KR20130021219A - 전기 영동 표시 장치 - Google Patents

전기 영동 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130021219A
KR20130021219A KR1020110083610A KR20110083610A KR20130021219A KR 20130021219 A KR20130021219 A KR 20130021219A KR 1020110083610 A KR1020110083610 A KR 1020110083610A KR 20110083610 A KR20110083610 A KR 20110083610A KR 20130021219 A KR20130021219 A KR 20130021219A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrodes
pixel
distance
common
substrate
Prior art date
Application number
KR1020110083610A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101882734B1 (ko
Inventor
김명은
김상일
여길환
김유진
최병석
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020110083610A priority Critical patent/KR101882734B1/ko
Priority to US13/437,391 priority patent/US9042001B2/en
Publication of KR20130021219A publication Critical patent/KR20130021219A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101882734B1 publication Critical patent/KR101882734B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/16756—Insulating layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1676—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1676—Electrodes
    • G02F1/16762—Electrodes having three or more electrodes per pixel
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1677—Structural association of cells with optical devices, e.g. reflectors or illuminating devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

전기 영동 표시 장치는 복수의 화소 영역을 구비하는 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판, 및 상기 어레이 기판 및 대향 기판 사이에 배치되며, 비극성 용매 및 상기 비극성 용매에 분산된 극성 입자를 구비하는 전기 영동층을 포함한다. 여기서, 상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 적어도 하나는 각 화소 영역 내에 복수의 전계 형성 전극을 포함할 수 있다.

Description

전기 영동 표시 장치{ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE}
본 발명은 전기 영동 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계조 표현이 용이한 전기 영동 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기 영동 표시 장치는 외부로부터 가해진 전계에 의해 착색되고 대전된 입자가 이동하는 전기 영동 현상을 이용하여 화상을 표시하는 장치를 말한다. 상기 전기 영동 표시 장치는 각각 전극이 형성된 상태에서 대향하는 두 기판 사이에 절연성 물질를 채우고, 이 절연성 물질에 대전된 입자를 분산시킨 구조를 가진다. 여기서, 상기 전기 영동 표시 장치는 각 전극에 전원을 인가하여 전계를 형성하면, 상기 대전된 입자가 전계에 의하여 이동하게 되고, 이에 따라 상기 전기 영동 표시 장치는 계조를 표현할 수 있다.
그러나, 상기 전기 영동 표시 장치는 두 기판 사이의 전계를 균일하게 형성하기 어렵다. 따라서, 대전된 입자의 이동을 조절하기 어려우며, 입자의 불균일한 이동은 전기 영동 표시 패널의 계조(gray level) 표현을 어렵게 한다.
본 발명의 목적은 계조 표현이 용이한 전기 영동 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 전기 영동 표시 장치는 복수의 화소 영역을 구비하는 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판, 및 상기 어레이 기판 및 대향 기판 사이에 배치되며, 비극성 용매 및 상기 비극성 용매에 분산된 극성 입자를 구비하는 전기 영동층을 포함한다. 여기서, 상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 적어도 하나는 각 화소 영역 내에 복수의 전계 형성 전극을 포함할 수 있다.
상기 어레이 기판은 상기 복수의 화소 영역을 구비하는 제 1 베이스 기판, 각 화소 영역에 배치된 제 1 화소 전극, 상기 제 1 화소 전극을 커버하는 제 1 절연막, 및 상기 복수의 전계 형성 전극으로 상기 제 1 절연막 상에 배치되는 복수의 제 2 화소 전극을 포함하며, 상기 대향 기판은 상기 제 1 베이스 기판에 대향하는 제 2 베이스 기판, 상기 제 1 화소 전극에 대향하는 제 1 공통 전극, 상기 제 1 공통 전극을 커버하는 제 2 절연막, 및 상기 복수의 전계 형성 전극으로 상기 제 2 절연막 상에 배치되는 복수의 제 2 공통 전극을 포함할 수 있다.
상기 제 2 화소 전극들은 격자 형태로 배열되며, 상기 각 제 2 화소 전극은 격자의 교차점에 배치되는 아일랜드 패턴 형상을 가지며, 상기 제 2 공통 전극들은 아일랜드 패턴 형상을 가지며, 상기 격자의 중앙에 배치될 수 있다.
상기 제 2 화소 전극들 사이의 거리 및 상기 제 2 공통 전극들 사이의 거리는 하기의 수학식 1을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 어느 하나는 백색 반사층을 더 포함하며, 상기 극성 입자들은 검정색일 수 있다.
상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 어느 하나는 반사 방지층을 더 포함하며, 상기 극성 입자들은 백색일 수 있다.
상술한 바와 같이, 전기 영동 표시 장치는 극성 입자의 이동을 조절하는 것이 용이하다. 따라서, 상기 전기 영동 표시 장치는 계조 표현을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 제 2 화소 전극들 및 제 2 공통 전극들의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 전기 영동 표시 장치의 작동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 도 1의 전기 영동 표시 장치의 전계 형성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 극성 입자의 분포 거리에 따른 전기 영동 표시 장치의 계조 표현을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 2는 도 1의 제 2 화소 전극들 및 제 2 공통 전극들의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 전기 영동 표시 장치는 어레이 기판(100), 상기 어레이 기판(100)과 대향하는 대향 기판(200), 및 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200) 사이에 배치되는 전기 영동층(300)을 포함한다.
상기 어레이 기판(100)은 복수의 화소 영역을 구비하는 제 1 베이스 기판(110), 각 화소 영역에 배치되는 제 1 화소 전극(130), 상기 제 1 화소 전극(130)을 커버하는 제 1 절연막(140), 및 상기 제 1 절연막(140) 상에 배치되는 복수의 제 2 화소 전극(150)을 구비한다.
상기 제 1 베이스 기판(110)은 표시 영역(미도시)과 주변 회로를 설치한 주변 영역(미도시)이 제공될 수 있으며, 상기 표시 영역은 매트릭스 형태로 배치된 다수의 화소 영역(미도시)을 구비할 수 있다. 또한, 각 화소 영역은 제 1 방향, 예를 들면, 상기 어레이 기판(110)의 일 모서리에 평행한 방향으로 연장된 게이트 라인(미도시) 및 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장되어 게이트 라인과 절연되게 교차하는 데이터 라인(미도시)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 각 화소 영역에는 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 전기적으로 연결되는 박막 트랜지스터(미도시)가 구비된다.
상기 게이트 라인, 데이터 라인 및 박막 트랜지스터를 구비하는 제 1 베이스 기판(110) 상에는 광학 기능층이 배치될 수 있다. 상기 광학 기능층은 외부에서 입사되는 광을 반사시킬 수 있는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 금속 물질 또는 백색의 포토레지스트와 같은 물질을 포함하여, 외부에서 입사되는 상기 광을 반사시킨다. 본 실시예의 상기 광학 기능층은 상기 대향 기판(200) 방향에서 입사되는 외부 광을 반사시킬 수 있는 백색 반사층(120)일 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 광학 기능층, 즉 백색 반사층(120)이 상기 어레이 기판(100)에 배치되는 것을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 백색 반사층(120)은 상기 대향 기판(200)에 배치되는 것이 가능하다. 이 경우, 외부에서 입사되는 상기 광은 상기 어레이 기판(100) 방향에서 입사된다.
상기 백색 반사층(120) 상의 상기 각 화소 영역에는 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 제 1 화소 전극(130)이 구비되며, 상기 박막 트랜지스터는 상기 제 1 화소 전극(130) 측으로 제공되는 구동 신호를 스위칭한다. 여기서, 상기 제 1 화소 전극(130)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 화소 전극(130) 상에는 상기 제 1 화소 전극(130)을 커버하는 제 1 절연막(140)이 배치되며, 상기 제 1 절연막(140) 상에는 평면상에서 원형 또는 직사각형의 아일랜드 패턴 형상을 가지는 상기 제 2 화소 전극(150)들이 배치된다. 여기서, 상기 제 2 화소 전극(150)들은 상기 제 1 화소 전극(130)과 같이, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 화소 전극(150)들은 서로 일정 간격 이격되어 배치된다. 예를 들면, 상기 제 2 화소 전극(150)들은 평면상에서 격자 형태로 배열되며, 각 제 2 화소 전극(150)은 상기 격자의 교차점에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 화소 전극(150)들은 상기 제 1 화소 전극(130)과 전기적으로 연결되어 상기 제 1 화소 전극(130)의 전원 인가와 동시에 전계를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 2 화소 전극(150)들은 상기 제 1 화소 전극(130)과는 전기적으로 절연되고, 상기 주변 영역에는 배치되는 드라이버 IC(미도시)와 전기적으로 연결되어, 독립적으로 전계를 형성하는 것도 가능하다.
상기 드라이버 IC는 외부로부터 각종 신호를 입력받으며, 입력된 각종 제어 신호에 응답하여 구동 신호를 상기 박막 트랜지스터 측으로 출력한다.
한편, 상기 제 1 화소 전극(130)은 생략이 가능하다. 이 경우, 상기 제 2 화소 전극(150)들이 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되도록 하여 상기 제 1 화소 전극(130)을 대체하는 것이 가능하다.
상기 대향 기판(200)은 제 2 베이스 기판(210), 상기 제 1 화소 전극(130)에 대향하는 제 1 공통 전극(230), 상기 제 1 공통 전극(230)을 커버하는 제 2 절연막(240), 및 상기 제 2 절연막(240) 상에 배치되는 복수의 제 2 공통 전극(250)을 구비한다.
상기 제 1 공통 전극(230)은 공통 전압을 인가받으며, 상기 제 2 베이스 기판(210) 측으로부터 입사되는 광이 상기 전기 영동층(300)으로 제공되도록 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 공통 전극(230) 상에는 상기 제 1 공통 전극(230)을 커버하는 제 2 절연막(240)이 배치되며, 상기 제 2 절연막(240) 상에는 평면상에서 원형 또는 직사각형의 아일랜드 패턴 형상을 가지는 상기 제 2 공통 전극(250)들이 배치된다. 여기서, 상기 제 2 공통 전극(250)들은 상기 제 1 공통 전극(230)과 같이, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)과 같은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 공통 전극(250)들은 상기 제 2 화소 전극(150)들의 직경 또는 폭과 동일한 직경 또는 폭을 갖는다.
또한, 각 제 2 공통 전극(250)은 평면상에서 상기 격자의 중앙에 배치될 수 있으며, 상기 제 2 화소 전극(150)들과 중첩되지 않는다. 또한, 상기 제 2 공통 전극(250)들은 상기 제 1 공통 전극(230)과 전기적으로 연결되어 상기 제 1 공통 전극(230)의 전원 인가와 동시에 전계를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 2 공통 전극(250)들은 상기 공통 전극과 전기적으로 절연되고, 상기 드라이버 IC와 전기적으로 연결되어, 독립적으로 전계를 형성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 제 2 공통 전극(250)은 생략하는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 전기 영동층(300)을 제어하기 위한 전계는 상기 제 2 화소 전극(150)에 의해 형성된다.
상기 전기 영동층(300)은 비극성 용매(310), 및 상기 비극성 용매(310)에 분산된 다수의 극성 입자(320)를 포함하다.
상기 비극성 용매(310)는 분산매로서, 상기 비극성 용매(310)에는 계면 활성제 등의 첨가제가 필요에 따라 첨가될 수 있다. 또한, 상기 비극성 용매(310)는 상기 극성 입자(320)들의 중력에 의한 침전을 방지하기 위하여 상기 극성 입자(320)의 비중과 동일 또는 유사한 비중을 갖는다. 이는 상기 화소 영역 내에서 상기 극성 입자(320)들의 쏠림 또는 응집 현상을 방지하기 위해서이다.
상기 극성 입자(320)들은 양(+) 또는 음(-)의 정전하로 대전된 미립자일 수 있으며, 상기 극성 입자(320)들은 상기 제 2 화소 전극(150) 및 제 2 공통 전극(250)에 의하여 형성되는 전계에 의하여 그 이동이 제어된다. 또한, 상기 광학 기능층이 백색 반사층(120)이므로, 계조 표현을 위하여, 상기 극성 입자(320)들은 검정 입자일 수 있다.
한편, 상기 극성 입자(320)들의 이동을 조절하는 전계를 형성하는 상기 제 2 화소 전극(150)들 사이의 거리(d) 및 상기 제 2 공통 전극(250)들 사이의 거리(d)는 하기의 수학식 1을 만족한다.
Figure pat00002
여기서, a는 상기 어레이 기판(100) 및 상기 대향 기판(200) 사이의 거리이며, 상기 b는 상기 제 2 화소 전극(150) 또는 상기 제 2 공통 전극(250)의 직경 또는 폭이다.
즉, 상기 제 2 화소 전극(150)들 사이의 거리(d) 또는 상기 제 2 공통 전극(250)들 사이의 거리(d)는 상기 어레이 기판(100) 및 상기 대향 기판(200) 사이 거리(a)의 2배 이상일 수 있다. 또한, 상기 제 2 화소 전극(150)들 사이의 거리(d) 또는 상기 제 2 공통 전극(250)들 사이의 거리(d)는 상기 어레이 기판(100)과 상기 대향 기판(200) 사이 거리(a)의 2배 및 상기 제 2 화소 전극(150)들 또는 상기 제 2 공통 전극(250)들의 직경(b) 또는 폭의 2배의 합일 수 있다.
또한, 상기 극성 입자(320)들의 이동을 조절하는 전계를 형성하는 상기 제 2 화소 전극(150)들 사이의 최적 거리(d) 및 상기 제 2 공통 전극(250)들 사이의 최적 거리(d)는 하기의 수학식 2를 만족한다.
Figure pat00003
즉, 상기 제 2 화소 전극(150)들 사이의 거리(d) 및 상기 제 2 공통 전극(250)들 사이의 거리(d)는 상기 어레이 기판(100) 및 상기 대향 기판(200) 사이 거리(a)의 2배 및 상기 제 2 화소 전극(150)들 또는 상기 제 2 공통 전극(250)들의 직경 또는 폭의 합과 같다.
도 3 내지 도 5는 도 1의 전기 영동 표시 장치의 작동을 설명하기 위한 단면도이이며, 도 6은 도 1의 전기 영동 표시 장치의 전계 형성을 설명하기 위한 단면도이며, 도 7은 극성 입자의 분포 거리에 따른 전기 영동 표시 장치의 계조 표현을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 우선, 상기 제 1 화소 전극(130) 및 상기 제 1 공통 전극(230) 사이에 전위차가 발생하면, 상기 전기 영동층(300) 내에 전계가 발생한다. 상기 전계의 발생에 의하여 상기 극성 입자(320)들은 상기 제 1 화소 전극(130) 및 제 1 공통 전극(230) 중 어느 하나의 방향으로 이동하게 된다. 예를 들면, 상기 극성 입자(320)들은 음(-)의 정전하를 가지며, 상기 제 1 화소 전극(130)에는 양(+)의 전위를 인가하고, 상기 제 1 공통 전극(230)에 0 또는 음(-)의 전위가 인가되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 극성 입자(320)들은 상기 제 1 화소 전극(130) 방향으로 이동하여, 상기 어레이 기판(100)의 대부분을 상기 극성 입자(320)들이 커버한다. 상기 극성 입자(320)들이 상기 어레이 기판(100)을 커버하면, 검정색을 나타내는 상기 극성 입자(320)들은 상기 대향 기판(200) 방향에서 외부로부터 입사되는 광이 상기 백색 반사층(120)에서 반사되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 전기 영동 표시 장치는 검정색을 표현하게 된다.
한편, 상기 제 1 화소 전극(130) 및 상기 제 1 공통 전극(230)에 0의 전위가 인가된 상태에서 상기 제 2 화소 전극(150)에 양(+)의 전위를 인가하고, 상기 제 2 공통 전극(250)에 음(-)의 전위를 인가하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 화소 전극(150)들 주변으로 상기 극성 분자(320)들이 모이게 된다. 상기 제 1 전게 형성 전극(150)들 주변으로 상기 극성 분자(320)들이 모이면, 상기 대향 기판(200) 방향에서 외부로부터 입사되는 입사되는 광의 대부분은 상기 광학 기능층인 상기 백색 반사층(120)에서 반사될 수 있다. 따라서, 상기 전기 영동 표시 장치는 백색을 표현하게 된다.
또한, 상기 제 1 화소 전극(130), 상기 제 1 공통 전극(230) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에 0의 전위가 인가된 상태에서 상기 제 2 화소 전극(150)에 양(+)의 전위를 인가하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 극성 입자(320)들은 상기 각 제 2 화소 전극(150)과 일정한 간격을 가지고 배치된다. 즉, 상기 극성 입자(320)들은 상기 제 2 화소 전극(150)들 주변으로 모이거나, 상기 어레이 기판(100)을 커버하지 않고, 상기 각 제 2 화소 전극(150)과 일정한 거리를 유지하며 상기 비극성 용매(310) 내에 분포하게 되다. 따라서, 상기 외부 광 중 일부는 상기 백색 반사층(120)에서 반사되며, 나머지 일부는 반사되지 않는다. 따라서, 상기 전기 영동 표시 장치는 회색을 표현하게 된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 화소 전극(130) 및 상기 제 1 공통 전극(230)에 0의 전위를 인가하고, 상기 제 2 화소 전극(150)들 및 상기 제 2 공통 전극(250)들에 양(+) 또는 음(-)의 동일한 전위를 인가하면, 상기 전기 영동층(300) 내에 균일한 전계가 발생한다. 따라서, 상기 극성 입자(320)들은 상기 전계의 분포를 따라서 상기 비극성 용매(310) 내부에서 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)과 일정한 간격을 유지하며 분포하게 된다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 극성 입자(320)들이 상기 제 2 화소 전극(150) 또는 상기 제 2 공통 전극(250)에서 이격되어 분포하는 거리에 따라 전기 영동 표시 장치의 명도 조절이 가능하다.
상기 극성 입자(320)들이 상기 제 2 화소 전극(150) 또는 상기 제 2 공통 전극(250)에서 이격되어 분포하는 거리는 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에 가해지는 전위를 조절하여 조절하는 것이 가능하다.
우선, 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에 인가되는 전위값을 높게 설정하면, 상기 극성 입자(320)들은 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)과 가까운 거리에 분포하게 된다. 따라서, 전기 영동 표시 장치는 명도가 높은 회색을 표현할 수 있다.
또한, 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에 인가되는 전위값을 낮게 설정하면, 상기 극성 입자(320)들은 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에서 먼 거리에 분포하게 된다. 따라서, 전기 영동 표시 장치는 명도가 낮은 회색을 표현할 수 있다. 즉, 상기 극성 입자(320)들이 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에서 상대적으로 먼 거리에 분포할 수록 상기 전기 영동 표시 장치는 명도가 낮아진다.
상술한 바와 같은 전기 영동 표시 장치는 상기 제 2 화소 전극(150) 및 상기 제 2 공통 전극(250)에 인가되는 전위를 조절하여 상기 전기 영동층(300) 내의 전계 분포를 조절하는 것이 가능하며, 이에 따라, 상기 전기 영동 표시 장치의 명도 조절이 가능하다. 그러므로, 상기 전기 영동 표시 장치는 계조 표현을 용이하게 할 수 있다.
이하, 도 8을 통하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 도 8에 있어서, 도 1 내지 도 7에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 또한, 도 8에서는 중복된 설명을 피하기 위하여 도 1 내지 도 7과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 전기 영동 표시 장치는 광학 기능층으로 외부 광이 반사되는 것을 방지하는 반사 방지층(125)을 구비하며, 복수의 극성 입자(330)는 백색을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 반사 방지층(125)는 검정색의 유기 물질, 예를 들면, 검정색의 포토레지스트와 같은 물질을 포함하여 외부 광이 반사되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 전기 영동 표시 장치는 도 1에 도시된 전기 영동 표시 장치와 그 작동이 반대일 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 극성 입자(330)들이 상기 어레이 기판(110)을 커버하면, 전기 영동 표시 장치는 백색을 표현한다. 또한, 상기 극성 입자(330)들이 상기 제 2 화소 전극(150)들 주변에 모이면, 상기 전기 영동 표시 장치는 검정색을 표현한다. 또한, 상기 극성 입자(330)들이 상기 제 2 화소 전극(150)들 및 제 2 공통 전극(250)들에 의해 형성되는 전계에 의하여 이동이 조절되어 상기 비극성 용매(310)에 분산되는 경우 회색을 표현한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100; 어레이 기판 110; 제 1 베이스 기판
120; 백색 반사층 125; 반사 방지층
130; 제 1 화소 전극 140; 제 1 절연막
150; 제 2 화소 전극 200; 대향 기판
210; 제 2 베이스 기판 230; 제 1 공통 전극
240; 제 2 절연막 250; 제 2 공통 전극
300; 전기 영동층 310; 비극성 용매
320, 330; 극성 입자

Claims (19)

  1. 복수의 화소 영역을 구비하는 어레이 기판;
    상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판; 및
    상기 어레이 기판 및 대향 기판 사이에 배치되며, 비극성 용매 및 상기 비극성 용매에 분산된 복수의 극성 입자를 구비하는 전기 영동층을 포함하며,
    상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 적어도 하나는 각 화소 영역 내에 복수의 전계 형성 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 어레이 기판은 상기 복수의 화소 영역을 구비하는 제 1 베이스 기판, 각 화소 영역에 배치된 제 1 화소 전극, 상기 제 1 화소 전극을 커버하는 제 1 절연막, 및 상기 복수의 전계 형성 전극으로 상기 제 1 절연막 상에 배치되는 복수의 제 2 화소 전극을 포함하며,
    상기 대향 기판은 상기 제 1 베이스 기판에 대향하는 제 2 베이스 기판, 상기 제 1 화소 전극에 대향하는 제 1 공통 전극, 상기 제 1 공통 전극을 커버하는 제 2 절연막, 및 상기 복수의 전계 형성 전극으로 상기 제 2 절연막 상에 배치되는 복수의 제 2 공통 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 화소 전극들은 격자 형태로 배열되며, 상기 각 제 2 화소 전극은 격자의 교차점에 배치되는 아일랜드 패턴 형상을 가지며,
    상기 제 2 공통 전극들은 아일랜드 패턴 형상을 가지며, 상기 격자의 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    어느 하나의 제 2 화소 전극은 인접하는 제 2 화소 전극들과의 거리가 동일하며, 어느 하나의 제 2 공통 전극은 인접하는 제 2 공통 전극들과의 거리가 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 화소 전극들 사이의 거리 및 상기 제 2 공통 전극들 사이의 거리는 하기의 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치
    [수학식 1]
    Figure pat00004

    여기서, a는 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이의 거리이며, 상기 b는 상기 제 2 화소 전극 또는 상기 제 2 공통 전극의 직경 또는 폭임.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 화소 전극들 사이의 거리 및 상기 제 2 공통 전극들 사이의 거리는 하기의 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치
    [수학식 2]
    Figure pat00005

    여기서, a는 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이의 거리이며, 상기 b는 상기 각 제 2 화소 전극 또는 상기 각 제 2 공통 전극의 직경 또는 폭임.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 각 제 2 화소 전극의 직경 또는 폭은 상기 제 2 공통 전극의 직경 또는 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 어느 하나는 백색 반사층을 더 포함하며, 상기 극성 입자들은 검정색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 어느 하나는 반사 방지층을 더 포함하며, 상기 극성 입자들은 백색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 화소 전극, 상기 제 1 및 제 2 공통 전극에는 동일한 전위가 인가되고, 상기 제 2 화소 전극에는 다른 전위가 인가되면, 상기 극성 입자들이 상기 제 2 화소 전극으로부터 동일한 거리에 배치되어 계조를 표현하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  11. 복수의 화소 영역을 구비하는 어레이 기판;
    상기 어레이 기판과 대향하는 대향 기판; 및
    상기 어레이 기판 및 대향 기판 사이에 배치되며, 비극성 용매 및 상기 비극성 용매에 분산된 극성 입자를 구비하는 전기 영동층을 포함하며,
    상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 적어도 하나는 각 화소 영역 내에 복수의 전계 형성 전극을 포함하고, 상기 어레이 기판 및 대향 기판 중 어느 하나는 광학 기능층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 어레이 기판은 상기 복수의 화소 영역을 구비하는 제 1 베이스 기판, 각 화소 영역에 배치된 제 1 화소 전극, 상기 제 1 화소 전극을 커버하는 제 1 절연막, 및 상기 복수의 전계 형성 전극으로 상기 제 1 절연막 상에 배치되는 복수의 제 2 화소 전극을 포함하며,
    상기 대향 기판은 상기 제 1 베이스 기판에 대향하는 제 2 베이스 기판, 상기 제 1 화소 전극에 대향하는 제 1 공통 전극, 상기 제 1 공통 전극을 커버하는 제 2 절연막, 및 상기 복수의 전계 형성 전극으로 상기 제 2 절연막 상에 배치되는 복수의 제 2 공통 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 광학 기능층은 백색 반사층이며, 상기 극성 입자는 검정색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 광학 기능층은 반사 방지층이며, 상기 극성 입자는 백색인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 화소 전극들 및 상기 제 2 공통 전극들은 아일랜드 패턴 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    어느 하나의 제 2 화소 전극은 인접하는 제 2 화소 전극들과의 거리가 동일하며, 어느 하나의 제 2 공통 전극은 인접하는 제 2 공통 전극들과의 거리가 동일한 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2 화소 전극들 사이의 거리 및 상기 제 2 공통 전극들 사이의 거리는 하기의 수학식 3을 만족하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치
    [수학식 3]
    Figure pat00006

    여기서, a는 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이의 거리이며, 상기 b는 상기 각 제 2 화소 전극 또는 상기 각 제 2 공통 전극의 직경 또는 폭임.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 2 화소 전극들 사이의 거리 및 상기 제 2 공통 전극들 사이의 거리는 하기의 수학식 4를 만족하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치
    [수학식 4]
    Figure pat00007

    여기서, a는 상기 어레이 기판 및 상기 대향 기판 사이의 거리이며, 상기 b는 상기 각 제 2 화소 전극 또는 상기 각 제 2 공통 전극의 직경 또는 폭임.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 화소 전극, 상기 제 1 및 제 2 공통 전극에는 동일한 전위가 인가되고, 상기 제 2 화소 전극에는 다른 전위가 인가되면, 상기 극성 입자들이 상기 제 2 화소 전극으로부터 동일한 거리에 배치되어 계조를 표현하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
KR1020110083610A 2011-08-22 2011-08-22 전기 영동 표시 장치 KR101882734B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110083610A KR101882734B1 (ko) 2011-08-22 2011-08-22 전기 영동 표시 장치
US13/437,391 US9042001B2 (en) 2011-08-22 2012-04-02 Electrophoretic display apparatus and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110083610A KR101882734B1 (ko) 2011-08-22 2011-08-22 전기 영동 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130021219A true KR20130021219A (ko) 2013-03-05
KR101882734B1 KR101882734B1 (ko) 2018-08-27

Family

ID=47743359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110083610A KR101882734B1 (ko) 2011-08-22 2011-08-22 전기 영동 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9042001B2 (ko)
KR (1) KR101882734B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103413784B (zh) * 2013-08-12 2015-07-01 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制备方法及显示装置
CN109856883A (zh) * 2019-03-20 2019-06-07 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及其控制方法、显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004061834A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Canon Inc 電気泳動光量調整素子とその駆動方法およびこれを用いた装置
WO2004055586A1 (ja) * 2002-12-17 2004-07-01 Bridgestone Corporation 画像表示パネルの製造方法，画像表示装置の製造方法，及び，画像表示装置
KR20050037516A (ko) * 2002-06-21 2005-04-22 가부시키가이샤 브리지스톤 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법
KR20070054010A (ko) * 2005-11-22 2007-05-28 삼성전자주식회사 표시장치
JP2008209953A (ja) * 2006-07-24 2008-09-11 Isao Ota 表示装置とその製造法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6876476B1 (en) * 1999-05-18 2005-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Display device and process for production thereof
JP3862906B2 (ja) 1999-12-16 2006-12-27 独立行政法人科学技術振興機構 電気泳動表示装置
US6750844B2 (en) 2000-06-14 2004-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Electrophoretic display device and process for production thereof
TW574512B (en) 2001-03-14 2004-02-01 Koninkl Philips Electronics Nv Electrophoretic display device
JP2003186065A (ja) * 2001-12-21 2003-07-03 Canon Inc 電気泳動表示装置及びその駆動方法
US7038656B2 (en) 2002-08-16 2006-05-02 Sipix Imaging, Inc. Electrophoretic display with dual-mode switching
EP1537451A1 (en) * 2002-08-26 2005-06-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrophoretic display panel
JP2004361514A (ja) 2003-06-02 2004-12-24 Canon Inc 電気泳動表示装置
JP2005257883A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶表示装置
KR101088384B1 (ko) * 2004-09-16 2011-12-01 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 기판 및 그 제조방법
JP4748440B2 (ja) 2005-03-03 2011-08-17 セイコーエプソン株式会社 電気泳動表示装置および電子機器
JP2008051931A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Brother Ind Ltd 電気泳動表示媒体
JP2010020231A (ja) * 2008-07-14 2010-01-28 Seiko Epson Corp 電気泳動表示装置、電子機器
KR20100042128A (ko) * 2008-10-15 2010-04-23 삼성전자주식회사 컬러 표시 장치
TWI409778B (zh) * 2008-12-25 2013-09-21 Innolux Corp 液晶顯示裝置、液晶顯示面板及驅動方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050037516A (ko) * 2002-06-21 2005-04-22 가부시키가이샤 브리지스톤 화상 표시 장치 및 화상 표시 장치의 제조 방법
JP2004061834A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Canon Inc 電気泳動光量調整素子とその駆動方法およびこれを用いた装置
WO2004055586A1 (ja) * 2002-12-17 2004-07-01 Bridgestone Corporation 画像表示パネルの製造方法，画像表示装置の製造方法，及び，画像表示装置
KR20070054010A (ko) * 2005-11-22 2007-05-28 삼성전자주식회사 표시장치
JP2008209953A (ja) * 2006-07-24 2008-09-11 Isao Ota 表示装置とその製造法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101882734B1 (ko) 2018-08-27
US9042001B2 (en) 2015-05-26
US20130050805A1 (en) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4149888B2 (ja) 電気泳動表示装置
US7277219B2 (en) Particle movement-type display device and particle movement-type display apparatus
JP7148324B2 (ja) 光線方向制御装置及び光線方向制御素子の駆動方法
JP4724384B2 (ja) 電気泳動表示素子及び電気泳動表示素子の駆動方法
EP3265872B1 (en) Electrophoretic privacy devices
CN101515103B (zh) 电泳显示装置及电泳显示装置的制造方法
CN111812897B (zh) 液晶显示装置
JP2012063622A (ja) 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法および電子機器
TW202020539A (zh) 具備六角和三角電極之背板
JP2011237771A (ja) 電気泳動表示装置および電子機器
JP2012003231A (ja) 電気泳動表示装置およびその駆動方法、電子機器
US20100067211A1 (en) Display substrate and display apparatus having the same
KR20130022479A (ko) 전기 영동 표시 장치
KR20110087584A (ko) 표시패널 및 이를 갖는 표시장치
KR101882734B1 (ko) 전기 영동 표시 장치
JP2012252294A (ja) 電気泳動表示装置および電子機器
JP2007114622A (ja) 粒子移動型表示装置、およびその駆動方法
JP2007316346A (ja) 画像表示装置の駆動方法、および画像表示装置
CN102809861A (zh) 一种液晶显示设备的像素结构
KR20230099801A (ko) 광 경로 제어 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
JP2007133013A (ja) 粒子移動型表示装置
JP6209976B2 (ja) 電気泳動表示装置、電気泳動表示装置の駆動方法および電子機器
KR101254252B1 (ko) 전계 구동 셀 어레이의 구동 장치 및 방법
JP5527227B2 (ja) 電気泳動表示装置及び電子機器
KR20130014956A (ko) 전기 영동 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant