KR20130092863A

KR20130092863A - 전기 습윤 표시장치

Info

Publication number: KR20130092863A
Application number: KR1020120014429A
Authority: KR
Inventors: 김명은; 김상일; 김연태; 김유진; 최병석
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2013-08-21
Also published as: KR101948191B1; US20150146274A1; US8964276B2; US20130208331A1; US9140894B2

Abstract

본 발명의 전기습윤 표시장치는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판상에 형성되는 복수의 제1 전극들, 상기 제1 전극들을 덮는 절연막, 상기 절연막 상에 형성되며, 상기 제1 전극들에 각각 일대일 대응되는 복수의 화소들을 구획하는 화소벽, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판상에 형성되고, 복수의 개구부들을 포함하는 제2 전극, 및 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 구비되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가된 전압에 따라 움직임이 제어되는 유체를 포함한다.

Description

전기 습윤 표시장치{ELOCTRO WETTING DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 전기 습윤 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반사율 및 투과율을 향상시킬 수 있는 전기 습윤 표시장치에 관한 것이다.

최근 액정표시(LCD: Liquid Crystal Display) 장치에 비해 전력소모가 적으며 시인성이 높은 전기 습윤 표시(EWD: Electro Wetting Display)장치가 각광을 받고 있다. 전기 습윤 표시장치는 물과 기름이 섞이지 않는 단순한 원리를 사용한 것이다.

일반적인 전기 습윤 표시장치는 투과형 및 반사형으로 구분된다. 투과형의 전기 습윤 표시장치는 상부 투명전극을 포함하는 상부 기판, 상부기판과 마주하며 복수의 화소들에 각각 대응하는 복수의 하부 투명 전극들이 형성된 하부기판, 및 상부 기판과 하부기판 사이에 구비되는 유체를 포함한다. 유체는 극성 유체 및 비극성 유체를 포함한다.

반사형의 전기 습윤 표시장치는 광을 반사하기 위한 반사층을 더 포함하며, 기타 구성은 투과형의 전기 습윤 표시장치와 동일하다. 상부 투명 전극 및 하부 투명 전극에 인가되는 전원에 따라서 극성 유체 및 비극성 유체의 움직임이 제어되고, 계조가 표시될 수 있다.

투과형으로 동작하는 전기습윤 표시장치는 상부기판을 통과한 광이 하부 기판을 투과한다. 반사형으로 동작하는 전기 습윤표시장치는 상부기판을 통과한 광이 반사판에서 반사되고, 반사된 빛이 다시 상부기판을 투과하게 된다. 따라서 광은 투과형의 경우 상부기판의 상부 투명전극을 한번 통과하며, 반사형의 경우 상부기판의 상부 투명전극을 두 번 통과한다.

최근 전기 습윤 표시장치의 투과율 및 반사율을 향상시키는 기술이 요구되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 투과율 및 반사율이 향상된 전기 습윤 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판상에 형성되는 복수의 제1 전극들, 상기 제1 전극들을 덮는 절연막, 상기 절연막 상에 형성되며, 상기 제1 전극들에 각각 일대일 대응되는 복수의 화소들을 구획하는 화소벽, 상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판, 상기 제2 베이스 기판상에 형성되고, 복수의 개구부들을 포함하는 제2 전극, 및 상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 구비되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가된 전압에 따라 움직임이 제어되는 유체를 포함한다.

상기 개구부들은 상기 화소들에 각각 일대일 대응된다.

상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭보다 작다.

상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭보다 크다.

상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭과 동일하다.

상기 화소들은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열되고, 상기 개구부들은 각 행에 배열된 2개 이상 m개 이하의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응된다.

상기 화소들은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열되고, 상기 개구부들은 2개의 행 단위 및 2개 이상 m개 이하의 열 단위로 배열된 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응된다.

본 발명에 따른 전기 습윤 표시장치는 복수의 개구부를 가지는 상부 투명전극을 포함함으로써 투과율 및 반사율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 평면 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 단면 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 투과율의 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 제2 전극의 다른 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 제2 전극의 또 다른 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 평면 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 평면 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 9은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 단면 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치를 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 평면 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 2에서 화소 벽은 점선 및 회색으로 도시되었으며, 제2 전극은 실선 및 사선으로 도시되었다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(100)는 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110)과 마주하는 제2 기판(120), 및 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이에 구비된 유체(130)를 포함한다.

상기 제1 기판(110)은 제1 베이스 기판(111), 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 형성되는 복수의 제1 전극들(112), 상기 복수의 제1 전극들(112)을 덮도록 상기 제1 베이스 기판(111) 상에 형성되는 절연막(113), 및 상기 절연막(113) 상에 형성되며 복수의 화소들(PX)을 구획하는 화소벽(114)을 포함한다. 상기 복수의 제1 전극들(112)은 상기 복수의 화소들(PX)에 각각 일대일 대응된다.

상기 제2 기판(120)은 상기 제1 베이스 기판(121)과 마주보는 제2 베이스 기판(121), 상기 제2 베이스 기판(121)상에 형성된 컬러 필터(122) 및 상기 컬러 필터(122) 상에 형성되고 복수의 개구부들(124)을 포함하는 제2 전극(123)을 포함한다. 상기 컬러 필터(122)는 적색(Read), 녹색(Green) 및 청색(Blue) 중 어느 하나의 색을 나타내는 색 화소를 포함할 수 있다.

상기 제2 전극(123)의 복수의 개구부들(124)은 상기 복수의 화소들(PX)에 각각 일대일 대응된다. 상기 복수의 개구부들(124)은 상기 제2 전극(123)이 형성되지 않는 영역으로 정의될 수 있다.

상기 복수의 화소들(PX)은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열된다. n 및 m은 0보다 큰 정수이다. 상기 복수의 화소들(PX)은 상기 컬러 필터(122)에 대응되는 레드 화소(R), 그린 화소(G), 및 블루 화소(B)들로 구성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 화소들(PX)은 행 방향을 따라 레드, 그린 및 블루 화소들이 규칙적으로 반복되어 형성되고, 열 방향을 따라서 동일한 형태가 반복되어 형성될 수 있다. 그러나, 상기 복수의 화소들(PX)의 배치는 이에 한정되지 않고 다양한 변경을 통해 구현될 수 있다.

상기 제1 베이스 기판(111)은 유리 기판 또는 플라스틱 기판으로 구성될 수 있다. 역시 상기 제2 베이스 기판(121)은 유리기판 또는 플라스틱 기판으로 구성될 수 있다. 상기 제1 베이스 기판(111) 및 상기 제2 베이스 기판(121)이 모두 플라스틱 기판으로 구성될 경우, 플렉서블 디스플레이의 구현이 가능하다.

상기 제1 전극들(112)은 인듐 틴 옥사이드(IT0: Induim Tin Oxide), 전도성 고분자, 탄소 나노 튜브(CNT: Carbon Nanotube)등의 투명 도전성 물질로 구성될 수 있다. 상기 제2 전극(123)은 인듐 틴 옥사이드(IT0: Induim Tin Oxide)등의 투명 도전성 물질로 구성될 수 있다.

상기 복수의 개구부들(124)은 직사각형 모양이나 이에 한정되지 않고 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극(123)의 개구부들(124)은 각각 직각으로 굽은 형 모양으로 형성될 수 있다. 이러한 실시 예는 이하, 도 5에서 설명될 것이다.

상기 제2 전극(123)은 상기 화소벽(114)과 부분적으로 오버랩 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(114)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(124) 사이의 폭(W2)보다 작게 형성될 수 있다.

그러나, 상기 제2 전극(123)과 상기 화소벽(114)의 오버랩되는 영역은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(114)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(124) 사이의 폭(W2)보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 실시 예는 이하, 도 6에서 설명될 것이다.

또한, 도면에 도시되지 않았으나, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(114)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(124) 사이의 폭(W2)과 동일하게 형성될 수 있다.

상기 제2 전극(123)은 복수의 개구부들(124)을 포함하므로 상기 제2 전극(123)을 통 전극으로 구성할 경우보다 작은 면적을 갖는다. 일 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 화소벽(114)의 폭(W1)이 상기 제2 전극(123)의 폭(W2)보다 작게 형성된 경우, 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 상기 제2 전극(123)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 감소될 수 있다.

또한, 도면에 도시되지 않았으나, 상기 화소벽(114)의 폭(W1)이 상기 제2 전극(123)의 폭(W2)과 동일하게 형성된 경우, 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 상기 제2 전극(123)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 이상 감소될 수 있다.

상기 유체(130)는 극성 유체로서 친수성인 제1 유체 및 비 극성 유체로서 소수성인 제2 유체를 포함한다. 상기 제1 유체는 입사되는 광을 통과시킬 수 있다. 상기 제2 유체(또는 블랙 유체)는 검은 색 염료를 포함하거나 광을 흡수하는 물질로 구성될 수 있다. 상기 제1 유체는 상기 제2 유체 상에 배치된다.

상기 절연막(113)의 표면은 소수성(hydrophobic)을 갖도록 표면 처리되거나, 추가로 소수층(미 도시됨)을 형성하여 소수성을 띠도록 구성될 수 있다. 상기 절연막(113) 상에 형성되는 상기 화소벽(114)은 포토 레지스트(PR: photoresist)등으로 형성될 수 있다. 또한, 화소벽(114)은 절연막(SiNx, SiOx) 등을 패터닝하여 형성될 수도 있다.

상기 제1 전극들(112) 및 상기 제2 전극(123)에 전원이 인가되기 전에, 각 화소(PX)는 상기 제2 유체가 절연막을 덮고 있으므로 블랙 계조를 표시한다. 상기 제1 전극들(112) 및 상기 제2 전극(123)에 전압이 인가되면, 상기 제1 유체는 분극 되고, 상기 제1 유체는 상기 제2 유체를 상기 화소(PX)의 일 측으로 밀어내면서 절연체에 닿게 된다. 이러한 경우, 입사되는 광은 상기 제2 유체가 모이지 않은 영역의 상기 제1 유체를 통과한다. 상기 제1 유체를 통과한 광은 상기 컬러 필터를 통과하여 관찰자에게 시인될 수 있다. 상기 제2 유체가 밀려나는 양에 따라서 콘트라스트 비율(Contrast Ratio) 이 조절된다.

상기 제1 유체 및 상기 제2 유체의 배치 구성과 전원 인가에 따른 구체적인 동작은 이하, 도 3a 및 도 3b에서 상세히 설명될 것이다.

도 1에 도시되지 않았으나, 상기 전기 습윤 표시장치(100)는 상기 제1 기판(110)의 하측에 배치되어 상기 화소들(PX)로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 복수의 광원을 구비하고, 상기 광원들은 발광 다이오드(LED), 냉음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorecent Lamp) 등을 포함할 수 있다.

상기 제2 전극(123)이 통 전극으로 구성될 경우, 상기 제2 전극(123)의 투과율이 100%가 아니기 때문에, 일부 광이 상기 제2 전극(123)을 투과하지 못할 수 있다. 그러나, 상기 제2 전극(123)은 복수의 개구부들(124)을 포함하며, 상기 개구부들(124)은 전극이 형성되지 않은 영역이기 때문에, 광은 상기 개구부들(124)을 투과한다. 따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(100)는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 단면 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 3a는 전원이 인가되지 않은 경우, 전기 습윤 표시장치의 유체의 배치 구성을 보여주며, 도 3b는 전원이 인가된 경우, 전기 습윤 표시장치의 유체의 배치 구성을 보여준다.

먼저, 도 3a를 참조하면, 상기 유체(130)는 제1 유체(131) 및 제2 유체(132)를 포함한다. 상기 제1 유체(131)는 친수성 및 극성을 갖는다. 예를 들어, 상기 제1 유체(131)는 물 또는 전해질 용액으로 구성될 수 있으며, 입사되는 광을 통과시킬수 있다.

상기 제2 유체(132)는 비극서 유체로서 소수성을 갖는다. 예를 들어, 상기 제2 유체(132)(또는, 블랙 유체층)는 검은색 염료를 포함하거나 광을 흡수하는 물질로 구성될 수 있으며, 입사되는 광을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

상기 제2 유체(132)는 상기 절연막(113) 상에 배치된다. 상기 제1 유체(131) 및 상기 제2 유체(132)는 서로 다른 비중을 갖고 섞이지 않으며, 상기 제1 유체(131)는 상기 제2 유체(132)와 접촉하여 경계를 이루도록 상기 제2 유체(132) 상에 배치된다.

상기 전기 습윤 표시장치(100)는 상기 제1 전극들(112) 및 상기 제2 전극(122)에 인가되는 전압에 의해 상기 제1 유체(131) 및 상기 제2 유체(132)의 움직임을 제어하여 계조를 표시할 수 있다.

일 실시 예로서, 상기 제2 유체(132)는 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나의 색을 나타낼 수 있는 염료를 포함하거나, 적색, 녹색, 및 청색을 나타낼 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 전기 습윤 표시장치(100)는 상기 컬러 필터(122)를 포함하지 않을 수 있다.

상기 화소들(PX)은 각각 일측에 상기 화소벽(114)과 상기 제1 전극(112) 사이의 영역으로 정의될 수 있는 A영역들을 포함한다. A영역들은 각각 상기 복수의 제1 전극들이(112) 형성되지 않는 영역이다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 절연막(113)의 표면은 소수성을 띄도록 구성된다.

상기 제1 전극들(112) 및 상기 제2 전극(123)에 전압이 인가되지 않은 경우, 상기 제2 유체(132)는 상기 절연막(113)을 덮고 있으므로, 상기 전기 습윤 표시장치(100)는 블랙 계조를 표시한다.

도 3b를 참조하면, 상기 제1 전극들(112) 및 상기 제2 전극(123)에 전압이 인가된 경우, 상기 제1 유체(131)는 상기 절연막(113)과 접촉한다. 예를 들어, 상기 제1 전극들(112)에 부극성의 전압이, 그리고 상기 제2 전극(123)에 정극성의 전압이 인가된 경우, 상기 제2 유체(132) 상에 배치된 상기 제1 유체(131)는 분극된다. 따라서 상기 제1 유체(131)는 상기 절연막(113)과 접촉하게 되고, 상기 제2 유체(132)를 A 영역으로 밀어내게 된다.

이러한 경우, 상기 제2 유체(132)가 모이는 상기 A영역을 제외한 화소의 영역에서 입사되는 광은 상기 제1 유체(131)를 통과한다. 상기 제1 유체(131)를 통과한 광은 상기 컬러 필터(122)를 통과하여 관찰자에게 시인될 수 있다. 상기 제2 유체가 밀려나는 양에 따라서 콘트라스트 비율(Contrast Ratio) 이 조절된다. 상기 제2 유체(132)를 밀어내는 양은 상기 제1 전극들(112) 및 상기 제2 전극(123)에 인가되는 전압의 크기에 따라서 조절될 수 있다.

상기 절연막(113) 상에 형성되는 상기 화소벽(114)은 상기 각 화소(PX)의 일측인 A영역으로 몰리는 상기 제2 유체(132)의 높이보다 높게 형성된다. 도 3a 및 도 3b에는 상기 화소벽(114)이 상기 제2 전극(123)과 접하지 않도록 도시되어 있으나, 상기 화소벽(114)은 상기 제2 전극(123)과 접할 수도 있다.

결과적으로, 상기 제2 전극(123)을 통해 상기 화소(PX)의 일부에만 전압이 인가되어도, 상기 제1 유체(131)는 상기 절연막(113)과 접촉하게 되고, 상기 제2 유체(132)를 A 영역으로 밀어내게 된다.

도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 투과율의 실험 결과를 보여주는 도면이다. 도 4에는 제2 전극을 실질적으로 형성하지 않은 경우(Bare Glass), 통 전극으로서 제2 전극을 사용한 경우(ITO), 및 복수의 개구부를 포함하도록 패턴된 상기 제2 전극(123)을 사용한 경우(Patterned ITO)가 도시되었다. 복수의 개구부를 포함하도록 패턴된 제2 전극을 사용한 경우(Patterned ITO)는 제2 전극의 면적이 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 감소 된 경우를 일 예로서 실험한 결과이다.

도 4를 참조하면, 상기 전기 습윤 표시장치가 상기 제2 전극을 포함하지 않은 경우(Bare Glass)의 광 투과율은 74.8%이다. 상기 전기 습윤 표시장치가 상기 통 전극으로 구성된 제2 전극을 포함하는 경우(ITO), 광 투과율은 68.8%이다. 상기 전기 습윤 표시장치(100)가 도 2에 도시된 바와 같이 상기 복수의 개구부를 포함하도록 패턴된 상기 제2 전극(123)을 포함하는 경우(Pattern ITO), 광 투과율은 74.1%이다.

실험 결과, 상기 제2 전극(123)이 통 전극으로 구성될 경우보다 상기 제2 전극(123)이 상기 복수의 화소들(PX)에 각각 대응하는 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 경우, 광 투과율이 향상됨을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 제2 전극의 다른 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 5에 도시된 제2 전극의 구성은 복수의 개구부들의 모양이 다른 것을 제외하면 도 2에 도시된 제2 전극의 구성과 동일하다. 설명의 편의를 위해 도 5에서 화소 벽은 점선 및 회색으로 도시되었으며, 제2 전극은 실선 및 사선으로 도시되었다.

도 5를 참조하면, 제2 전극(123)은 복수의 화소들에 각각 일대일 대응되는 복수의 개구부들(124)을 포함한다. 상기 제2 전극(123)의 상기 개구부들(124)은 각각 직각으로 굽은형 모양이다. 즉 제2 전극(123)은 상기 개구부(124)의 일측에서 상기 개구부(124)의 중심으로 확장되며, 확장된 영역은 직각 모양으로 형성될 수 있다.

결과적으로 상기 제2 전극(123)은 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하므로, 제2 전극이 통 전극일 경우와 달리 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(100)는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 제2 전극의 또 다른 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 6에서 화소 벽은 점선 및 회색으로 도시되었으며, 제2 전극은 실선 및 사선으로 도시되었다.

도 6을 참조하면, 제2 전극(123)은 복수의 화소들에 각각 일대일 대응되는 복수의 개구부들(124)을 포함한다. 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(114)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(124) 사이의 폭(W2)보다 크게 형성된다.

도 2에 도시된 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 상기 제2 전극(123)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 감소될 수 있다. 그러나, 도 6에 도시된 상기 화소벽(114)의 폭(W1)은 상기 제2 전극(123)의 폭(W2)보다 크게 형성된다. 따라서, 도 6에 도시된 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 상기 제2 전극(123)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 이상 감소될 수 있다.

결과적으로 상기 제2 전극(123)은 복수의 개구부들(124)을 포함하므로, 제2 전극이 통 전극일 경우와 달리 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(100)는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 평면 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 7a 내지 도 7c에서 화소 벽은 점선 및 회색으로 도시되었으며, 제2 전극은 실선 및 사선으로 도시되었다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(200)는 복수의 개구부들의 구성이 다른 것을 제외하면 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(100)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 제2 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(200)는 복수의 개구부들에 대한 구성이 설명될 것이다.

도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(200)의 제2 전극(223)은 복수의 개구부들(224)을 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이 복수의 화소들(PX)은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열될 것이다. 상기 복수의 개구부들(224)은 각 행에 배열된 2개 이상 m개 이하의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응된다.

예를 들어, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극(223)은 각 행에 배열된 2개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(224)을 포함할 수 있다. 또한, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극(223)은 각 행에 배열된 3개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(224)을 포함할 수 있다. 역시, 도 7c에 도시된 바와 같이 상기 제2 전극(223)은 각 행에 배열된 m개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(224)을 포함할 수 있다. 이러한 도 7c에 도시된 구조는 스트라이프 구조로 정의될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 상기 제2 전극(223)은 각 행들에 배열된 4개 이상의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(224)을 포함할 수 있다.

그러나, 상기 복수의 개구부들(224)의 구성은 이에 한정되지 않고 다양한 변경을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7c에 도시되지 않았으나, 상기 제2 전극(223)은 각 행에 배열된 2개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 개구부들(224) 및 3개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 개구부들(224)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(223)은 각 행에 배열된 2개의 화소들로 이루어진 화소 단위에 대응되는 개구부(224) 및 m-2 개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위에 대응되는 개구부(224)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, m은 4보다 큰 정수일 것이며, 상기 제2 전극(223)은 두 개의 개구부들(224)을 포함한다.

도 7a 내지 도 7c에 도시되지 않았으나, 상기 제2 전극(223)의 상기 복수의 개구부들(224)은 각 열에 배열된 2개 이상 n개 이하의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응될 수 있다.

상기 복수의 개구부들(224)은 각각 직사각형 모양이나, 앞서 설명한 바와 같이 이에 한정되지 않을 것이다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(214)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(224) 사이의 폭(W2)보다 작게 형성된다. 도면상에 도시되지 않았으나, 이에 한정되지 않고, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(214)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(224) 사이의 폭(W2)보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(214)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(224) 사이의 폭(W2)과 동일하게 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 상기 복수의 화소들(PX)에 각각 일대일 대응하는 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 상기 제2 전극(123)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 감소될 수 있다. 그러나, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 상기 제2 전극(223)의 복수의 개구부들(224)은 각 행에 배열된 2개 이상 m개 이하의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응된다. 따라서, 도 7a 내지 도 7c에 도시된 상기 복수의 개구부들(224)을 포함하는 상기 제2 전극(223)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 이상 감소될 수 있다.

결과적으로, 상기 제2 전극(223)은 복수의 개구부들(224)을 포함하므로, 제2 전극이 통 전극일 경우와 달리 본 발명의 제2 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(200)는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 평면 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 8a 내지 도 8c에서 화소 벽은 점선 및 회색으로 도시되었으며, 제2 전극은 실선 및 사선으로 도시되었다.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(300)는 복수의 개구부들의 구성이 다른 것을 제외하면 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(100)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(300)는 복수의 개구부들에 대한 구성이 설명될 것이다.

도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(300)의 제2 전극(323)은 복수의 개구부들(324)을 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이 복수의 화소들(PX)은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열될 것이다. 상기 복수의 개구부들(324)은 2개의 행 단위 및 2개 이상 m개 이하의 열 단위로 배열된 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응된다.

예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극(323)은 2개 행 단위 및 2개 열 단위로 배열된 4개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(324)을 포함할 수 있다. 또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극(323)은 2개 행 단위 및 3개 열 단위로 배열된 6개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(324)을 포함할 수 있다. 역시, 도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극(323)은 2개 행 단위 및 m개 열 단위로 배열된 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(324)을 포함할 수 있다. 이러한 도 8c에 도시된 구조는 스트라이프 구조로 정의될 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 상기 제2 전극(323)은 2개 행 단위 및 4개 이상의 열 단위로 배열된 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 복수의 개구부들(324)을 포함할 수 있다.

그러나, 상기 복수의 개구부들(324)의 구성은 이에 한정되지 않고 다양한 변경을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 8a 내지 도 8c에 도시되지 않았으나, 상기 제2 전극(323)은 2개 행 단위 및 2개 열 단위로 배열된 4개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 개구부들(324) 및 2개 행 단위 및 3개 열 단위로 배열된 6개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 개구부들(324)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(323)은 2개 행 단위 및 2개 열 단위로 배열된 4개의 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위에 대응되는 개구부(324)와 2개 행 단위 및 m-2 개 열 단위로 배열된 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위에 대응되는 개구부(324)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, m은 4보다 큰 정수일 것이며, 상기 제2 전극(323)은 두 개의 개구부들(324)을 포함한다.

도 8a 내지 도 8c에 도시되지 않았으나, 상기 제2 전극(323)의 상기 복수의 개구부들(324)은 2개의 열 단위 및 2개 이상 n개 이하의 행 단위로 배열된 화소들(PX)로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응될 수 있다.

상기 복수의 개구부들(324)은 각각 직사각형 모양이나, 앞서 설명한 바와 같이 이에 한정되지 않을 것이다.

도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(314)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(324) 사이의 폭(W2)보다 작게 형성된다. 비록 도면상에 도시되지 않았으나, 이에 한정되지 않고, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(314)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(324) 사이의 폭(W2)보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 서로 인접한 상기 두 화소들(PX) 사이의 화소벽(314)의 폭(W1)은 서로 인접한 상기 두 개구부들(324) 사이의 폭(W2)과 동일하게 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 상기 복수의 화소들(PX)에 각각 대응하는 상기 복수의 개구부들(124)을 포함하는 상기 제2 전극(123)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 감소될 수 있다. 그러나, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 상기 제2 전극(323)의 복수의 개구부들(324)은 2개의 행들 및 k개의 열들 단위로 배열된 복수 개의 화소 쌍들에 대응된다. 따라서, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 상기 복수의 개구부들(324)을 포함하는 상기 제2 전극(323)의 면적은 통 전극으로 구성된 제2 전극의 면적과 비교하여 87.89% 이상 감소될 수 있다.

결과적으로, 상기 제2 전극(323)은 복수의 개구부들(324)을 포함하므로, 제2 전극이 통 전극일 경우와 달리 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(300)는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치의 단면 구성을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(400)는 반사층을 포함하는 것을 제외하면 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치들(100, 200, 300)와 동일한 구성을 갖는다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(400)는제1 기판(410), 상기 제1 기판(410)과 마주하는 제2 기판(420), 및 상기 제1 기판(410)과 상기 제2 기판(420) 사이에 구비된 유체(430)를 포함한다.

상기 제1 기판(410)은 제1 베이스 기판(411), 상기 제1 베이스 기판(411) 상에 형성되는 반사층(412), 상기 반사층(412) 상에 형성되는 복수의 제1 전극들(413), 상기 복수의 제1 전극들(413)을 덮도록 상기 반사층(412) 상에 형성되는 절연막(414), 및 상기 절연막(414) 상에 형성되며 복수의 화소들(PX)을 구획하는 화소벽(415)을 포함한다. 상기 복수의 제1 전극들(413)은 상기 복수의 화소들(PX)에 각각 일대일 대응된다.

상기 제2 기판(420)은 상기 제1 베이스 기판(411)과 마주보는 제2 베이스 기판(421), 상기 제2 베이스 기판(421)상에 형성된, 컬러 필터(422), 및 상기 컬러 V필터(422) 상에 형성되고 복수의 개구부들(424)을 포함하는 제2 전극(423)을 포함한다. 상기 반사층(412)은 입사되는 광을 반사한다. 즉, 상기 제2 기판(420)을 투과하는 광은 상기 반사층(412)에 의해 반사된다.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(400)의 기타 구성 및 동작은 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치들(100, 200, 300)과 동일하다.

결과적으로, 상기 제2 전극(423)은 상기 복수의 개구부들(424)을 포함하므로, 제2 전극이 통 전극일 경우와 달리 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전기 습윤 표시장치(400)는 광의 투과율을 향상시킬 수 있다.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 200, 300, 400: 전기 습윤 표시장치
110, 120: 제1 기판 및 제2 기판 111, 411: 제1 베이스 기판
112, 413: 제1 전극 113, 414: 절연막
114, 214, 314, 415: 화소벽 121, 421: 제2 베이스 기판
122, 422: 컬러 필터 123, 223, 323, 423: 제2 전극
124, 224, 324, 424: 개구부 130, 430: 유체
131, 431: 제1 유체 132, 432: 제2 유체
412: 반사층

Claims

제1 베이스 기판;
상기 제1 베이스 기판상에 형성되는 복수의 제1 전극들;
상기 제1 전극들을 덮는 절연막;
상기 절연막 상에 형성되며, 상기 제1 전극들에 각각 일대일 대응되는 복수의 화소들을 구획하는 화소벽;
상기 제1 베이스 기판과 마주보는 제2 베이스 기판;
상기 제2 베이스 기판상에 형성되고, 복수의 개구부들을 포함하는 제2 전극; 및
상기 제1 베이스 기판 및 상기 제2 베이스 기판 사이에 구비되고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가된 전압에 따라 움직임이 제어되는 유체를 포함하는 전기 습윤 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 개구부들은 상기 화소들에 각각 일대일 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭보다 작은 전기 습윤 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭보다 큰 전기 습윤 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭과 동일한 전기 습윤 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 개구부들은 각각 직각으로 굽은형 모양인 전기 습윤 표시장치
제 2 항에 있어서,
상기 유체는,
광을 투과시키는 제1 유체; 및
상기 제1 유체층과 섞이지 않고 경계를 이루며 광을 흡수하는 제2 유체를 포함하는 전기 습윤 표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 인가된 전압에 의해 상기 제1 유체는 분극되고, 상기 절연체에 접촉하며, 상기 제2 유체는 상기 화소의 일 측으로 밀리게 되는 전기 습윤 표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 화소벽의 높이는 상기 화소의 일 측으로 밀린 상기 제2 유체의 높이보다 더 높은 전기 습윤 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 화소들은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열되고, 상기 개구부들은 각 행에 배열된 2개 이상 m개 이하의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 개구부들은 각 행에 배열된 2개의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 개구부들은 각 행에 배열된 3개의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 개구부들은 각 행에 배열된 m개의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭보다 작은 전기 습윤 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 화소들은 서로 교차하는 n개의 행들 및 m개의 열들에 배열되고, 상기 개구부들은 2개의 행 단위 및 2개 이상 m개 이하의 열 단위로 배열된 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 15 항에 있어서,
상기 개구부들은 2개 행 단위 및 2개 열 단위로 배열된 4개의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 15 항에 있어서,
상기 개구부들은 2개 행 단위 및 3개 열 단위로 배열된 6개의 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 15 항에 있어서,
상기 개구부들은 2개 행 단위 및 m개 열 단위로 배열된 화소들로 이루어진 화소 단위들에 각각 대응되는 전기 습윤 표시장치.
제 15 항에 있어서,
상기 각 개구부들은 직사각형 모양이고, 서로 인접한 상기 두 화소들 사이의 화소벽의 폭은 서로 인접한 상기 두 개구부들 사이의 폭보다 작은 전기 습윤 표시장치.
제 1 항에 있어서,
입사되는 광을 반사하는 반사층을 더 포함하고,
상기 반사층은 상기 제1 베이스 기판 및 상기 복수의 제1 전극들을 덮도록 형성되는 상기 절연막 사이에 형성되는 전기 습윤 표시장치.