여 절연층(113)과 인접하게 형성되고, 광의 투과를 차폐하며, 소수성을 갖는 제1 유체(131, 이하 "소수성유체"로 지칭함) 및 복수의 화소 각각의 화소영역과 대응하여 소수성유체(131)를 둘러싸도록 형성되고, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하며, 친수성을 갖는 제2 유체(132, 이하 "친수성유체"로 지칭함)를 포함하여 이루어진다. 이때, 소수성유체(131)는 광의 투과를 차폐하는 검정색 안료 또는 염료를 포함한다. 그리고, 친수성유체(132)는 소정 파장대역의 가시광선을 필터링하는 염료를 포함한다. 특히, 전기습윤표시장치가 적색, 녹색, 청색(Red, Green, Blue)의 색상을 표현할 수 있도록, 친수성유체(132)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 중 어느 하나에 해당되는 파장대역의 가시광선을 투과하는 컬러필터로 기능한다. 즉, 친수성유체(132)는 적색(R)에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 염료, 녹색(G)에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 염료 및 청색(B)에 인접한 파장대역의 가시광선을 투과하는 염료 중 어느 하나를 포함함으로써, 적색(Red) 컬러필터(132a), 녹색(G) 컬러필터(132b) 및 청색(B) 컬러필터(132c) 중 어느 하나로 마련된다.
이와 같이 구성되는 전기습윤표시장치(100)는, 화소 각각에 대응하여, 화소영역 내에 소정 세기의 전계를 형성하고, 전계의 세기에 따라, 친수성유체(132)의 계면장력을 변화시켜, 화소 개구부에 걸쳐지는 소수성유체(131)의 면적을 조절한다.
구체적으로, 화소영역 내에 전계가 형성되지 않은 경우, 도 3의 좌측에 도시된 화소와 같이, 소수성유체(131)은 소수성을 갖는 클래딩층(114) 및 절연층(113)의 전면과 접촉하여, 화소 개구부의 전면에 걸쳐진다. 이와 같이, 광의 투과를 차폐하는 안료 또는 염료를 포함하는 소수성유체(131)가 화소 개구부의 전면에 배치되고, 소정 파장대역의 가시광선(적색 가시광선)을 방출하는 염료를 포함하는 친수성유체(132a)는 소수성유체(131)에 의해 절연층(113)과 전혀 접촉하지 않는다. 그러므로, 해당 화소는 소정 파장대역의 가시광선(적색 가시광선)을 방출할 수 없게 되어, 최소 휘도를 나타낸다.
또는, 화소영역 내에 최대 세기의 전계가 형성되는 경우, 도 3의 우측에 도시된 화소와 같이, 친수성유체(132)는 전계에 의해 변동되는 계면장력으로 소수성을 갖는 절연층(113)의 전면과 접촉하여, 화소 개구부의 전면에 걸쳐진다. 이때, 소수성유체(131)는 친수성유체(132)에 의해 밀려져서, 화소전극(112)가 형성되지 않은 화소 개구부 외곽의 클래딩층(114)으로 밀집된다. 이때, 소정 파장대역의 가시광선(청색 가시광선)을 투과하는 염료를 포함하는 친수성유체(132)가 화소 개구부의 전면에 배치되어, 해당 화소는 소정 파장대역의 가시광선(청색 가시광선)을 화소 개구부 전면을 통해 외부로 방출하므로, 최대 휘도를 나타낸다.
또는, 화소영역 내에 소정 세기의 전계가 형성되는 경우, 도 3의 가운데에 도시된 화소와 같이, 전계의 세기에 대응하는 면적으로 친수성유체(132)가 절연층(113)과 접촉한다. 이때, 해당 화소는 소정 파장대역의 가시광선(녹색 가시광선)을 전계의 세기에 대응하는 화소 개구부의 소정 면적을 통해 외부로 방출하므로, 전계의 세기에 대응하는 휘도를 나타낸다.
한편, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치(100)는 소수성유체(131)가 밀집되는 클래딩층(114)을 포함하여 이루어지지만, 이와 달리, 클래딩층(114)을 포함하지 않는 것도 가능하다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치(100')는 클래딩층(114)을 포함하지 않는다는 것을 제외하면, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치와 동일하다.
구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치(100'), 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 유체층(130)을 포함하여 이루어진다. 이때, 제1 기판(110)은 제1 지지기판(111), 화소전극(112), 절연층(113) 및 격리벽(115)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 제2 기판(120) 및 유체층(130)은 도 3에서 설명한 바와 동일하다.
이상과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치(100')는 클래딩층(114)을 포함하지 않아, 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 비해 단순한 구조를 갖는다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 화소영역 내에 최대 세기의 전계가 형성되면, 도 4의 좌측에 도시된 화소와 같이, 친수성유체(132)는 화소전극(112)이 형성된 절연층(113)의 상부와 접촉하여 화소 개구부 전면에 배치되고, 소수성유체(131)는 친수성유체(132)에 밀려서 화소전극(112)가 형성되지 않아 전계의 영향을 비교적 적게 받는 절연층(113)의 상부에 밀집된다.
앞서 언급한 바와 같이, 격리벽(115)은 복수의 화소 중 인접한 화소 사이를 가로지르는 벽으로 형성되고, 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 간격에 대응하는 높이를 갖는다. 이에 따라, 복수의 화소 각각에 있어서, 화소영역은 격리벽(115)에 의해 이웃한 다른 화소영역으로부터 완전히 격리된다. 이로 인해, 화소영역에 대응하여 격리벽(115) 내에 배치되는 소수성유체(131) 및 친수성유체(132)는 다른 화소영역으로 이탈되지 않게 된다.
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이, 복수의 화소는 격리벽(115)에 의해 개개로 격리되어 있다. 그러므로, 격리벽(115)에 의해 적색 가시광선을 투과하는 염료를 포함하는 친수성유체(132a), 녹색 가시광선을 투과하는 염료를 포함하는 친수성유체(132b) 및 청색 가시광선을 투과하는 염료를 포함하는 친수성유체(132c)가 각각 서로 다른 색의 친수성유체와 혼합되는 것이 방지된다.
또는, 도 5b에 도시된 바와 같이, 격리벽(115)은, 복수의 화소 각각의 화소영역을 구분하지 않고, 하나의 열에 나란히 배열된 적어도 하나의 화소를 포함하는 하나의 화소열에 대응하는 화소열영역을 구분하도록 형성될 수 있다.
즉, 격리벽(115)은 절연층(113) 상에 화소열 각각의 경계부와 대응하여 형성된다. 이때, 제1 기판(110)은, 격리벽(115)뿐만 아니라, 하나의 화소열에 포함되는 적어도 하나의 화소가 개개로 정의될 수 있도록, 절연층(113) 상에 하나의 열에 나란히 배열된 적어도 하나의 화소 간의 경계부와 대응하여 형성되는 화소 벽(116)을 더 포함한다. 이때, 화소 벽(116)은, 격리벽(115)과 달리, 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 간격보다 작은 높이를 갖는데, 적어도 소수성유체(131)가 다른 화소영역으로 유동되는 것을 방지할 수 있을 정도의 높이를 갖는다. 이에 따라, 소수성유체(131)는 격리벽(115) 및 화소 벽(116)에 의해 정의되는 화소 각각의 화소영역과 대응하여 형성되고, 친수성유체(132)는 격리벽(115)에 의해 정의되는 화소열 각각의 화소열영역과 대응하여 화소열영역에 포함되는 적어도 하나의 소수성유체(131)를 둘러싸도록 형성된다. 여기서, 앞서 설명한 바와 같이, 소수성유체(131)는 광의 투과를 차폐하는 검정색의 안료 또는 염료를 포함하고, 친수성유체(132)는 화소열 각각에 대응하여 소정 파장대역의 가시광선을 투과하는 염료를 포함한다.
한편, 전기습윤표시장치는 자체적으로 광을 발생시키지 않고, 외부로부터 입사된 광을 반사하거나, 백라이트유닛에서 발생된 광을 투과하고, 이와 같이 공급된 광의 방출량을 제어하여, 영상정보를 표시한다. 이에, 전기습윤표시장치는, 광을 공급받는 경로에 따라, 백라이트유닛에서 발생된 광을 투과하는 투과형(Transmissive) 전기습윤표시장치 또는 외부로부터 입사된 광을 반사하는 반사형(Reflective) 전기습윤표시장치 또는 투과형 전기습윤표시장치와 반사형 전기습윤표시장치를 절충한 반투과형(Transflective) 전기습윤표시장치로 구분될 수 있다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 투과형 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 반사형 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이며, 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 반투과형 전기습윤표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 투과형 전기습윤표시장치(100a)는 광을 공급하는 백라이트유닛(140)을 더 포함하고, 광투과율이 높은 투명한 물질로 형성된 제1 지지기판(111)과 화소전극(112a)을 포함한다. 이와 같이 구성되는 투과형 전기습윤표시장치(100a)는 제1 지지기판(111)의 하부에 배치된 백라이트유닛(140)으로부터 광을 공급받아, 화소 각각에 대응하여 전계의 세기에 따라 화소 개구부에 걸쳐지는 소수성유체(131)의 면적을 조절하여, 친수성유체(132)를 통과한 유효광의 방출량을 조절함으로써, 화소 각각의 휘도를 제어한다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 반사형 전기습윤표시장치(100b)는 제2 기판(120)을 통해 입사된 외부 광이 유체층(130)을 통과하여 외부로 방출되도록 광 진로을 바꾸기 위하여, 광 반사율이 높은 물질로 형성되는 화소전극(112b)을 포함한다. 이와 같이 구성되는 반사형 전기습윤표시장치(100b)는 외부 광을 반사시켜, 화소 각각에 대응하여 전계의 세기에 따라 화소 개구부에 걸쳐지는 소수성유체(131)의 면적을 조절하여, 친수성유체(132)를 통과한 유효광의 방출량을 조절함으로써, 화소 각각의 휘도를 제어한다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 반투과형 전기습윤표시장치(100c)는 투과형 전기습윤표시장치와 반사형 전기습윤표시장치의 결합된 형태로써, 광의 적어도 일부를 투과하고, 나머지 일부를 반사하는 반투과 물질로 형성되는 화소전극(112c)을 포함한다. 이러한 반투과 물질의 예로는 광을 투과하는 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 잉크와 광을 반사하는 은(Ag)파우더를 혼합(mixing)한 물질을 들 수 있다.
한편, 도 6a 내지 도 6c는 도 3에 도시된 전기습윤표시장치(100)를 기준으로 도시되었으나, 도 4에 도시된 전기습윤표시장치(100')에도 적용될 수 있음은 당연하다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치는, 화소 각각의 친수성유체(132)가 다른 화소로 이동되는 것을 방지하거나 또는 화소열 각각의 친수성유체(132)가 다른 화소열로 이동되는 것을 방지하기 위하여, 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이의 간격에 해당되는 높이를 갖는 격리벽(115)을 포함한다. 이때, 친수성유체(132)는 소정 파장대역의 가시광선을 필터링하여 투과하는 염료를 포함하여, 컬러필터로써 기능하므로, 컬러필터층을 제거할 수 있다. 그리고, 소수성유체(131)는 광 투과를 차폐하는 검정색의 안료 또는 염료를 포함하여, 화소 각각의 휘도가 결정되도록 할 뿐만 아니라, 화소 개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지하는 블랙매트릭스로써 기능하므로, 블랙매트릭스층을 제거할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치는 종래기술보다 단순한 구조를 갖게 되어, 비교적 얇은 두께를 가질 수 있고, 간결한 제조공정을 통해 제조될 수 있어 제조비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.
100: 전기습윤표시장치 111: 제1 지지기판
112: 화소전극 113: 절연층
114: 클래딩층 115: 격리벽
121: 제2 지지기판 122: 공통전극
131: 소수성유체 132: 친수성유체

Claims (9)

  1. 서로 대향하는 제1 지지기판과 제2 지지기판;
    상기 제2 지지기판과 대향하는 상기 제1 지지기판의 일면 상에, 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되고, 상기 화소 각각에 대응하는 화소전압이 인가되는 화소전극;
    상기 화소전극을 포함한 상기 제1 지지기판의 일면에 형성되고, 소수성을 갖는 절연층;
    상기 화소 각각이 정의되도록, 상기 절연층 상에 상기 화소 각각의 화소 경계부와 대응하여 형성되는 격리벽;
    상기 제1 지지기판과 대향하는 상기 제2 지지기판의 일면 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소에 대응하는 공통전압이 인가되는 공통전극;
    상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽에 의해 정의되는 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 절연층과 인접하게 형성되고, 광의 투과를 차폐하며, 소수성을 갖는 제1 유체; 및
    상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 제1 유체를 둘러싸도록 형성되고, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하며, 친수성을 갖는 제2 유체를 포함하는 전기습윤표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 격리벽은 상기 복수의 화소 중 인접한 화소 사이를 가로지르는 벽으로 형성되어, 상기 화소 별로 상기 화소영역을 격리하는 전기습윤표시장치.
  3. 행렬로 배열되는 복수의 화소가 정의되도록 서로 대향하는 제1 지지기판과 제2 지지기판;
    상기 제2 지지기판과 대향하는 상기 제1 지지기판의 일면 상에, 상기 복수의 화소 각각의 화소 개구부와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소 각각에 대응하는 화소전압이 인가되는 화소전극;
    상기 화소전극을 포함한 상기 제1 지지기판의 일면에 형성되고, 소수성을 갖는 절연층;
    상기 제1 지지기판과 대향하는 상기 제2 지지기판의 일면 상에 복수의 화소와 대응하여 형성되고, 상기 복수의 화소에 대응하는 공통전압이 인가되는 공통전극;
    적어도 하나의 화소를 포함하는 하나의 화소열이 정의되도록, 상기 절연층 상에 화소열 각각의 경계부와 대응하여 형성되는 격리벽;
    상기 하나의 화소열에 포함되는 상기 적어도 하나의 화소가 개개로 정의되도록, 상기 절연층 상에 상기 적어도 하나의 화소 간의 경계부와 대응하여 형성되는 화소 벽;
    상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽 및 상기 화소 벽에 의해 정의되는 상기 화소 각각의 화소영역과 대응하여 상기 절연층과 인접하게 형성되고, 광의 투과를 차폐하며, 소수성을 갖는 제1 유체; 및
    상기 절연층과 상기 공통전극 사이에 주입되어, 상기 격리벽에 의해 정의되는 상기 화소열 각각의 화소열영역과 대응하여, 상기 화소열영역에 포함되는 적어도 하나의 제1 유체를 둘러싸도록 형성되며, 소정 파장대역의 가시광선을 투과하고, 친수성을 갖는 제2 유체를 포함하는 전기습윤표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 격리벽은 인접한 화소열 사이를 가로지르는 벽으로 마련되어, 상기 화소열 별로, 상기 하나의 화소열에 대응하는 화소열영역을 격리하는 전기습윤표시장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 격리벽은 상기 절연층과 상기 공통전극 사이의 간격에 대응하는 높이를 갖는 전기습윤표시장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 유체는 상기 소정 파장대역의 가시광선을 투과하는 염료를 포함하는 전기습윤표시장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 유체는 검정색 안료 또는 염료를 포함하는 전기습윤표시장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 화소 전극은, 광을 투과하는 투명전극, 광을 반사하는 반사전극 및 광의 적어도 일부를 투과하고 나머지 일부를 반사하는 반투과전극 중 어느 하나로 이루어지는 전기습윤표시장치.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연층 상에 복수의 화소 각각의 화소 개구부 외곽과 대응하여 형성되고 소수성을 갖는 클래딩층을 더 포함하는 전기습윤표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130070169A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 삼성디스플레이 주식회사 전기습윤 표시장치와 그 제조 방법
KR20130143300A (ko) * 2012-06-21 2013-12-31 삼성디스플레이 주식회사 전기 습윤 표시 장치
US8885243B2 (en) 2012-08-06 2014-11-11 Liquavista B.V. Electrowetting display device and method of manufacturing the same
US8982444B2 (en) 2012-02-09 2015-03-17 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device and manufacturing method thereof
US9459444B2 (en) 2012-07-25 2016-10-04 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device with light absorbing partition walls
GB2577536A (en) * 2018-09-28 2020-04-01 Acxel Tech Ltd Droplet actuation

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130070169A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 삼성디스플레이 주식회사 전기습윤 표시장치와 그 제조 방법
US8982444B2 (en) 2012-02-09 2015-03-17 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device and manufacturing method thereof
US9632306B2 (en) 2012-02-09 2017-04-25 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device and manufacturing method thereof
KR20130143300A (ko) * 2012-06-21 2013-12-31 삼성디스플레이 주식회사 전기 습윤 표시 장치
US9459444B2 (en) 2012-07-25 2016-10-04 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device with light absorbing partition walls
US8885243B2 (en) 2012-08-06 2014-11-11 Liquavista B.V. Electrowetting display device and method of manufacturing the same
GB2577536A (en) * 2018-09-28 2020-04-01 Acxel Tech Ltd Droplet actuation

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