KR101224194B1 - Reflective mode multi color electrophoretic display device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치는, 디스플레이면을 제공하는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판; 상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 형성된 복수의 캐비티들; 상기 복수의 캐비티들 내에 충전되는 투명 유체; 상기 캐비티들 중 컬러 서브 픽셀을 구성하는 캐비티에 각각 분산되고 상기 컬러 서브 픽셀에 대응하는 컬러를 갖는 컬러 전기 영동 입자들 및 상기 컬러 전기 영동 입자들과 다른 전기 영동 이동도를 갖는 백색 전기 영동 입자들; 상기 제 2 기판측의 상기 컬러 서브 픽셀들의 배경이 되는 흑색층; 및 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들을 상기 디스플레이면측으로 선택적으로 분산시키거나, 상기 디스플레이면으로부터 보이지 않도록 상기 전기 영동 입자들 모두를 수집하기 위한 복수의 전극들을 포함한다.The present invention relates to a reflective multi-color electrophoretic display device. According to one or more exemplary embodiments, a reflective multi-color electrophoretic display device includes: a first substrate providing a display surface and a second substrate facing the first substrate; A plurality of cavities formed between the first and second substrates; Transparent fluid filled in the plurality of cavities; Color electrophoretic particles having a color corresponding to the color subpixel and dispersed in cavities constituting a color subpixel among the cavities, and white electrophoretic particles having electrophoretic mobility different from the color electrophoretic particles. ; A black layer serving as a background of the color subpixels on the second substrate side; And a plurality of electrodes for selectively dispersing any one kind of the electrophoretic particles to the display surface side or collecting all of the electrophoretic particles so that they are not visible from the display surface.

Description

반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치{Reflective mode multi color electrophoretic display device}Reflective multi color electrophoretic display device

본 발명은 디스플레이 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to display technology, and more particularly, to a reflective multi-color electrophoretic display device.

액정 디스플레이 장치를 대체하기 위한 정보 디스플레이 장치로서, 전기 영동 방식(electrophoresis), 통전변색 방식(electro-chromic) 또는 이색 입자 회전 방식(dichroic particles rotary method)과 같은 기술을 이용한 디스플레이 장치가 제안되어 왔다. 이들 기술들은 종이와 같은 통상의 인쇄 매체에 근접한 넓은 시야각, 낮은 소비 전력 및 메모리 효과와 같은 이점들 때문에 액정 디스플레이 장치를 대체할 수 있는 차세대 디스플레이 장치로서 최근 활발히 연구되고 있다.As an information display device for replacing the liquid crystal display device, a display device using a technique such as electrophoresis, electro-chromic or dichroic particles rotary method has been proposed. These technologies have recently been actively researched as next generation display devices that can replace liquid crystal display devices due to advantages such as wide viewing angle, low power consumption and memory effect in proximity to conventional print media such as paper.

이들 디스플레이 장치들 중 전기 영동 방식의 디스플레이 장치는 2 개의 전극들 사이에 인가된 전기장에 의해 하전된 입자들이 이동하는 현상을 이용한 장치이다. 상기 입자들은 한 종류의 컬러를 갖거나, 2 종류 이상의 서로 컬러를 가질 수 있다. Among these display devices, an electrophoretic display device uses a phenomenon in which charged particles move by an electric field applied between two electrodes. The particles may have one kind of color or two or more kinds of colors.

하나의 서브 픽셀 내에 2 종류 이상의 컬러 입자를 사용하는 경우, 이들 입자들의 극성은 서로 반대인 것이 일반적이지만, 동일한 극성을 갖더라도 전기 영동 이동도의 차이에 의해 독립적으로 제어될 수 있다. 그러나, 서브 픽셀 내에 서로 독립적으로 제어되어야 할 입자들의 종류가 증가할수록 이를 제어하기 위한 전극 구조 및 구동 방법은 극도로 복잡해진다. 특히, 컬러 표현을 위해 픽셀 내의 입자의 종류가 3 이상이 되는 경우, 구동이 복잡해질 뿐만 아니라 컬러 구현을 위한 동작 시간을 감소시키는데에 장해가 된다.When using two or more kinds of color particles in one sub-pixel, the polarities of these particles are generally opposite to each other, but can be independently controlled by the difference in electrophoretic mobility even though they have the same polarity. However, as the type of particles to be controlled independently of each other in the subpixel increases, the electrode structure and driving method for controlling them become extremely complicated. In particular, when the number of particles in a pixel is three or more for color representation, not only the driving becomes complicated, but also the obstacle for reducing the operation time for color implementation.

한편, 전력 소모를 줄이기 위해 백라이트를 이용하지 않는 반사형 디스플레이 장치에서, 컬러 표현을 위해 컬러 필터가 일반적으로 사용된다. 상기 컬러 필터는 특정 파장의 광만을 투과시키고 나머지 파장은 흡수하는 것에 의해 컬러를 구현하는 것이어서, 대조비와 색재현력을 저하시키는 중요한 요인이 되고 있다.
On the other hand, in a reflective display device that does not use a backlight to reduce power consumption, color filters are generally used for color representation. The color filter implements color by transmitting only light having a specific wavelength and absorbing the remaining wavelengths, which is an important factor in lowering contrast ratio and color reproducibility.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 반사형 디스플레이 모드에서 컬러 필터의 사용 없이 2 입자 이하의 시스템만으로 광반사율과 광흡수율을 최적화하여, 구동이 단순하여 동작 속도가 크면서도 선명한 컬러 표시 품질을 구현할 수 있는 멀티 컬러 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to optimize the light reflectance and the light absorption rate in the reflective display mode without using the color filter only 2 particles or less, to realize a simple color driving quality and a clear color display quality It is to provide a multi-color display device that can be.

종래의 컬러 필터는 반사형 디스플레이 모드에서 컬러 필터를 투과한 광이 다시 하부 전극으로부터 반사되고, 그 반사된 광이 컬러 필터를 투과하여 컬러 정보가 표시되는 것이기 때문에 필연적으로 휘도가 낮아 우수한 대조비를 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 색재현력이 제한된다. 컬러의 구현을 위해 컬러 유체를 사용하는 경우도 투과되는 광과 반사되는 광의 제어가 어려우며, 투과되는 광 때문에 충분한 강도의 반사광을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 배경색을 그대로 표현하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 관점에서 하기의 실시예들에서는, 컬러를 구현하기 위해 컬러 전기 영동 입자를 사용하기 때문에, 컬러 필터 또는 컬러 유체에 의해 컬러를 구현하는 디스플레이 장치와 비교시, 컬러 전기 영동 입자의 반사율을 최적화하는 것만으로 우수한 휘도와 색재현력을 확보할 수 있다. In the conventional color filter, the light transmitted through the color filter is reflected from the lower electrode again in the reflective display mode, and the reflected light is transmitted through the color filter to display color information. Not only that, but color reproduction is limited. In the case of using a color fluid to implement color, it is difficult to control the transmitted light and the reflected light, and because of the transmitted light, not only the reflected light of sufficient intensity is obtained, but also the background color is not expressed as it is. In view of this, the following embodiments use color electrophoretic particles to implement color, thereby optimizing the reflectance of the color electrophoretic particles when compared to display devices that implement color by color filters or color fluids. It is possible to secure excellent brightness and color reproduction.

또한, 본 발명의 실시예들에서는, 캐비티 내로 투과되어 강도가 약해진 광을 백색 또는 컬러를 표현하는데 활용하지 않고, 모두 소광시켜 실질적으로 캐비티의 광학 상태를 오프시킬 수 있으며, 그에 따라 실질적인 흑색, 즉, "리얼 블랙"의 구현이 가능하다. 한편, 본 발명의 실시예들에 따르면 컬러 전기 영동 입자들의 가색법에 의해 백색 구현을 하지 않고, 컬러 전기 영동 입자들과 구별되어 구동될 수 있는 백색 전기 영동 입자에 의해 독립적으로 백색을 구현함으로써 실질적인 백색, 즉, "리얼 화이트"의 구현이 가능하다. Further, in the embodiments of the present invention, the light transmitted through the cavity and weakened in intensity may not be utilized to express white or color, but all may be quenched to substantially turn off the optical state of the cavity, thus making it substantially black, that is, "Real black" can be implemented. Meanwhile, according to embodiments of the present invention, white color is not realized by adding color electrophoretic particles, and white color is independently generated by white electrophoretic particles that can be driven separately from color electrophoretic particles. It is possible to implement white, ie "real white".

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치는, 디스플레이면을 제공하는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판; 상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 형성된 복수의 캐비티들; 상기 복수의 캐비티들 내에 충전되는 투명 유체; 상기 캐비티들 중 컬러 서브 픽셀을 구성하는 캐비티에 각각 분산되고 상기 컬러 서브 픽셀에 대응하는 컬러를 갖는 컬러 전기 영동 입자들 및 상기 컬러 전기 영동 입자들과 다른 전기 영동 이동도를 갖는 백색 전기 영동 입자들; 상기 제 2 기판측의 상기 컬러 서브 픽셀들의 배경이 되는 흑색층; 및 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들을 상기 디스플레이면측으로 선택적으로 분산시키거나, 상기 디스플레이면으로부터 보이지 않도록 상기 전기 영동 입자들 모두를 수집하기 위한 복수의 전극들을 포함한다.According to one or more exemplary embodiments, a reflective multi-color electrophoretic display device includes: a first substrate providing a display surface and a second substrate facing the first substrate; A plurality of cavities formed between the first and second substrates; Transparent fluid filled in the plurality of cavities; Color electrophoretic particles having a color corresponding to the color subpixel and dispersed in cavities constituting a color subpixel among the cavities, and white electrophoretic particles having electrophoretic mobility different from the color electrophoretic particles. ; A black layer serving as a background of the color subpixels on the second substrate side; And a plurality of electrodes for selectively dispersing any one kind of the electrophoretic particles to the display surface side or collecting all of the electrophoretic particles so that they are not visible from the display surface.

상기 컬러 전기 영동 입자들은 상기 컬러 서브 픽셀마다 각각 배치되는 적색, 녹색, 청색, 시안색, 마젠타색, 황색 중 어느 하나의 컬러를 갖는 전기 영동 입자들을 포함할 수 있다. 상기 캐비티는 격벽, 마이크로 캡슐 또는 마이크로 컵 구조를 가질 수 있다. 상기 흑색층은 상기 컬러 서브 픽셀마다 한정된 패턴 또는 이웃하는 적어도 2 이상의 컬러 서브 픽셀들에 걸쳐 연장된 연속된 층일 수도 있다. The color electrophoretic particles may include electrophoretic particles having any one of red, green, blue, cyan, magenta, and yellow colors disposed for each color subpixel. The cavity may have a partition, microcapsule or microcup structure. The black layer may be a defined pattern for each color subpixel or a continuous layer extending over at least two or more neighboring color subpixels.

상기 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치는, 상기 컬러 서브 픽셀 상에 광경로를 개구하는 블랙 매트릭스를 더 포함하며, 상기 블랙 매트릭스는 상기 복수의 전극들 중 적어도 어느 하나와 함께 상기 수집되는 전기 영동 입자들을 위한 입자 저장 영역을 한정할 수 있다.The reflective multi-color electrophoretic display device further includes a black matrix opening an optical path on the color subpixel, wherein the black matrix is collected with at least one of the plurality of electrodes. Particle storage areas for the application.

일부 실시예에서, 상기 복수의 전극들은, 상기 캐비티의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극 및 제 3 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이 장치의 구동시, 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들이 상기 제 1 전극 상에 분산됨으로써 상기 전기 영동 입자들의 정보가 표시되고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제 2 전극과 제 3 전극 상에 수집됨으로써 상기 흑색층에 의해 흑색이 표시될 수 있다. 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극은 상기 흑색층을 사이에 두고 서로 이격 배치될 수도 있다.In some embodiments, the plurality of electrodes comprises: a first electrode disposed on an optical path above the cavity; It may include a second electrode and a third electrode offset on the optical path. In this case, when the display apparatus is driven, information of the electrophoretic particles is displayed by dispersing any one kind of particles of the electrophoretic particles on the first electrode, and the electrophoretic particles are connected to the second electrode. Black may be displayed by the black layer by being collected on a third electrode. The second electrode and the third electrode may be spaced apart from each other with the black layer therebetween.

다른 실시예에서, 상기 복수의 전극들은, 상기 캐비티의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극, 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극, 및 상기 제 2 전극으로부터 이격되어 상기 광 경로 상에서 상기 흑색층과 중첩되도록 상기 캐비티의 하부 상으로 연장되는 제 3 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이 장치의 구동시, 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들이 상기 제 1 전극 상에 분산됨으로써 상기 전기 영동 입자들의 정보가 표시되고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제 2 전극, 및 상기 제 3 전극의 상기 제 2 전극과 인접하는 부분 상에 수집됨으로써 상기 흑색층에 의해 흑색이 표시될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 흑색층은 상기 제 3 전극의 상부 또는 하부에 배치될 수도 있다. 또한, 상기 제 3 전극은 상기 흑색층에 의해 제공될 수도 있다.In another embodiment, the plurality of electrodes, the first electrode disposed on an optical path above the cavity, the second electrode offset on the optical path, and the black on the optical path spaced apart from the second electrode And a third electrode extending above the bottom of the cavity to overlap with the layer. In this case, when the display device is driven, information of the electrophoretic particles is displayed by dispersing any one kind of particles of the electrophoretic particles on the first electrode, and the electrophoretic particles are the second electrode, And black on the black layer by being collected on a portion adjacent to the second electrode of the third electrode. In some embodiments, the black layer may be disposed above or below the third electrode. In addition, the third electrode may be provided by the black layer.

또 다른 실시예에서, 상기 복수의 전극들은, 상기 캐비티의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 동일 평면 상에서 이격 배치되고 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극, 및 상기 캐비티의 하부에 배치되고 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 3 전극을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 디스플레이 장치의 구동시, 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들이 상기 제 1 전극 상에 분산됨으로써 상기 전기 영동 입자들의 정보가 표시되고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제 2 전극과 제 3 전극 상에 모두 수집됨으로써 상기 흑색층에 의해 흑색이 표시될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 복수의 전극들은, 상기 제 1 전극과 대향하고, 상기 광 경로 상에서 상기 흑색층과 중첩되도록 상기 캐비티의 하부 상으로 연장되는 제 4 전극을 더 포함할 수도 있다.
In still another embodiment, the plurality of electrodes may include a first electrode disposed on an optical path above the cavity, a second electrode spaced apart on the same plane as the first electrode and offset on the optical path; And a third electrode disposed under the cavity and offset on the optical path. In this case, when the display apparatus is driven, information of the electrophoretic particles is displayed by dispersing any one kind of particles of the electrophoretic particles on the first electrode, and the electrophoretic particles are connected to the second electrode. Black may be displayed by the black layer by being collected on all of the third electrodes. In some embodiments, the plurality of electrodes may further include a fourth electrode facing the first electrode and extending onto the bottom of the cavity to overlap the black layer on the optical path.

본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 디스플레이면으로 근접하는 컬러 전기 영동 입자들과 백색 전기 영동 입자들에 의해 컬러 및 백색을 표시하고, 디스플레이면으로부터 가장 멀리 있는 흑색층에 의해 컬러 서브 픽셀의 오프 상태를 구현함으로써, 컬러 전기 영동 입자들과 백색 전기 영동 입자들이 구현해야 할 색재현력 및 명도를 입자의 광학적 특성을 제어하는 것만으로 최적화할 수 있으며, 흑색 구현시에 리얼 블랙을 표현할 수 있으므로, 우수한 대조비를 갖는 반사형 멀티 컬러 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. A display device according to an embodiment of the present invention displays color and white by color electrophoretic particles and white electrophoretic particles proximate to the display surface, and color subpixels by the black layer furthest from the display surface. By implementing the off state of the color electrophoretic particles and white electrophoretic particles, color reproduction and brightness that can be realized can be optimized only by controlling the optical properties of the particles, and real black can be expressed in the black implementation. It is possible to provide a reflective multi-color display device having excellent contrast ratio.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 2 입자 시스템이기 때문에 구동이 단순하고 제조가 용이한 이점이 있다.
In addition, since the display device according to the embodiment of the present invention is a two-particle system, driving is simple and manufacturing is easy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display device according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more faithful and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 는 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In addition, in the following drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated for convenience and clarity of description, the same reference numerals in the drawings refer to the same elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of any of the listed items.

또한, 본 명세서에서 사용되는 " ~ 상에" 또는 " ~ 위로" 라는 용어는, 특별한 언급이 없는 한 직접적으로 위에 뿐만 아니라, 그 사이에 다른 층들이 개재되는 경우도 포함한다. 마찬가지로, " ~ 하부에" 또는 " ~ 밑으로"라는 용어도, 특별한 언급이 없는 한 직접적으로 밑에 뿐만 아니라, 그 사이에 다른 층들이 개재되는 경우도 포함한다.In addition, the terms "on" or "up" as used herein include not only directly above, but also in the case where other layers are interposed therebetween unless otherwise specified. Likewise, the terms "below" or "below" include not only directly below unless otherwise indicated, but also when other layers are interposed therebetween.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" may include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. Also, as used herein, "comprise" and / or "comprising" specifies the presence of the mentioned shapes, numbers, steps, actions, members, elements and / or groups of these. It is not intended to exclude the presence or the addition of one or more other shapes, numbers, acts, members, elements and / or groups.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, part, region, layer or portion from another region, layer or portion. Thus, the first member, part, region, layer or portion, which will be discussed below, may refer to the second member, component, region, layer or portion without departing from the teachings of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치(100)를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a multi-color electrophoretic display apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 제 1 기판(10; 본 도면에서는 상부 기판)과 제 1 기판(10)에 대향하는 제 2 기판(20; 본 도면에서는 하부 기판)을 포함한다. 디스플레이면(VP)을 제공하는 상부 기판(10)은 투명 기판일 수 있다. 선택적으로는, 기판들(10, 20)은 수지계 재료로 형성되어 경량의 가요성을 가질 수도 있다. Referring to FIG. 1, the display apparatus 100 includes a first substrate 10 (upper substrate in this drawing) and a second substrate 20 (lower substrate in this drawing) facing the first substrate 10. The upper substrate 10 providing the display surface VP may be a transparent substrate. Optionally, the substrates 10 and 20 may be formed of a resin-based material to have a lightweight flexibility.

서로 대향하는 기판들(10, 20) 사이에는, 분리 부재인 복수의 격벽들(30)이 배치될 수 있다. 복수의 격벽들(30)에 의해 기판(10, 20) 사이의 공간은, 기판들(10, 20)의 주면에 평행한 방향으로 분할되며, 분할된 작은 공간들에 의해 복수의 캐비티들(V1, V2, V3)이 정의될 수 있다. 각 캐비티(V1, V2, V3)는 단독으로 또는 인접한 다른 하나 이상의 캐비티들과 조합되어, 하나의 컬러 서브 픽셀(PX1, PX2, PX3) 또는 픽셀(PX)을 구성할 수 있다. 도시된 실시예에서는, 캐비티들(V1, V2, V3)이 각각 하나의 컬러 서브 픽셀(PX1, PX2, PX3)을 구성하는 것을 예시한다. 이들 컬러 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3)이 모여 하나의 컬러 픽셀(PX)을 제공할 수 있다. 이들 캐비티들(V1, V2, V3)은 관측자(1)로부터 볼 때 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형과 같은 다각형, 또는 원 및 타원 단면을 가질 수 있으며, 스트라이프 및 벌집 모양 등 공지의 다양한 패턴으로 배열될 수 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. Between the substrates 10 and 20 facing each other, a plurality of partition walls 30 may be disposed as separation members. The space between the substrates 10 and 20 by the plurality of partition walls 30 is divided in a direction parallel to the main surfaces of the substrates 10 and 20, and the plurality of cavities V1 by the divided small spaces. , V2, V3) may be defined. Each cavity V1, V2, V3, alone or in combination with other adjacent one or more cavities, may constitute one color subpixel PX1, PX2, PX3 or pixel PX. In the illustrated embodiment, the cavities V1, V2, V3 each constitute one color subpixel PX1, PX2, PX3. These color subpixels PX1, PX2, and PX3 may gather to provide one color pixel PX. These cavities (V1, V2, V3) can have a polygon, such as a triangle, a square, a pentagon, a hexagon, or a circle and an elliptical cross section when viewed from the observer 1, arranged in a variety of known patterns such as stripes and honeycomb shapes. However, the present invention is not limited thereto.

캐비티들(V1, V2, V3)을 정의하는 분리 부재는, 도시된 격벽 구조(30) 이외에, 예를 들면, 공지의 마이크로 캡슐 또는 마이크로 컵 구조이 일 수도 있다. 이들 격벽들 및 캡슐들은, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지, 아크릴계 수지, 페놀계 수지와 같은 다양한 고분자 재료를 이용하여 형성될 수 있으며, 실크스크린, 엠보싱 공정, 포토리소그래피, 자외선 조사, 레이저 드릴링 및 에멀젼화 공정과 같은 공정을 통하여 제공될 수 있다.The separating member defining the cavities V1, V2, V3 may be, for example, a known microcapsule or microcup structure in addition to the partition structure 30 shown. These partitions and capsules may be formed using various polymer materials such as, for example, polyethylene, polystyrene, polycarbonate, epoxy resin, silicone resin, melamine resin, acrylic resin, phenol resin, and silkscreen And embossing processes, photolithography, ultraviolet irradiation, laser drilling and emulsification processes.

캐비티(V1, V2, V3) 내에는 유체(31)가 충전될 수 있다. 유체(31)는 백색 광에 대하여 투명한 유전성 용매이다. 따라서, 유체(31)는 착색을 위한 컬러 안료 또는 염료를 포함하지 않는다. 유체(31)는 유체(31) 내에 분산된 후술하는 입자들(PR, PG, PB, PW)의 전기 영동 이동도를 높이기 위하여 낮은 점성을 가지는 것이 바람직하며, 약 2 내지 30, 바람직하게는, 2 내지 15 사이의 유전 상수를 가질 수 있다. 상기 유전성 용매들은 디카하이드로나프탈렌(decahydronaphtahlene: DECALIN), 5-에틸리덴-2-노보덴(5-ethylidene-2-norbornene), 지방성 오일들, 파라핀 오일과 같은 탄화수소와 톨루엔, 크셀렌, 페닐실릴에탄, 도뎃ㄹ벤젠 또는 알킬나프탈렌과 같은 방향족 탄화수수들과, 퍼플루오로디칼린(perfluorodecalin), 퍼플루오로톨루엔(perflurotoluene), 퍼플루오로크실렌(perfluoroxylene)일 수 있으며, 이들은 예시적일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 유체(31) 내에는 전하 조절제(charge-controlling agent), 양이온성 또는 음이온성 계면 활성제, 금속 비누, 수지 재료, 금속계 결합제(coupling agent) 및 안정화제(stabilizing agent)와 같은 다양한 기능성 물질들이 더 첨가될 수 있다. 유체(31)는 전술한 액상 유체뿐만 아니라, 공기와 같은 기상 유체일 수도 있으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. The fluid 31 may be filled in the cavities V1, V2, and V3. Fluid 31 is a dielectric solvent that is transparent to white light. Thus, the fluid 31 does not contain color pigments or dyes for coloring. The fluid 31 preferably has a low viscosity in order to increase the electrophoretic mobility of the particles PR, PG, PB, and PW described later dispersed in the fluid 31, and preferably, about 2 to 30, preferably, It can have a dielectric constant between 2 and 15. The dielectric solvents include hydrocarbons such as decahydronaphtahlene (DECALIN), 5-ethylidene-2-norbornene, fatty oils, paraffin oils and toluene, xylene, phenylsilylethane , Aromatic hydrocarbons such as dodecene benzene or alkylnaphthalene, and perfluorodecalin, perfluorotoluene, perfluoroxylene, which are merely exemplary, and the present invention is merely illustrative. It is not limited to this. In the fluid 31 various functional materials such as charge-controlling agents, cationic or anionic surfactants, metal soaps, resin materials, metal-based coupling agents and stabilizing agents are further added. Can be. The fluid 31 may be not only the above-described liquid fluid but also a gaseous fluid such as air, but the present invention is not limited thereto.

유체(31) 내에는, 컬러 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3)에 대응되는 컬러를 갖는 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)이 분산된다. 예를 들면, 컬러 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3)이 각각 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀인 경우, 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)은 각각 적색, 녹색 및 청색 전기 영동 입자일 수 있다. 이는 예시적이며, 상기 전기 영동 입자들은 시안색, 마젠타색 또는 황색 입자일 수도 있다.In the fluid 31, color electrophoretic particles PR, PG, and PB having a color corresponding to the color subpixels PX1, PX2, and PX3 are dispersed. For example, when the color subpixels PX1, PX2, and PX3 are red, green, and blue subpixels, respectively, the electrophoretic particles PR, PG, and PB may be red, green, and blue electrophoretic particles, respectively. have. This is exemplary and the electrophoretic particles may be cyan, magenta or yellow particles.

이들 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)과 함께 컬러 서브 픽섹들(PX1, PX2, PX3)에는 백색 전기 영동 입자들(PW)이 공통적으로 분산된다. 백색 전기 영동 입자들(PW)은 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)과 구별되어 구동될 수 있도록, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)의 전기 영동 이동도와 상이한 전기 영동 이동도를 가질 수 있다. 예를 들면, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)과 백색 전기 영동 입자들(PW)이 서로 다른 극성을 갖거나, 이들이 모두 동일 전기적 극성을 갖더라도 하전량 및/또는 질량이 서로 상이하여 다른 전기 영동 이동도를 가질 수도 있다.Together with these color electrophoretic particles PR, PG, and PB, white electrophoretic particles PW are commonly dispersed in the color sub pixels PX1, PX2, and PX3. The electrophoretic movement different from the electrophoretic mobility of the color electrophoretic particles PR, PG and PB so that the white electrophoretic particles PW can be driven separately from the color electrophoretic particles PR, PG and PB. May have degrees. For example, even if the color electrophoretic particles PR, PG, PB and the white electrophoretic particles PW have different polarities or they all have the same electrical polarity, the charge amount and / or mass are different from each other. May have different electrophoretic mobility.

컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)과 백색 전기 영동 입자들(PW)은 선명한 컬러 구현을 위하여 모두 특정 컬러 파장 대역 또는 전체 가시광선 대역 파장에 대하여 높은 반사성이 요구되는 입자들일 수 있다. 따라서, 상기 반사성 입자들은 디스플레이면(VP) 상에 가까울수록 입자의 반사율을 충분히 활용할 수 있다. 이들 입자들은 안료, 염료, 수지, 또는 이들 중 2 이상의 조합에 의해 형성될 수 있다. The color electrophoretic particles PR, PG, and PB and the white electrophoretic particles PW may be particles that require high reflectivity for a specific color wavelength band or an entire visible light band wavelength for clear color. Therefore, the closer the reflective particles are on the display surface VP, the more fully the reflectivity of the particles can be utilized. These particles may be formed by pigments, dyes, resins, or combinations of two or more thereof.

디스플레이 장치(100)는 각 컬러 서브 픽셀(PX1, PX2, PX3)마다 배경이 되는 흑색층(BL)을 포함한다. 흑색층(BL)은 제 2 기판(20) 상에 형성될 수 있다. 흑색층(BL)은 컬러 서브 픽셀(PX1, PX2, PX3)마다 한정된 패턴 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 후술하는 바와 같이 이웃하는 적어도 2 이상의 컬러 서브 픽셀들에 걸쳐 연장된 연속적인 층일 수도 있다(도 3의 BL 참조).The display apparatus 100 includes a black layer BL serving as a background for each of the color subpixels PX1, PX2, and PX3. The black layer BL may be formed on the second substrate 20. The black layer BL may have a pattern shape defined for each of the color subpixels PX1, PX2, and PX3. However, the present invention is not limited thereto, and may be a continuous layer extending over at least two or more neighboring color subpixels as described below (see BL of FIG. 3).

흑색층(BL)은 캐비티(V1, V2, V3)를 통하여 전달되는 백색 입사광(I)을 모두 흡수하여, 예를 들면, 적색 서브 픽셀(PX1)에서와 같이, 컬러 서브 픽셀의 광학 상태를 오프(OFF) 상태로 만드는 역할을 한다. 이러한 흑색층(BL)은 공지의 블랙 매트릭스, 예를 들면, 크롬 또는 소정의 입경을 갖는 흑색 안료로 착색된 감광성 수지와 같은 차광성 재료를 포함할 수 있다. 또는, 흑색층(BL)은 흑체와 유사한 넓은 광밴드갭(optical band gap)을 가짐으로써 가시 광선 대역의 광을 흡수할 수 있는 광결정일 수도 있다. 이들 재료들은 예시적이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 흑색층(BL)은 가시 광선 대역의 광을 흡수할 수 있는 적합한 재료일 수 있다.The black layer BL absorbs all of the white incident light I transmitted through the cavities V1, V2, and V3 to turn off the optical state of the color subpixel, for example, as in the red subpixel PX1. (OFF) It makes a state to make. The black layer BL may include a light blocking material such as a photosensitive resin colored with a known black matrix, for example, chromium or a black pigment having a predetermined particle size. Alternatively, the black layer BL may be a photonic crystal capable of absorbing light in the visible light band by having a wide optical band gap similar to that of the black body. These materials are exemplary, and the present invention is not limited thereto, and the black layer BL may be a suitable material capable of absorbing light in the visible light band.

디스플레이 장치(100)에서, 흑색층(BL)은 반사성 입자들인 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)과 백색 전기 영동 입자들(PW)과 대조적으로 디스플레이면(VP)로부터 가장 멀리 배치된다. 외부로부터 전달되는 입사광(I)은 캐비티(V1, V2, V3)를 통과하면서 점차 강도가 감소될 것이다. 본 발명의 실시예에서는 이와 같이 강도가 감소되는 광을 컬러를 구현하는데 이용하지 않으며, 흑색층(BL)을 이용하여 실질적으로 소광시킨다. 이러한 특징과 관련된 본 발명의 이점에 관하여는 동작과 관련하여 후술하도록 한다.In the display device 100, the black layer BL is disposed farthest from the display surface VP as opposed to the color electrophoretic particles PR, PG and PB and the white electrophoretic particles PW which are reflective particles. . The incident light I transmitted from the outside will gradually decrease in intensity while passing through the cavities V1, V2, V3. In the embodiment of the present invention, the light whose intensity is reduced is not used to implement color, but is substantially quenched using the black layer BL. Advantages of the present invention associated with this feature will be described later in connection with the operation.

하부 기판(20)에는, 도시하지는 않았으나, 공지의 구동 부재들, 예를 들면, 복수의 행들 × 복수의 열들로 이루어진 데이터 라인들과 게이트 라인들, 상기 라인들이 교차되는 영역에 배치되는 복수의 MOS 트랜지스터들을 포함하는 액티브 매트릭스층이 제공될 수 있다. 다른 예로서, 디스플레이 장치(100)의 구동 부재는, 수동 매트릭스 방식의 배선 및 구동 소자, 또는 정적 구동을 위한 세그먼트 방식의 배선 및 구동 소자를 포함할 수도 있다. 상부 기판(10)에도 개별 전극들(TE)이 형성되는 경우, 이를 구동하기 위한 구동 부재들이 형성될 수 있다.Although not shown, the lower substrate 20 includes well-known driving members, for example, data lines and gate lines formed of a plurality of rows x a plurality of columns, and a plurality of MOSs disposed in an area where the lines intersect. An active matrix layer comprising transistors may be provided. As another example, the driving member of the display apparatus 100 may include a passive matrix type wiring and driving element, or a segment type wiring and driving element for static driving. When the individual electrodes TE are formed on the upper substrate 10, driving members for driving the upper electrodes 10 may be formed.

상부 기판(10)과 하부 기판(20) 상에는, 컬러 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3)을 구성하는 캐비티들(V1, V2, V3) 내에 분산된 전기 영동 입자들(PR, PG, PB, PW)의 분산 상태를 제어하기 위한 복수의 전극들을 포함할 수 있다. 상기 전극들 중 제1 전극(TE, 상부 전극이라 함)은 캐비티들(V1, V2, V3)의 상부, 예를 들면, 상부 기판(10) 상에 형성되고, 광 경로 상에 배치될 수 있다. 상부 전극(TE)은 전술한 액티브 매트릭스층의 트랜지스터와 같은 스위칭 소자에 의해 연결되어 독립적인 어드레싱이 가능한 개별 전극일 수 있다. On the upper substrate 10 and the lower substrate 20, the electrophoretic particles PR, PG, PB, which are dispersed in the cavities V1, V2, V3 constituting the color subpixels PX1, PX2, PX3, It may include a plurality of electrodes for controlling the dispersion state of the PW). The first electrode TE (called an upper electrode) of the electrodes may be formed on the upper substrate 10, for example, the upper substrate 10 of the cavities V1, V2, and V3, and disposed on the optical path. . The upper electrode TE may be a separate electrode connected by a switching element such as the transistor of the active matrix layer and capable of independent addressing.

다른 실시예에서, 상부 전극(TE)은 인접하는 컬러 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3) 전체에 걸쳐 공유되는 공통 전극일 수 있다(도 2의 CE 참조). 상부 전극(TE)에 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB) 및 백색 전기 영동 입자들(PW) 중 어느 한 종류의 입자들이 분산됨으로써 상기 분산된 전기 영동 입자들에 의해 정보가 표시된다.In another embodiment, the upper electrode TE may be a common electrode shared across adjacent color subpixels PX1, PX2, PX3 (see CE of FIG. 2). By dispersing any one kind of color electrophoretic particles PR, PG, PB and white electrophoretic particles PW on the upper electrode TE, information is displayed by the dispersed electrophoretic particles.

광 경로 상에 배치되는 상부 전극(TE)은 입사광(I)의 캐비티(V1, V2, V3) 내 전달을 위하여 투명 전극이다. 상기 투명 전극은, 인듐-주석-산화물(Indium-Tin-Oxide; ITO), 불화 주석 산화물(Fluorinated tin Oxide; FTO), 인듐 산화물(indium oxide; IO) 또는 주석 산화물(tin oxide; SnO2)일 수 있으며, 이는 예시적일 뿐 공지의 다른 투명 재료가 이용될 수도 있다. The upper electrode TE disposed on the light path is a transparent electrode for transmitting in the cavities V1, V2, V3 of the incident light I. The transparent electrode may be indium tin oxide (ITO), fluorinated tin oxide (FTO), indium oxide (IO) or tin oxide (SnO 2 ). This is exemplary only, and other transparent materials known in the art may be used.

캐비티들(V1, V2, V3)의 하부, 예를 들면, 제 2 기판(20) 상에는, 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극(RE1)과 제 3 전극(RE2)이 배치될 수 있다. 제 2 전극(RE1)과 제 3 전극(RE2)은 동일 평면 상에서 이격 배치되는 인플레인 전극일 수 있다. 제 2 전극(RE1)과 제 3 전극(RE2)은 개별 전극으로서 전술한 구동 부재들에 연결되어 독립적으로 제어될 수 있다. 이들 전극들(RE1, RE2)에 서로 다른 전압이 인가되어 이들 전극들과 상부 전극(TE)사이 보다, 이들 전극들(RE1, RE2) 사이에 강한 전계가 인가되면, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB) 및 백색 전기 영동 입자들(PW)이 모두 이들 전극들(RE1, RE2) 상에 수집되어 광 경로가 개방될 수 있다. 그 결과, 흑색층(BL)이 광 경로 상에 노출되어 입사 광(I)이 소광됨으로써 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3)은 OFF된 광학 상태, 즉, 리얼 블랙 정보를 표시한다.On the lower portion of the cavities V1, V2, and V3, for example, the second substrate 20, a second electrode RE1 and a third electrode RE2 offset on the optical path may be disposed. The second electrode RE1 and the third electrode RE2 may be in-plane electrodes spaced apart from each other on the same plane. The second electrode RE1 and the third electrode RE2 may be connected to the aforementioned driving members as individual electrodes and independently controlled. When different voltages are applied to these electrodes RE1 and RE2 so that a stronger electric field is applied between these electrodes RE1 and RE2 than between these electrodes and the upper electrode TE, the color electrophoretic particles PR , PG, PB and white electrophoretic particles PW may all be collected on these electrodes RE1 and RE2 to open the optical path. As a result, the black layer BL is exposed on the optical path so that the incident light I is quenched so that the subpixels PX1, PX2, and PX3 display the OFF optical state, that is, the real black information.

도시된 실시예에서, 제 2 전극(RE1)과 제 3 전극(RE2)은 광 경로 상에서 오프셋되어 서로 인접되어 있다. 다른 실시예에서, 제 2 전극(RE1)과 제 3 전극(RE2)은, 도 2의 전극들(RE1, RE2)와 같이, 흑색층(BL)을 사이에 두고 서로 이격 배치될 수도 있다. In the illustrated embodiment, the second electrode RE1 and the third electrode RE2 are offset on the optical path and adjacent to each other. In another embodiment, the second electrode RE1 and the third electrode RE2 may be spaced apart from each other with the black layer BL interposed therebetween, like the electrodes RE1 and RE2 of FIG. 2.

제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 동일 평면 상에 배치될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2)은 하부 전극(DE)과 이격되어 기판들(10, 20)의 주면에 수직하게 연장될 수도 있다. 예를 들면, 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2) 중 적어도 어느 하나는 캐비티들(V1, V2, V3)의 측벽들(30) 상으로 연장되어 배치될 수도 있다. 도시된 실시예에서, 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2)은 각 서브 픽셀들마다 할당되는 것으로 개시되어 있지만, 이는 예시적이며, 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2) 중 어느 하나는 인접하는 다른 서브 픽셀과 공유되는 공통 전극일 수도 있다.The second and third electrodes RE1 and RE2 may be disposed on the same plane as shown in FIG. 1, but are not limited thereto. For example, the second and third electrodes RE1 and RE2 may be spaced apart from the lower electrode DE and may extend perpendicular to the main surfaces of the substrates 10 and 20. For example, at least one of the second and third electrodes RE1 and RE2 may be disposed to extend on the sidewalls 30 of the cavities V1, V2 and V3. In the illustrated embodiment, the second and third electrodes RE1 and RE2 are disclosed to be assigned to each subpixel, but this is exemplary and any one of the second and third electrodes RE1 and RE2 may be It may be a common electrode shared with other adjacent subpixels.

일부 실시예에서, 디스플레이 장치(100)는 블랙 매트릭스(BM)를 더 포함할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 차광성이 우수한 크롬과 같은 금속, 또는 염료 및/또는 안료를 포함하는 폴리에틸렌, 폴리스텔렌과 같은 고분자 수지 재료로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 블랙 매트릭스(BM)는 포토리소그래피 공정이 가능한 감광성 수지 조성물일 수도 있다. 그러나, 이들 재료들은 예시적이며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 블랙 매트릭스(BM)는 금속 산화물 및 세라믹과 같은 무기 재료로 형성될 수도 있다.In some embodiments, the display device 100 may further include a black matrix BM. The black matrix (BM) may be formed of a metal such as chromium having excellent light shielding properties, or a polymer resin material such as polyethylene or polystyrene including dyes and / or pigments. Preferably, the black matrix (BM) may be a photosensitive resin composition capable of a photolithography step. However, these materials are exemplary and the present invention is not limited thereto. For example, the black matrix BM may be formed of inorganic materials such as metal oxides and ceramics.

블랙 매트릭스(BM)에 의해 입사광(I)이 전달될 수 있는 캐비티(V1, V2, V3)의 개구 영역이 한정되고, 상기 개구부를 통해 입사광(I)이 캐비티(V1, V2, V3) 내부로 전달될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제 2 및 제 3 전극들(RE1, RE2) 중 적어도 하나가 블랙 매트릭스(BM)의 하부에 감춰져 노출되지 않을 수 있다. 이 경우, 적색 서브 픽셀(V1)에서와 같이, 캐비티(V1) 내의 모든 입자들은 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2)과 블랙 매트릭스(BM) 사이의 한정된 공간(점선 SR에 의해 둘러싸인 영역)에만 분포될 수 있으며, 이때, 관찰자(1)에게는 전기 영동 입자들(PR, PW)이 보이지 않게 된다. 이러한 관점에서, 본 명세서에서는 상기 공간을 입자 저장 영역이라 지칭한다.An opening area of the cavities V1, V2, V3 through which the incident light I can be transmitted is defined by the black matrix BM, and the incident light I passes through the openings into the cavities V1, V2, V3. Can be delivered. As shown in FIG. 1, at least one of the second and third electrodes RE1 and RE2 may be hidden under the black matrix BM and may not be exposed. In this case, as in the red subpixel V1, all particles in the cavity V1 are limited spaces between the second and third electrodes RE1 and RE2 and the black matrix BM (areas surrounded by the dashed line SR). It can be distributed only, and the electrophoretic particles (PR, PW) is not visible to the observer (1). In this respect, the space is referred to herein as the particle storage region.

상기 입자 저장 영역을 캐비티들(V1, V2, V3) 내에서 국지화하기 위하여, 디스플레이면측(VP)에서 바라본 제 2 및 제 3 전극들(RE2, RE3)의 면적은 흑색층(BL)의 면적에 비하여 작을 수 있다. 그 결과, 캐비티들(V1, V2, V3) 내에서 상기 입자 저장 영역은 격벽(30)에 더욱 가깝도록 제한되고, 그에 따라 블랙 매트릭스(BM)의 폭이 작아지면서 개구율이 증가될 수 있다.
In order to localize the particle storage region within the cavities V1, V2, V3, the area of the second and third electrodes RE2, RE3 viewed from the display surface side VP is equal to the area of the black layer BL. It may be small in comparison. As a result, the particle storage region in the cavities V1, V2, V3 is limited to be closer to the partition 30, so that the opening ratio can be increased while the width of the black matrix BM becomes smaller.

이하에서는 도 1의 디스플레이 장치(100)의 구동 방법 및 그 이점에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)은 각각 적색, 녹색 및 청색이며, 모두 + 극성을 가지며, 백색 전기 영동 입자(PW)는 - 극성을 가지며, 상부 전극(TE)은 모두 접지되어 있다고 가정한다.Hereinafter, a driving method and advantages of the display apparatus 100 of FIG. 1 will be described. For convenience of description, the color electrophoretic particles PR, PG, and PB are red, green, and blue, respectively, and all have + polarity, and the white electrophoretic particles PW have − polarity and the upper electrode TE Are assumed to be grounded.

제 1 서브 픽셀(PX1)에서, 제 2 전극(RE1)에 - 10 V가 인가되고, 제 3 전극(RE2)에 + 10 V가 인가되면, 입자들(PR, PW)은 캐비티(V1) 내의 입자 저장 영역에 수집될 것이다. 이 경우, 입사광(I)은 캐비티(V1)를 통과하여 흑색층(BL)까지 전달되고, 그에 따라 입사광(I)은 소광되어 적색 서브 픽셀(PX1)의 광학 상태는 OFF가 된다. In the first sub-pixel PX1, when −10 V is applied to the second electrode RE1 and +10 V is applied to the third electrode RE2, the particles PR and PW are disposed in the cavity V1. Will be collected in the particle storage area. In this case, the incident light I passes through the cavity V1 and is transmitted to the black layer BL. Accordingly, the incident light I is quenched so that the optical state of the red sub-pixel PX1 is turned off.

제 2 서브 픽셀(PX2)에서는, 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2)에 - 10 V가 인가될 수 있다. 이 경우, 백색 전기 영동 입자들(PW)은 상부 전극(TE) 상으로 분산되고, 디스플레이면(VP)에 백색 전기 영동 입자들(PW)이 노출되어 제 2 서브 픽셀(PX2)의 광학 상태는 백색이 된다. 일부 실시예에서, 수집되는 녹색 전기 영동 입자들(PG)의 수집 상태를 입자 저장 영역으로 한정하기 위하여, 제 3 전극(RE2)에 인가되는 전압의 크기는 제 2 전극(RE1)에 인가되는 전압의 크기보다 작을 수도 있다. 예를 들면, 제 3 전극(RE2)에는 - 10V가 인가되고, 제 2 전극(RE1)에는 - 20 V가 인가될 수도 있다. In the second sub-pixel PX2, −10 V may be applied to the second and third electrodes RE1 and RE2. In this case, the white electrophoretic particles PW are dispersed on the upper electrode TE, and the white electrophoretic particles PW are exposed on the display surface VP, so that the optical state of the second subpixel PX2 is It becomes white. In some embodiments, in order to limit the collection state of the collected green electrophoretic particles PG to the particle storage region, the magnitude of the voltage applied to the third electrode RE2 may be a voltage applied to the second electrode RE1. It may be smaller than the size of. For example, −10 V may be applied to the third electrode RE2 and −20 V may be applied to the second electrode RE1.

제 3 서브 픽셀(PX3)에서는, 제 2 서브 픽셀(PX2)과 반대로, 제 2 및 제 3 전극(RE1, RE2)에 + 10 V가 인가될 수도 있다. 필요에 따라, 제 3 전극(RE2)에는 + 10 V가 인가되고, 제 2 전극(RE1)에는 + 20 V 가 인가될 수도 있다. 이 경우, 청색 전기 영동 입자들(PB)이 상부 전극(TE) 상에 분산되고, 그에 따라, 제 3 서브 픽셀(PX3)의 광학 상태는 청색이 된다. In the third sub-pixel PX3, + 10 V may be applied to the second and third electrodes RE1 and RE2 as opposed to the second sub-pixel PX2. If necessary, +10 V may be applied to the third electrode RE2 and +20 V may be applied to the second electrode RE1. In this case, blue electrophoretic particles PB are dispersed on the upper electrode TE, so that the optical state of the third sub-pixel PX3 becomes blue.

전술한 바와 같은 입자 분포 상태에서, 디스플레이 장치(100)는 관측자(1)에 대하여 소정의 디스플레이 정보, 도시된 실시예에서는 청색을 보여주게 될 것이다. 통상적으로, 컬러 가산법에 있어서, 적색, 녹색 및 청색 전기 영동 입자들만의 반사광으로 완전한 백색을 얻을 수 없다. 이것은 각각의 입자들이 입사광 중 일부만을 반사할 수 있기 때문이며, 이러한 반사광의 조합은 일반적으로 회색이 된다. 그러나, 본 실시예에 따르면, 백색은 백색 전기 영동 입자(PW)에 의해 표시될 수 있으므로, 실질적인 백색(real white, 리얼 화이트)의 구현이 가능하다. In the particle distribution state as described above, the display apparatus 100 will show predetermined display information for the observer 1, in the illustrated embodiment blue. Typically, in the color addition method, perfect white cannot be obtained with reflected light of only red, green and blue electrophoretic particles. This is because the individual particles can only reflect some of the incident light, and this combination of reflected light is generally gray. However, according to the present embodiment, since white may be represented by white electrophoretic particles PW, it is possible to realize real white.

또한, 컬러를 나타내는 경우에, 해당 파장에 대한 반사도가 높은 입자들을 사용할 수 있고, 유체(31)에 의한 광흡수가 없도록 청색 서브 픽셀(PX3)과 같이 디스플레이면(VP)에 최대한 가깝게 청색 전기 영동 입자(PB)를 분포시켜 컬러 입자에 의한 최대한의 반사율을 확보하여 컬러를 구현하기 때문에, 우수한 색재현력(gamut)을 얻을 수 있다. 또한, 흑색을 나타내는 경우에, 입사광의 실질적인 소광이 가능하도록, 캐비티를 통과하는 동안 입사광(I)은 그 일부가 캐비티 내에서 흡수되고 광 경로에서 가장 멀리 있는 흑색층(BL)에 의해 최종적으로 흡수됨으로써 실질적인 오프 상태를 구현할 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에 따르면, 실질적인 블랙(real black, 리얼 블랙)을 구현할 수 있게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따르면, 완전한 백색과 흑색을 구현할 수 있기 때문에 높은 대조비를 갖는 표시 품질을 얻을 수 있다.In addition, in the case of displaying color, particles having high reflectivity for the corresponding wavelength may be used, and blue electrophoresis as close as possible to the display surface VP such as the blue sub-pixel PX3 to prevent light absorption by the fluid 31. Since the particles PB are distributed and the maximum reflectance by the color particles is ensured to realize colors, excellent color gamut can be obtained. In addition, when showing black, the incident light I is finally absorbed by the black layer BL which is partially absorbed in the cavity and farthest in the light path, while passing through the cavity, so as to allow substantial extinction of the incident light. This allows a substantial off state to be implemented. As described above, according to the present embodiment, it is possible to implement a real black. As described above, according to the present invention, since perfect white and black can be realized, display quality having a high contrast ratio can be obtained.

도시하지는 않았지만, 제 2 및 제 3 전극에 인가되는 전압의 펄스 폭을 제어하여, 디스플레이면(10)으로부터 입자들의 거리를 조절함으로써 컬러의 채도 및 명도를 제어할 수 있을 것이다.
Although not shown, the saturation and brightness of the color may be controlled by controlling the pulse width of the voltage applied to the second and third electrodes to adjust the distance of the particles from the display surface 10.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치(200)를 나타내는 단면도이다. 도시된 구성 요소들 중 도 1의 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 도 1의 해당 개시 사항을 참조할 수 있다.2 is a cross-sectional view of a multi-color electrophoretic display apparatus 200 according to another embodiment of the present invention. Reference may be made to the corresponding disclosure of FIG. 1 unless there is a contradiction with respect to components having the same reference numerals as those of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(200)는 도 1의 디스플레이 장치(100)와 유사하게 제 1 전극(CE)을 포함한다. 제 1 전극(CE)은 공통 전극이지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 도 1의 상부 전극(TE)과 유사한 개별 전극일 수도 있다. 또한, 디스플레이 장치(200)는 도 1의 디스플레이 장치(100)와 동일하게 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극(RE1)을 포함한다. 이러한, 제 2 전극(RE1)은, 전술한 바와 같이 흑색층(BL)을 사이에 두고 이격 배치되는 다른 전극(RE2)과 함께 복수의 구성을 가질 수도 있다. 다른 실시예에서, 다른 전극(RE2)는 생략될 수도 잇다.Referring to FIG. 2, the display apparatus 200 includes a first electrode CE similar to the display apparatus 100 of FIG. 1. Although the first electrode CE is a common electrode, the present invention is not limited thereto and may be a separate electrode similar to the upper electrode TE of FIG. 1. In addition, the display apparatus 200 includes the second electrode RE1 offset on the optical path in the same manner as the display apparatus 100 of FIG. 1. As described above, the second electrode RE1 may have a plurality of configurations together with the other electrodes RE2 spaced apart from each other with the black layer BL interposed therebetween. In other embodiments, the other electrode RE2 may be omitted.

디스플레이 장치(200)는 이러한 제 2 전극(RE1)과 함께 제 2 전극(RE1)으로부터 이격되어 상기 광 경로 상에서 흑색층(BL)과 중첩되도록 캐비티(V1, V2, V3)의 하부 상으로 연장되는 제 3 전극(DE)을 포함한다. 제 3 전극(DE)은 도시된 바와 같이 흑색층(BL)의 상부 상으로 연장될 수 있으며, 이 경우, 제 3 전극(DE)은 투명 전극이다. 일부 실시예에서, 제 3 전극(DE)의 일부는 블랙 매트릭스(BM)와 중첩하도록 블랙 매트릭스(BM)의 하부로 일정한 거리(d) 만큼 연장될 수도 있다. 이 경우, 제 3 전극(DE)의 상기 일부와 제 2 전극(RE1) 사이에 강한 전계가 인가되는 경우, 이들 전극에 의해 캐비티내 입자들이 모두 입자 저장 영역으로 수집될 수 있다. 이 경우, 2 개의 전극만으로, 입자들의 저장과 입자들의 수직 유동을 제어할 수 있는 이점이 있다. The display device 200 is spaced apart from the second electrode RE1 together with the second electrode RE1 and extends on the lower portion of the cavity V1, V2, V3 to overlap the black layer BL on the optical path. The third electrode DE is included. As shown, the third electrode DE may extend over the black layer BL. In this case, the third electrode DE is a transparent electrode. In some embodiments, a portion of the third electrode DE may extend by a predetermined distance d below the black matrix BM to overlap the black matrix BM. In this case, when a strong electric field is applied between the portion of the third electrode DE and the second electrode RE1, all particles in the cavity may be collected into the particle storage region by these electrodes. In this case, only two electrodes have the advantage of controlling the storage of particles and the vertical flow of particles.

흑색층(BL)은, 각 서브 픽셀마다 할당되거나, 도 3의 흑색층(BL)과 같이, 도 3의 흑색층(BL)과 유사하게 이웃하는 적어도 2 이상의 컬러 서브 픽셀들에 걸쳐 연장된 연속된 층으로 구현될 수 있다. 그에 따라, 흑색층(BL)에 대한 패터닝 공정이 생략될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 3 전극(DE)은 흑색층(BL)의 하부로 연장될 수도 있으며, 이 경우에 제 3 전극(DE)은 투명 전극일 필요는 없다.
The black layer BL is allocated for each subpixel or extends over at least two or more color subpixels adjacent to each other similarly to the black layer BL of FIG. 3, such as the black layer BL of FIG. 3. It can be implemented as a layer. Accordingly, the patterning process for the black layer BL may be omitted. In another embodiment, the third electrode DE may extend below the black layer BL, in which case the third electrode DE need not be a transparent electrode.

디스플레이 장치(200)의 구동 방법을 설명하기 위하여, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)은 각각 적색, 녹색 및 청색이며, 모두 + 극성을 가지며, 백색 전기 영동 입자(PW)는 - 극성을 가지며, 상부 전극(TE)은 접지되어 있다고 가정한다. In order to explain the driving method of the display apparatus 200, the color electrophoretic particles PR, PG, and PB are red, green, and blue, respectively, and all have + polarity, and the white electrophoretic particles PW are-polarity. It is assumed that the upper electrode TE is grounded.

제 1 서브 픽셀(PX1)에서, 제 2 전극(RE1)과 제 3 전극(DE)에 서로 다른 극성의 전압, 각각, - 10 V 및 + 10 V 가 인가되면, 적색 전기 영동 입자들(PR)은 제 2 전극(RE1) 상에 수집되고, 백색 전기 영동 입자들(PW)은 제 3 전극(RE2)의 제 2 전극(RE1)과 인접하는 부분 상에 수집될 수 있다. 도시된 실시예는 다른 제 2 전극(RE2)에도 - 10 V가 인가된 경우를 예시하며, 이 경우, 다른 제 2 전극(RE2) 상에도 적색 전기 영동 입자들(PR)이 수집될 것이다. 결과적으로, 입자들 모두는 입자 저장 영역으로 수집되어, 캐비티(V1) 내에서 광 경로가 개방되고, 그에 따라, 입사광(I)은 흑색층(BL)에 의해 소광되며, 제 1 서브 픽셀(PX1)의 광학 상태는 OFF가 된다.In the first sub-pixel PX1, when voltages having different polarities, -10 V and +10 V, are respectively applied to the second electrode RE1 and the third electrode DE, the red electrophoretic particles PR are applied. Silver may be collected on the second electrode RE1, and the white electrophoretic particles PW may be collected on a portion adjacent to the second electrode RE1 of the third electrode RE2. The illustrated embodiment illustrates the case where −10 V is also applied to the other second electrode RE2, in which case the red electrophoretic particles PR will be collected on the other second electrode RE2. As a result, all of the particles are collected into the particle storage region, so that the light path is opened in the cavity V1, and thus the incident light I is quenched by the black layer BL, and the first sub-pixel PX1. ) Is turned off.

제 2 서브 픽셀(PX2)에서, 제 2 전극(RE1, RE2)과 제 3 전극(DE)에 모두 - 10 V가 인가되면, 입자들(PW, PG)은 도시된 분포 상태를 가질 것이다. 이 경우, 제 2 서브 픽셀(PX2)의 광학 상태는 고품질의 백색이 될 것이다. 유사하게, 제 3 서브 픽셀(PX3)에서, 제 2 전극(RE1, RE2)과 제 3 전극(DE)에 모두 + 10 V가 인가되면, 입자들(PW, PB)은 도시된 분포 상태를 가질 것이다. 이 경우, 제 3서브 픽셀(PX3)의 광학 상태는 청색이 될 것이다. In the second sub-pixel PX2, if −10 V is applied to both the second electrodes RE1 and RE2 and the third electrode DE, the particles PW and PG will have the distribution state shown. In this case, the optical state of the second sub-pixel PX2 will be white of high quality. Similarly, in the third sub-pixel PX3, when +10 V is applied to both the second electrodes RE1 and RE2 and the third electrode DE, the particles PW and PB have the distribution state shown. will be. In this case, the optical state of the third sub-pixel PX3 will be blue.

도 2의 전극 구성에서는, 제 1 전극(CE)과 제 3 전극(DE)이 서로 대향하고 있으므로, 입자들의 수직 유동 제어가 가능하며, 이들 전극들에 인가되는 전압의 펄스 폭을 제어하여 전극들로부터 입자들의 거리를 제어할 수 있으며, 그에 따라, 각 컬러 서브 픽셀의 명도 조절이 가능해 진다. In the electrode configuration of FIG. 2, since the first electrode CE and the third electrode DE face each other, the vertical flow of particles can be controlled, and the pulse width of the voltage applied to these electrodes is controlled to control the electrodes. It is possible to control the distance of the particles from the device, and thus the brightness of each color subpixel can be adjusted.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치(300)를 나타내는 단면도이다. 도시된 구성 요소들 중 도 1 및 도 2의 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.3 is a cross-sectional view of a multi-color electrophoretic display device 300 according to another embodiment of the present invention. Reference may be made to the above-described disclosure as long as there is no contradiction with respect to components shown with the same reference numerals as those of FIGS. 1 and 2.

도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(300)는 도 2의 디스플레이 장치(200)와 달리, 흑색층(BL)이 이웃하는 적어도 2 이상의 컬러 서브 픽셀들(PX1, PX2, PX3)에 걸쳐 연장된 연속된 층으로 구현될 수 있다. 입자들의 제어 방법 및 분포에 따른 각 서브 픽셀들의 광학 상태에 관하여는 도 2의 개시 사항을 참조할 수 있다.
Referring to FIG. 3, unlike the display apparatus 200 of FIG. 2, the display apparatus 300 is a continuous line extending over at least two or more color subpixels PX1, PX2, and PX3 adjacent to a black layer BL. It can be implemented as a layer. Reference may be made to the disclosure of FIG. 2 regarding the optical state of each subpixel according to the control method and distribution of the particles.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치(400)를 나타내는 단면도이다. 도시된 구성 요소들 중 전술한 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.4 is a cross-sectional view of a multi-color electrophoretic display apparatus 400 according to another embodiment of the present invention. With regard to the components having the same reference numerals as the above-described components among the illustrated components, reference may be made to the above-described disclosure as long as there is no contradiction.

도 4를 참조하면, 디스플레이 장치(400)는 도 2를 참조하여 전술한 제 1 전극(TE), 제 2 전극(RE1, RE2) 및 제 3 전극(DE)을 포함한다. 다만, 디스플레이 장치(400)에 있어서, 입자들의 수집 전극과 수직 유동을 제어하기 위한 제 3 전극(DE)을 흑색층(BL)이 대신하는 점에서 전술한 실시예들과 구별될 수 있다. 이를 위하여, 흑색층(BL)은 도전성을 가질 수 있다. 입자들의 제어 방법 및 분포에 따른 각 서브 픽셀들의 광학 상태에 관하여는 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다. 이 경우, 흑색층인 전극(DE)의 일부도 블랙 매트릭스(BM)와 중첩되도록 블랙 매트릭스(BM)의 하부로 연장될 수 있음은 전술한 바와 같다.
Referring to FIG. 4, the display apparatus 400 includes the first electrode TE, the second electrodes RE1 and RE2, and the third electrode DE described above with reference to FIG. 2. However, the display device 400 may be distinguished from the above-described embodiments in that the black layer BL replaces the collection electrode of the particles and the third electrode DE for controlling vertical flow. To this end, the black layer BL may have conductivity. Reference may be made to the foregoing disclosure regarding the optical state of each subpixel according to the control method and distribution of the particles. In this case, as described above, a part of the electrode DE, which is a black layer, may also extend below the black matrix BM so as to overlap the black matrix BM.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치(500)를 나타내는 단면도이다. 도시된 구성 요소들 중 전술한 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.5 is a cross-sectional view illustrating a multi-color electrophoretic display apparatus 500 according to another embodiment of the present invention. With regard to the components having the same reference numerals as the above-described components among the illustrated components, reference may be made to the above-described disclosure unless contradictory.

도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(500)는 도 1의 디스플레이 장치(100)와 유사하게 캐비티(V1, V2, V3)의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극(TE1)을 포함한다. 제 1 전극(TE1)은 개별 전극이지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 각 서브 픽셀들이 공유하는 공통 전극일 수도 있다. 또한, 디스플레이 장치(500)는 제 1 전극(TE1)과 동일 평면 상에서 이격 배치되고, 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극(TE2, TE3)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제 2 전극(TE2, TE3)은 불투명 전극일 수 있으며, 그에 따라 블랙 매트릭스(BM)를 대체할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 제 2 전극(TE2, TE3)은 복수이지만, 이는 예시적이며, 다일 전극일 수도 있다.Referring to FIG. 5, the display apparatus 500 includes a first electrode TE1 disposed on an optical path above the cavities V1, V2, and V3 similar to the display apparatus 100 of FIG. 1. Although the first electrode TE1 is an individual electrode, the present invention is not limited thereto, and the first electrode TE1 may be a common electrode shared by each subpixel. In addition, the display apparatus 500 includes second electrodes TE2 and TE3 spaced apart from each other on the same plane as the first electrode TE1 and offset on the optical path. In some embodiments, the second electrodes TE2 and TE3 may be opaque electrodes, thus replacing the black matrix BM. In the illustrated embodiment, the second electrodes TE2 and TE3 are plural, but this is exemplary and may be a dyle electrode.

디스플레이 장치(500)는 캐비티(V1, V2, V3)의 하부에 배치되고 광 경로 상에서 오프셋된 제 3 전극(RE1, RE2)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제 3 전극(RE1, RE2)은 복수의 개별 전극이지만, 이는 예시적이며, 다른 실시예에서, 제 3 전극은 이들은 서로 연결된 단일 전극일 수도 있다. 제 2 전극(TE2)과 제 3 전극(RE1)은 입자들을 모두 수집하여 캐비티(V1, V2, V3) 내 광 경로를 개방할 수 있으며, 그에 따라 서브 픽셀은 흑색을 표시할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 흑색층(BL)은 도 4에서 상술한 바와 같이, 적합한 구동 부재에 연결되어 입자들의 수직 유동을 제어하기 위한 전극층으로서 기능할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
The display apparatus 500 may include third electrodes RE1 and RE2 disposed under the cavities V1, V2, and V3 and offset on the optical path. In the illustrated embodiment, the third electrodes RE1, RE2 are a plurality of individual electrodes, but this is exemplary, and in other embodiments, the third electrodes may be single electrodes connected to each other. The second electrode TE2 and the third electrode RE1 may collect all particles to open the optical path in the cavities V1, V2, and V3, and thus the subpixel may display black. Although not shown, it will be appreciated that the black layer BL can be connected to a suitable drive member and function as an electrode layer for controlling the vertical flow of particles, as described above in FIG. 4.

디스플레이 장치(500)의 구동 방법을 설명하기 위하여, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)은 각각 적색, 녹색 및 청색이며, 모두 + 극성을 가지며, 백색 전기 영동 입자(PW)는 - 극성을 가지며, 상부 전극(TE)은 접지되어 있다고 가정한다. In order to explain the driving method of the display apparatus 500, the color electrophoretic particles PR, PG, and PB are red, green, and blue, respectively, and each have a + polarity, and the white electrophoretic particles PW have a-polarity. It is assumed that the upper electrode TE is grounded.

제 1 서브 픽셀(PX1)에서, 제 2 전극(TE2, TE3)과 제 3 전극(RE1, RE2)에 서로 다른 극성의 전압, 각각, + 10 V 및 - 10 V 가 인가되면, 백색 전기 영동 입자들(PW)은 제 2 전극(TE2, TE3) 상에 수집되고, 적색 전기 영동 입자들(PR)은 제 3 전극(RE1, RE2)) 상에 수집될 수 있다. 결과적으로, 입자들 모두는 입자 저장 영역으로 수집되어, 캐비티(V1) 내에서 광 경로가 개방되고, 그에 따라, 입사광(I)은 흑색층(BL)에 의해 소광되어, 제 1 서브 픽셀(PX1)의 광학 상태는 OFF가 된다.In the first sub-pixel PX1, white electrophoretic particles are applied when voltages having different polarities, respectively, +10 V and −10 V are applied to the second electrodes TE2 and TE3 and the third electrodes RE1 and RE2, respectively. The fields PW may be collected on the second electrodes TE2 and TE3, and the red electrophoretic particles PR may be collected on the third electrodes RE1 and RE2. As a result, all of the particles are collected into the particle storage region, so that the light path is opened in the cavity V1, and thus the incident light I is quenched by the black layer BL, so that the first sub-pixel PX1 ) Is turned off.

제 2 서브 픽셀(PX2)에서, 제 1 전극(TE1)에 + 10 V 가 인가되고, 제 2 전극(TE2, TE3)은 접지되고, 제 3 전극(RE1,RE2)에 - 10 V 가 인가되면, 입자들(PW, PG)은 도시된 분포 상태를 가질 것이다. 이 경우, 제 2 서브 픽셀(PX2)의 광학 상태는, 백색 입자(PW)에 의한 표시 정보를 가지며, 백색 입자(PW)의 반사율이 최적화되면, 광학 상태는 고품질의 백색이 될 것이다. 유사하게, 제 3 서브 픽셀(PX3)에서, 제 1 전극(TE1)에 - 10 V 가 인가되고, 제 2 전극(TE2, TE3)은 접지되고, 제 3 전극(RE1,RE2)에 + 10 V 가 인가되면, 입자들(PW, PB)은 도시된 분포 상태를 가질 것이다. 이 경우, 제 3 서브 픽셀(PX3)의 광학 상태는 청색 입자의 품질에 따라 고품질의 청색을 표시할 수 있을 것이다.
In the second sub-pixel PX2, when + 10 V is applied to the first electrode TE1, the second electrodes TE2 and TE3 are grounded, and − 10 V is applied to the third electrodes RE1 and RE2. , Particles PW, PG will have the distribution shown. In this case, the optical state of the second sub-pixel PX2 has display information by the white particles PW, and if the reflectance of the white particles PW is optimized, the optical state will be white of high quality. Similarly, in the third sub-pixel PX3, −10 V is applied to the first electrode TE1, the second electrodes TE2 and TE3 are grounded, and +10 V is applied to the third electrodes RE1 and RE2. If is applied, the particles PW and PB will have the distribution shown. In this case, the optical state of the third sub-pixel PX3 may display high quality blue according to the quality of the blue particles.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치(600)를 나타내는 단면도이다. 도시된 구성 요소들 중 전술한 구성 요소와 동일한 참조 번호를 갖는 구성 요소에 관하여는 모순되지 않는 한 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.6 is a cross-sectional view of a multi-color electrophoretic display apparatus 600 according to another embodiment of the present invention. With regard to the components having the same reference numerals as the above-described components among the illustrated components, reference may be made to the above-described disclosure as long as there is no contradiction.

도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(600)는 도 5의 디스플레이 장치(500)의 전극들(TE1, TE2, TE3, RE1, RE2)과 함께, 제 1 전극(TE1)에 대향하고, 상기 광 경로 상에서 흑색층(BL)과 중첩되도록 캐비티(V!, V2, V3)의 하부 상으로 연장되는 제 4 전극(DE)을 포함한다. 제 4 전극(DE)은 도시된 바와 같이 흑색층(BL)의 상부로 연장될 수 있으며, 다른 실시예에서, 흑색층(BL)의 하부로 연장될 수도 있다. 또한, 흑색층(BL)이 도전성이고 적합한 구동 부재에 연결됨으로써 제 4 전극(DE))으로서 기능할 수도 있다. 서로 대향하는 제 1 전극(TE1)과 제 4 전극(DE)에 의해 입자들의 수직 구동 제어를 할 수 있으며, 디스플레이면으로부터 입자들의 거리를 제어함으로써 각 서브 픽셀에서 제공되는 표시 정보의 계조를 구현할 수 있다.
Referring to FIG. 6, the display apparatus 600 faces the first electrode TE1 along with the electrodes TE1, TE2, TE3, RE1, and RE2 of the display apparatus 500 of FIG. 5, and faces the optical path. The fourth electrode DE extends on the lower portion of the cavities V !, V2, and V3 to overlap the black layer BL. As illustrated, the fourth electrode DE may extend above the black layer BL. In another embodiment, the fourth electrode DE may extend below the black layer BL. In addition, the black layer BL may be conductive and function as the fourth electrode DE by being connected to a suitable driving member. The vertical driving control of the particles may be performed by the first electrode TE1 and the fourth electrode DE facing each other, and the gray level of the display information provided in each subpixel may be realized by controlling the distance of the particles from the display surface. have.

디스플레이 장치(600)의 구동 방법을 설명하기 위하여, 컬러 전기 영동 입자들(PR, PG, PB)은 각각 적색, 녹색 및 청색이며, 모두 + 극성을 가지며, 백색 전기 영동 입자(PW)는 - 극성을 가지며, 상부 전극(TE)은 접지되어 있다고 가정한다. In order to explain the driving method of the display apparatus 600, the color electrophoretic particles PR, PG, and PB are red, green, and blue, respectively, and each have a + polarity, and the white electrophoretic particles PW have a-polarity. It is assumed that the upper electrode TE is grounded.

제 1 서브 픽셀(PX1)에서, 제 2 전극(TE2, TE3)과 제 3 전극(RE1, RE2)에 서로 다른 극성의 전압, 각각, + 10 V 및 - 10 V 가 인가되면, 백색 전기 영동 입자들(PW)은 제 2 전극(TE2, TE3) 상에 수집되고, 적색 전기 영동 입자들(PR)은 제 3 전극(RE1, RE2)) 상에 수집될 수 있다. 결과적으로, 입자들 모두는 입자 저장 영역으로 수집되어, 캐비티(V1) 내에서 광 경로가 개방되고, 그에 따라, 입사광(I)은 흑색층(BL)에 의해 소광되어, 제 1 서브 픽셀(PX1)의 광학 상태는 OFF가 된다.In the first sub-pixel PX1, white electrophoretic particles are applied when voltages having different polarities, respectively, +10 V and −10 V are applied to the second electrodes TE2 and TE3 and the third electrodes RE1 and RE2, respectively. The fields PW may be collected on the second electrodes TE2 and TE3, and the red electrophoretic particles PR may be collected on the third electrodes RE1 and RE2. As a result, all of the particles are collected into the particle storage region, so that the light path is opened in the cavity V1, and thus the incident light I is quenched by the black layer BL, so that the first sub-pixel PX1 ) Is turned off.

제 2 서브 픽셀(PX2)에서, 제 1 전극(TE1)에 + 10 V 가 인가되고, 제 2 전극(TE2, TE3)은 접지되고, 제 3 전극(RE1,RE2)과 제 4 전극(DE)에 - 10 V 가 인가되면, 입자들(PW, PG)은 도시된 분포 상태를 가질 것이다. 이 경우, 제 2 서브 픽셀(PX2)의 광학 상태는, 백색이 된다. 유사하게, 제 3 서브 픽셀(PX3)에서, 제 1 전극(TE1)에 - 10 V 가 인가되고, 제 2 전극(TE2, TE3)은 접지되고, 제 3 전극(RE1,RE2)과 제 4 전극(DE)에 + 10 V 가 인가되면, 입자들(PW, PB)은 도시된 분포 상태를 가질 것이다. 이 경우, 제 3 서브 픽셀(PX3)의 광학 상태는 청색이 될 것이다.In the second sub-pixel PX2, +10 V is applied to the first electrode TE1, the second electrodes TE2 and TE3 are grounded, and the third electrodes RE1 and RE2 and the fourth electrode DE are disposed. If-10 V is applied, the particles PW, PG will have the distribution shown. In this case, the optical state of the second sub pixel PX2 is white. Similarly, in the third sub-pixel PX3, −10 V is applied to the first electrode TE1, the second electrodes TE2 and TE3 are grounded, and the third and fourth electrodes RE1 and RE2 and the fourth electrode are grounded. If + 10 V is applied to (DE), the particles PW, PB will have the distribution shown. In this case, the optical state of the third sub pixel PX3 will be blue.

전술한 실시예들에서, + 10 V, - 10 V는 예시적이며, 픽셀의 광학 상태를 제어하기 위한 로우/하이의 데이터 신호를 예시할 뿐 이에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니다. In the above embodiments, + 10V, -10V are exemplary and illustrate the low / high data signal for controlling the optical state of the pixel, but the present invention is not limited thereto.

전술한 실시예들에서는 반사형 디스플레이 모드에 대하여 언급하고 있지만, 필요에 따라, 적절한 백라이트를 흑색층의 상부 또는 측면에 두어 캐비티를 투과하여 디스플레이면으로 방출되는 광을 제공할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 실시예에 포함될 수 있음을 이해하여야 한다.
While the foregoing embodiments refer to the reflective display mode, if desired, an appropriate backlight may be placed on top or side of the black layer to provide light that is transmitted through the cavity and emitted to the display surface. It is to be understood that the present invention may be included in embodiments.

이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and alterations are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, which are common in the art. It will be apparent to those who have knowledge.

10, 20: 기판들 30: 격벽들
31: 유체
100, 200, 300, 400, 500, 600: 디스플레이 장치
VP: 디스플레이면 BM: 블랙 매트릭스
PX1, PX2, PX3: 서브 픽셀들 PX: 픽셀
V1, V2, V3: 캐비티들 BL: 흑색층
PR, PG, PB: 컬러 전기 영동 입자들 PW: 백색 전기 영동 입자들10, 20 substrates 30 partition walls
31: fluid
100, 200, 300, 400, 500, 600: display device
VP: Display Side BM: Black Matrix
PX1, PX2, PX3: sub pixels PX: pixel
V1, V2, V3: cavities BL: black layer
PR, PG, PB: colored electrophoretic particles PW: white electrophoretic particles

Claims (13)

디스플레이면을 제공하는 제 1 기판 및 상기 제 1 기판에 대향하는 제 2 기판;
상기 제 1 및 제 2 기판들 사이에 형성된 복수의 캐비티들;
상기 복수의 캐비티들 내에 충전되고 착색을 위한 컬러 안료 또는 염료를 포함하지 않는 투명 유체;
상기 캐비티들 중 컬러 서브 픽셀을 구성하는 캐비티에 각각 분산되고 상기 컬러 서브 픽셀에 대응하는 컬러를 갖는 컬러 전기 영동 입자들 및 상기 컬러 전기 영동 입자들과 다른 전기 영동 이동도를 갖는 백색 전기 영동 입자들;
상기 제 2 기판 상에 배치되고, 상기 제 1 기판측으로부터 상기 복수의 캐비티들을 지나는 광 경로 상에 노출가능한 흑색층; 및
상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들을 상기 디스플레이면측으로 선택적으로 분산시키거나, 상기 디스플레이면측으로 상기 흑색층이 노출될 수 있도록 상기 전기 영동 입자들 모두를 상기 광 경로 상에서 벗어나도록 입자 저장 영역에 수집하는 복수의 전극들을 포함하며,
상기 컬러 서브 픽셀에서, 상기 어느 한 종류의 입자들이 상기 디스플레이면측으로 선택적으로 분산되면 해당 컬러 서브 픽셀의 컬러 또는 백색이 표시되고, 상기 디스플레이면측으로 상기 흑색층이 노출되면 상기 광 경로를 지나는 투과광이 상기 흑색층에 의해 흡수되어 소광됨으로써 흑색이 표시되는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.A first substrate providing a display surface and a second substrate opposite the first substrate;
A plurality of cavities formed between the first and second substrates;
A transparent fluid filled in said plurality of cavities and containing no color pigment or dye for coloring;
Color electrophoretic particles having a color corresponding to the color subpixel and dispersed in cavities constituting a color subpixel among the cavities, and white electrophoretic particles having electrophoretic mobility different from the color electrophoretic particles. ;
A black layer disposed on the second substrate and exposed on the optical path passing through the plurality of cavities from the first substrate side; And
Particle storage region to selectively disperse any kind of particles of the electrophoretic particles to the display surface side or to deviate all of the electrophoretic particles from the optical path so that the black layer is exposed to the display surface side It includes a plurality of electrodes collected in,
In the color subpixel, when the particles of any one type are selectively dispersed to the display surface side, the color or white color of the corresponding color subpixel is displayed, and when the black layer is exposed to the display surface side, transmitted light passing through the light path A reflective multi-color electrophoretic display device, in which black is displayed by being absorbed and quenched by the black layer. 제 1 항에 있어서,
상기 컬러 전기 영동 입자들은 상기 컬러 서브 픽셀마다 각각 배치되는 적색, 녹색, 청색, 시안색, 마젠타색, 황색 중 어느 하나의 컬러를 갖는 전기 영동 입자들을 포함하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 1,
And the color electrophoretic particles include electrophoretic particles having any one of red, green, blue, cyan, magenta, and yellow colors disposed for each of the color subpixels. 제 1 항에 있어서,
상기 캐비티는 격벽, 마이크로 캡슐 또는 마이크로 컵 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 1,
And the cavity has a barrier rib, a microcapsule, or a microcup structure. 제 1 항에 있어서,
상기 흑색층은 상기 컬러 서브 픽셀마다 한정된 패턴 또는 이웃하는 적어도 2 이상의 컬러 서브 픽셀들에 걸쳐 연장된 연속된 층인 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 1,
And the black layer is a defined pattern for each color subpixel or a continuous layer extending over at least two or more neighboring color subpixels. 제 1 항에 있어서,
상기 컬러 서브 픽셀 상에 상기 광 경로를 개구하여, 상기 흑색층의 적어도 일부를 노출시키는 블랙 매트릭스를 더 포함하며,
상기 블랙 매트릭스는 상기 복수의 전극들 중 적어도 어느 하나와 함께 상기 수집되는 전기 영동 입자들을 위한 상기 입자 저장 영역을 한정하는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 1,
Further comprising a black matrix opening the light path on the color subpixel to expose at least a portion of the black layer,
And the black matrix defines the particle storage area for the collected electrophoretic particles together with at least one of the plurality of electrodes. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 전극들은, 상기 캐비티의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극; 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극 및 제 3 전극을 포함하며,
상기 디스플레이 장치의 구동시, 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들이 상기 제 1 전극 상에 분산됨으로써 상기 전기 영동 입자들의 정보가 표시되고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극 상에 수집됨으로써 상기 흑색층에 의해 흑색이 표시되는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치. The method of claim 1,
The plurality of electrodes may include a first electrode disposed on an optical path above the cavity; A second electrode and a third electrode offset on the optical path,
When the display apparatus is driven, information of the electrophoretic particles is displayed by dispersing any one kind of particles of the electrophoretic particles on the first electrode, and the electrophoretic particles are formed on the second electrode and the third electrode. Reflective multi-color electrophoretic display device, characterized in that black is displayed by the black layer by being collected on the electrode. 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 전극과 상기 제 3 전극은 상기 흑색층을 사이에 두고 서로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method according to claim 6,
And the second electrode and the third electrode are spaced apart from each other with the black layer therebetween. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 전극들은, 상기 캐비티의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극, 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극, 및 상기 제 2 전극으로부터 이격되어 상기 광 경로 상에서 상기 흑색층과 중첩되도록 상기 캐비티의 하부 상으로 연장되는 제 3 전극을 포함하며,
상기 디스플레이 장치의 구동시, 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들이 상기 제 1 전극 상에 분산됨으로써 상기 전기 영동 입자들의 정보가 표시되고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제 2 전극, 및 상기 제 3 전극의 상기 제 2 전극과 인접하는 부분 상에 수집됨으로써 상기 흑색층에 의해 흑색이 표시되는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 1,
The plurality of electrodes may include a first electrode disposed on an optical path above the cavity, a second electrode offset on the optical path, and a second electrode spaced apart from the second electrode to overlap the black layer on the optical path. A third electrode extending over the bottom of the cavity,
When the display apparatus is driven, information of the electrophoretic particles is displayed by dispersing any one kind of particles of the electrophoretic particles on the first electrode, and the electrophoretic particles are formed on the second electrode and the first electrode. Reflective multi-color electrophoretic display device, characterized in that black is displayed by the black layer by being collected on a portion adjacent to the second electrode of three electrodes. 제 8 항에 있어서,
상기 흑색층은 상기 제 3 전극의 상부 또는 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 8,
And the black layer is disposed above or below the third electrode. 제 8 항에 있어서,
상기 제 3 전극은 상기 흑색층에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치. The method of claim 8,
The third electrode is reflective multi-color electrophoretic display device, characterized in that provided by the black layer. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 전극들은, 상기 캐비티의 상부의 광 경로 상에 배치되는 제 1 전극, 상기 제 1 전극과 동일 평면 상에서 이격 배치되고 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 2 전극, 및 상기 캐비티의 하부에 배치되고 상기 광 경로 상에서 오프셋된 제 3 전극을 포함하며,
상기 디스플레이 장치의 구동시, 상기 전기 영동 입자들 중 어느 한 종류의 입자들이 상기 제 1 전극 상에 분산됨으로써 상기 전기 영동 입자들의 정보가 표시되고, 상기 전기 영동 입자들이 상기 제 2 전극과 제 3 전극 상에 모두 수집됨으로써 상기 흑색층에 의해 흑색이 표시되는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치. The method of claim 1,
The plurality of electrodes may include a first electrode disposed on an optical path above the cavity, a second electrode spaced on the same plane as the first electrode and offset on the optical path, and disposed below the cavity. A third electrode offset on the optical path,
When the display device is driven, information of the electrophoretic particles is displayed by dispersing any one kind of particles of the electrophoretic particles on the first electrode, and the electrophoretic particles are the second electrode and the third electrode. Reflective multi-color electrophoretic display device, characterized in that black is displayed by the black layer by collecting all the phases. 제 11 항에 있어서,
상기 복수의 전극들은, 상기 제 1 전극과 대향하고, 상기 광 경로 상에서 상기 흑색층과 중첩되도록 상기 캐비티의 하부 상으로 연장되는 제 4 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method of claim 11,
The plurality of electrodes further includes a fourth electrode facing the first electrode and extending on the lower portion of the cavity to overlap the black layer on the optical path. Device. 제 6 항, 제 8 항 및 제 11 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제 1 전극은 인접하는 컬러 서브 픽셀들에 의해 공유되는 공통 전극인 것을 특징으로 하는 반사형 멀티 컬러 전기 영동 디스플레이 장치.The method according to any one of claims 6, 8 and 11,
And the first electrode is a common electrode shared by adjacent color subpixels.
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