KR101845370B1 - 전계 구동 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전계 구동 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극, 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극 위에 위치하는 절연층, 절연층 위에 형성되어 있는 제1 접촉 전극 및 제2 접촉 전극, 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하며 가로 격벽 및 세로 격벽으로 복수의 공간을 형성하는 격벽, 공간에 위치하는 전도성 입자로 이루어진 제1 구동체와 콜레스테릭 액정으로 이루어진 제2 구동체를 포함하는 구동체, 제2 기판 위에 형성되어 있으며 제1 구동체를 노출하는 개구부를 가지는 차광 부재를 포함한다.

Description

전계 구동 표시 장치{DISPLAY DEVICE DRIVEN BY ELECTRIC FIELD}
본 발명은 평판 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전계 구동 표시 장치에 관한 것이다.
현재 알려져 있는 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라스마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 전계 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(eletrophoretic display device)등이 있다.
이중에서 액정 표시 장치는 모니터와 텔레비전 등으로 널리 사용되고 있으며 플라스마 표시 장치는 대형 텔레비전으로 널리 사용되고 있고, 유기 전계 발광 표시 장치는 휴대폰 창 등에 이용되고 있으며 중대형 표시 장치에 응용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기타 전계 효과 표시 장치나 전기 영동 표시 장치도 모니터, 텔레비전 또는 전자 종이(E-paper) 등에 적용하기 위한 연구가 진행되고 있다.
특히, 전자 종이에 적용되는 표시 장치로는 종이의 질감과 비슷한 반사형의 전기 영동 표시 장치가 대표적이나, 구동 전압이 높고, 응답 속도가 느리며, 계조 표현이 어려운 단점이 있다. 또한, 컬러 표현을 위해서는 반드시 색필터를 사용해야 하는 문제가 있다.
(특허 문헌) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0048379호(2011.05.11)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 색필터를 사용하지 않더라도 용이하게 다양한 색상을 표시할 수 있는 전계 구동 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전계 구동 표시 장치는 제1 기판, 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극, 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극 위에 위치하는 절연층, 절연층 위에 형성되어 있는 제1 접촉 전극 및 제2 접촉 전극, 제1 기판과 마주하는 제2 기판, 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치하며 가로 격벽 및 세로 격벽으로 복수의 공간을 형성하는 격벽, 공간에 위치하는 전도성 입자로 이루어진 제1 구동체와 콜레스테릭 액정으로 이루어진 제2 구동체를 포함하는 구동체, 제2 기판 위에 형성되어 있으며 제1 구동체를 노출하는 개구부를 가지는 차광 부재를 포함한다.
상기 제1 접촉 전극은 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극과 교차하는 제1 접촉 전극 줄기부, 제1 접촉 전극 줄기부로부터 돌출한 복수의 제1 접촉 전극 가지를 가지고, 제2 접촉 전극은 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극과 교차하는 제2 접촉 전극 줄기부, 제2 접촉 전극 줄기부로부터 돌출한 복수의 제2 접촉 전극 가지를 가질 수 있다.
상기 제1 접촉 전극 가지는 제1 제어 전극과 중첩하고, 제2 접촉 전극 가지는 제2 제어 전극과 중첩할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극 가지는 개구부와 대응하고, 제2 접촉 전극 가지는 차광 부재와 대응할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극 가지는 제2 접촉 전극 가지를 향해 돌출한 제1 전계 유도부를 가지고, 제2 접촉 전극 가지는 제1 접촉 전극 가지를 향해 돌출한 제2 전계 유도부를 가질 수 있다.
상기 제1 접촉 전극 가지와 제2 접촉 전극 가지는 제1 접촉 전극 줄기부 및 제2 접촉 전극 줄기부를 따라서 교대로 위치할 수 있다.
각각의 공간은 하나의 제1 접촉 전극 가지와 하나의 제2 접촉 전극 가지를 포함할 수 있다.
각각의 공간은 하나의 제1 제어 전극과 하나의 제2 제어 전극을 포함할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극과 제2 접촉 전극에는 서로 다른 극성의 전압이 인가될 수 있다.
상기 구동체의 폭은 개구부의 폭보다 클 수 있다.
상기 구동체는 영구전하를 가지지 않을 수 있다.
상기 제1 구동체는 절연성 고분자 물질로 이루어지는 절연 입자, 절연 입자 위에 형성되어 있는 도전성 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 기판으로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극 및 제1 제어 전극은 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 구동체는 비투과성 도전 물질로 이루어질 수 있다.
상기 제1 기판과 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극 사이에 위치하는 광차단막을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 접촉 전극 및 제2 접촉 전극 위에 형성되어 있는 하부 배향막, 차단 부재 위에 형성되어 있는 상부 배향막을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 배향막 및 상부 배향막은 수직 배향막 일 수 있다.
본 발명에 따르면 수평 방향으로 형성된 전기력을 이용하여 구동체의 위치를 수평 방향으로 조절함으로써 광의 투과량을 조절하여 원하는 화상을 표시할 수 있다.　
그리고, 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극을 형성함으로써 구동체의 위치를 정밀하게 조절할 수 있고, 구동체의 이동 속도를 제어하여 광의 투과량을 더욱 정밀하게 조절할 수 있어 다양한 계조의 화상을 구현할 수 있다.
또한, 콜레스테릭 액정을 포함하여 색필터를 형성하지 않으면서도 다양한 색을 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1의 전계 구동 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 자른 단면도이다.
도 3은 콜레스테릭 액정의 개략적인 사시도이다.
도 4는 콜레스테릭 액정의 광반사 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전계 구동 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 배치도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 단면도이고, 도 9 및 도 10은 도 8에 따른 전계 구동 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 배치도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.　
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 전계 구동 표시 장치를 Ⅱ-Ⅱ 선에 따라 자른 단면도이고, 도 3은 콜레스테릭 액정의 개략적인 사시도이고, 도 4는 콜레스테릭 액정의 광반사 특성을 나타낸 그래프이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치(1001)는 제1 기판(100), 제1 기판(100)과 대향하는 제2 기판(200), 제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에 위치하는 격벽(310) 및 제1 구동체(42)와 제2 구동체(44)를 가지는 구동체(400)를 포함한다.
제1 기판(100) 및 제2 기판(200)은 투명한 절연성 물질로, 예를 들어 유리 기판 또는 고분자 기판일 수 있다. 고분자 물질은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 절연성 유기물일 수 있다.
제1 기판(100) 위에는 광차단막(70)이 형성되어 있다.
광차단막(70)은 외부로 광이 방출되지 않도록 하기 위한 것으로, 검은색 안료를 포함하는 절연 물질 또는 크롬 따위의 금속으로 이루어질 수 있다.
광차단막(70) 위에는 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)이 형성되어 있다.
제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)은 Cr, Al, Mo, Ag, Cu 등과 같이 불투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122) 위에는 절연막(160)이 형성되어 있다.
절연막(160)은 유기막으로 이루어진 단일막 구조를 가지고 있으며, 감광성을 가질 수 있다.　 또한 절연막(160)은 질화규소 및 산화규소 등의 무기막으로 형성될 수 있으며, 무기막과 유기막의 다층막 구조를 가질 수도 있다.
절연막(160) 위에는 제1 접촉 전극(131) 및 제2 접촉 전극(141)이 형성되어 있다.
제1 접촉 전극(131) 및 제2 접촉 전극(141)은 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 교차하는 방향으로 뻗어 있으며 서로 분리되어 있는 제1 접촉 전극 줄기부(33) 및 제2 접촉 전극 줄기부(43), 제1 접촉 전극 줄기부(33) 및 제2 접촉 전극 줄기부(43)로부터 각각 돌출되어 있는 복수의 제1 접촉 전극 가지(35)와 제2 접촉 전극 가지(45)를 포함한다. 제1 접촉 전극 가지(35)는 제2 접촉 전극 줄기부(43)를 향하여 돌출하고, 제2 접촉 전극 가지(45)는 제1 접촉 전극 줄기부(33)를 향하여 돌출하고 있으며, 제1 접촉 전극 줄기부(33)와 제2 접촉 전극 줄기부(43)를 따라서 제1 접촉 전극 가지(35)와 제2 접촉 전극 가지(45)가 교대로 배치된다.
제1 접촉 전극 가지(35)와 제2 접촉 전극 가지(45)는 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 동일한 방향으로 뻗어 있으며, 각각 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 중첩한다.
제1 접촉 전극(131) 및 제2 접촉 전극(141)은 Cr, Al, Mo, Ag, Cu 등과 같이 불투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
제1 기판(100)과 마주하는 제2 기판(200)의 일면 위에는 차광 부재(190)가 형성되어 있다.
차광 부재(190)는 외부로 광이 방출되지 않도록 하기 위한 것으로, 검은색 안료를 포함하는 절연 물질 또는 크롬 따위의 금속으로 이루어질 수 있다. 차광 부재(190)는 구동체(400)를 노출하는 개구부(95)를 포함한다.
이하에서는 설명을 용이하게 하기 위해서 차광 부재(190)의 개구부(95)와 대응하는 영역을 개구 영역(T1)이라 하고, 개구 영역(T1)을 제외한 차광 부재(190)와 대응하는 영역을 차단 영역(T2)이라 한다.
한편, 격벽(310)은 가로 격벽과 세로 격벽으로 형성되어 있으며, 가로 격벽과 세로 격벽이 교차하여 격벽으로 둘러싸인 공간(90)을 형성한다. 격벽(310)으로 둘러싸인 공간(90)은 전계 구동 표시 장치의 한 화소 영역을 정의한다.
공간(90)은 제1 구동체(42)의 이동을 방해하지 않는 건조한 공기, 전하를 띠지 않고 구동체(400)나 물질에 반응하지 않는 질소(N2)와 같은 불활성 기체 또는 구동체의 속도를 의도적으로 낮추고 구동 안정성을 높이도록 절연성과 저유전율을 가지는 실리콘 오일, 플루오르카본(fluorocarbon)계열의 유체 등으로 채워질 수 있다.
격벽(310)은 이웃 화소 영역의 광이 전달되는 것을 방지하며, 불필요한 광이 격벽(310)을 투과하거나 격벽(310)에 반사되어 표시 품질이 저하되는 것을 방지하기 위해서, 광이 투과하지 않는 불투명 물질로 이루어지며, 검정 안료를 포함하는 감광성 물질로 이루어질 수 있다.
구동체(400)는 구형으로 영구전하를 띠지 않는 전도성 입자로 이루어진 제1 구동체(42)와 콜레스테릭 액정으로 이루어지는 제2 구동체(44)를 포함한다. 제1 구동체(42)는 고분자 물질로 이루어진 절연입자와 절연입자의 표면에 형성되어 있는 비투과성 전도성막으로 이루어질 수 있다. 또는 제1 구동체(42)는 금속 따위의 비투과성 전도성 물질로만 이루어질 수 있다. PMMA(polymethylmethacrylate) 등의 공중합체(copolymer)와 같은 고분자 물질을 포함하는 절연 입자로 제1 구동체(42)를 형성하면, 금속으로만 이루어진 제1 구동체(42)에 비해서 상대적으로 무게가 가벼워 응답 속도가 빠르고 좀 더 온전한 구형의 형태를 가질 수 있다. 따라서 제1 구동체(42)는 작은 수 볼트(V) 정도의 구동 전압에 의해서 빠른 속도로 동작할 수 있으며, 정밀한 조절이 가능하다.
이러한 제1 구동체(42)의 동작 속도는 무게에 반비례하므로 제1 구동체(42)의 중심부에 공동(空洞)을 가지도록 형성하여 무게를 줄일 수도 있다.
제1 구동체(42)는 개구부(95)를 완전히 가릴 수 있도록 개구부(95)의 폭(W1)이 구동체(42)의 폭(W2)보다 작은 것이 바람직하다.
제2 구동체(44)는 도 3에서와 같이 일정한 피치를 가지도록 꼬여있는 콜레스테릭 액정으로, 꼬여있는 피치에 따라서 반사되는 색이 달라진다. 이때, 반사되는 색의 파장은 도 4에서 확인할 수 있다. 도 4를 참조하면 피치가 짧을수록 단파장을 반사하고, 피치가 길수록 장파장을 반사하며 여기에 액정의 평균 굴절률과 피치의 곱이 반사 파장의 중심값을 가지게 된다. 액정의 굴절율이 1.5 내지 1.6일 때 550nm의 녹색 파장을 반사시키기 위한 피치는 340nm 내지 350nm이다. 따라서 반사시키고자 하는 파장에 따라서 피치를 조절하면 다양한 파장의 빛을 반사시킬 수 있다.
제2 구동체(44)의 피치는 카이랄(chiral) 도펀트(dopant)를 추가하고, 카이랄 도펀트의 양으로 조절할 수 있다.
이상의 전계 구동 표시 장치는 제1 접촉 전극(131), 제2 접촉 전극(141), 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)에 전압을 인가하여 발생되는 전기력을 이용하여 제1 구동체(42)의 위치를 이동시킴으로써 표시할 수 있다.
이에 대해서는 도 5 및 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전계 구동 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5 및 도 6의 전계 구동 표시 장치의 제1 접촉 전극(131), 제2 접촉 전극(141), 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)에 각각의 전압이 인가되면, 제1 구동체(42)는 제1 접촉 전극(131) 또는 제2 접촉 전극(141) 중 접촉하는 전극과 동일한 극성으로 대전된다.
구체적으로, 제1 접촉 전극(131)과 제1 제어 전극(121)은 (+)전압이 인가되고, 제2 접촉 전극(141)과 제2 제어 전극(122)에는 (-)전압이 인가되고, 제1 접촉 전극(131) 위에 구동체(42)가 위치할 때 제1 구동체(42)는 (+) 전압으로 대전된다. 이때, (+)와 (-)는 상대적으로 기준값을 중심으로 높은 전압과 낮은 전압을 의미한다.
이후, 제1 구동체(42)가 제1 접촉 전극(131)과 동일한 크기로 대전되어 제1 접촉 전극(131)과 전위차가 사라지면, 제1 구동체(42)는 반대 극성을 가진 제2 접촉 전극(141)으로 이동한다. 그리고 제1 구동체(42)는 제2 접촉 전극(141)의 (-) 전압으로 대전되어 전위차가 사라지면, 다시 제1 접촉 전극(131)으로 이동한다. 제1 접촉 전극(131), 제2 접촉 전극(141), 제1 제어 전극(121), 제2 제어 전극(122)을 동일한 조건으로 계속 유지하면 제1 구동체(42)는 제1 접촉 전극(131)과 제2 접촉 전극(141) 사이를 일정한 속도로 반복 이동한다.
한편, 도 5에서와 같이 제1 구동체(42)가 제1 접촉 전극(131) 위에 위치하면 개구부(95)는 제1 구동체(42)에 의해서 완전히 가려지므로 빛이 투과되지 못하고 블랙을 표시한다. 그리고 도 6에서와 같이 제1 구동체(42)가 제2 접촉 전극(141) 위에 위치하면, 개구부(95)는 제1 구동체(42)에 의해서 가려지지 않으므로 외부에서 입사된 광은 제1 접촉 전극(131)에 반사되어 방출되므로 화이트 또는 제2 구동체(44)에 의해서 정해진 색을 표시한다.
이때, 제1 제어 전극(121)은 제1 접촉 전극(131)과 동일한 전압을 인가하고, 제2 제어 전극(122)은 제2 접촉 전극(141)과 동일한 전압을 인가하면 반복해서 구동체가 이동한다.
그러나, 제1 제어 전극(121)과 제2 제어 전극(122)에 다른 전압을 인가하면 구동체가 반복해서 이동하지 않고, 개구 영역 또는 차단 영역에 머무르게 할 수 있다.
예를 들어, 개구 영역의 제1 접촉 전극(131)과 차단 영역의 제2 접촉 전극(141)에 각각 0V와 10V가 인가될 때, 제1 제어 전극(121)과 제2 제어 전극(122)에 각각 10V를 인가하면, 제1 구동체(42)는 개구 영역에 위치한다. 이는 제1 접촉 전극(131)과 제1 제어 전극(121) 사이에 형성되는 전계에 제1 구동체(42)가 구속되기 때문으로, 제2 접촉 전극(141)보다 가까운 제1 제어 전극(121)과 형성하는 전계에 구동체가 구속된다.
반대로, 제1 제어 전극(131)과 제2 제어 전극(141)에 각각 0V를 인가하면 제1 구동체(42)는 차단 영역에 위치한다. 이는 제2 접촉 전극(141)과 제2 제어 전극(122) 사이에 형성되는 전계에 구동체가 구속되기 때문으로, 제1 접촉 전극(131)보다 가까운 제2 제어 전극(122)에 의한 전계에 구동체가 구속된다.
이처럼, 제1 제어 전극(121)과 제2 제어 전극(122)에 인가되는 전압을 다양하게 변화시킴으로써 화소의 개폐 시간을 다양하게 제어할 수 있으며, 이로부터 다양한 계조를 표시할 수 있다.
화소의 개폐 시간은 제1 구동체(42)의 이동에 따라서 개구부(95)의 개폐가 되므로, 개폐 시간의 평균을 구하면 광이 투과되는 양에 따른 다양한 계조를 표시할 수 있다. 즉, 일정한 시간 동안 제1 구동체가 반복적으로 이동하면서 블랙을 표시하는 시간과 화이트 또는 색을 표시하는 시간의 평균을 구할 때 블랙을 표시하는 시간이 화이트 또는 색을 표시하는 시간 보다 많을 경우 좀 더 블랙에 가까운 회색 또는 색을 표시하고, 반대로 화이트를 표시하는 시간이 블랙을 표시하는 시간보다 많을 경우 좀 더 화이트에 가까운 회색 또는 색을 표시할 수 있으므로 제1 구동체의 이동 속도를 조절함으로써 다양한 계조를 표시할 수 있다.
또한, 각 화소 영역 별로 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극에 다양한 제어 전압을 인가하면 다양한 크기의 전계를 형성할 수 있으므로 각 화소 영역 별로 다양한 계조를 표시할 수 있으므로 좀 더 정밀한 화상을 표시할 수 있다.
또한, 각 화소 영역 별로 제2 구동체(44)의 피치(P)를 다르게 형성하면 각 화소 영역별로 다양한 색을 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 배치도이다.
대부분의 층간 구성은 도 1의 전계 구동 표시 장치와 동일하므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 7의 전계 구동 표시 장치(1002)는 서로 마주하는 제1 기판(100) 및 제2 기판(도시하지 않음), 제1 기판(100)과 제2 기판 사이에 위치하며 가로 격벽 및 세로 격벽을 가지는 격벽(310), 격벽(310)에 의해서 정의되는 공간(90)인 화소 영역에 위치하며 제1 구동체(42)와 제2 구동체(44)를 가지는 구동체(400)를 포함한다.
제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)은 세로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 제1 접촉 전극(131) 및 제2 접촉 전극(141)은 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 제1 접촉 전극 줄기부(33), 제2 접촉 전극 줄기부(43)와 이들로부터 돌출하여 각각 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 중첩하는 제1 접촉 전극 가지(35)와 제2 접촉 전극 가지(45)을 가진다. 그리고 구동체(400)를 노출하는 개구부(95)를 가지는 차광 부재(190)가 형성되어 있다.
도 7의 전계 구동 표시 장치는 제1 전계 유도부(37)와 제2 전계 유도부(47)를 더 포함한다.
제1 전계 유도부(37)는 제1 접촉 전극 가지(35)로부터 제2 접촉 전극 가지(45)를 향해서 돌출하고, 제2 전계 유도부(47)은 제2 접촉 전극 가지(45)로부터 제1 접촉 전극 가지(35)를 향해서 돌출하여 형성되어 있다.
제1 전계 유도부(37)와 제2 전계 유도부(47)는 피뢰침과 같이 전계를 집중 시키기 위한 것으로, 끝이 뾰족한 형태로 예를 들어 삼각형일 수 있다.
이처럼 제1 전계 유도부(37)와 제2 전계 유도부(47)를 형성하면 전계가 집중 되어 제1 구동체(42)가 이동하는 것을 용이하게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 단면도이고, 도 9 및 도 10은 도 8에 따른 전계 구동 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다
대부분의 층간 구성은 도 2의 전계 구동 표시 장치와 동일하므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 8의 전계 구동 표시 장치(1003)는 제1 기판(100), 제1 기판(100) 위에 형성되어 있는 제1 제어 전극(121), 제2 제어 전극(122), 제1 제어 전극과 제2 제어 전극 위에 위치하는 절연막(160), 절연막(160) 위에 위치하는 제1 접촉 전극(131)과 제2 접촉 전극(141)을 포함하고, 제1 기판(100)과 마주하는 제2 기판(200), 제2 기판(200) 위에 위치하며 개구부(95)를 가지는 차광 부재(190)를 포함한다.
제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에는 격벽(310)이 위치하여 제1 구동체(42)가 움직이는 화소 영역인 공간(90)을 형성한다.
그리고 전계 구동 표시 장치는 백라이트 유닛(500)을 더 포함하고, 제1 접촉 전극(131) 및 제1 제어 전극(121)은 ITO 또는 IZO와 같이 투명한 도전성 물질로 이루어진다. 이때, 제2 접촉 전극(141) 및 제2 제어 전극(122)은 제1 접촉 전극(131) 및 제1 제어 전극(121)과 같이 투명한 도전성 물질로 이루어질 수 있으나, 불투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다.
백라이트 유닛(500)은 표시 패널(600)로 광을 공급하는 부분으로써 광을 내는 램프(53), 선형 또는 점광원인 램프(53)가 발하는 광을 면광원으로 전환하는 도광판(51) 및 도광판(51)에서 나오는 광을 모아 표시 영역인 개구부로 진행시키는 집광 렌즈(55)를 포함한다. 램프(53)로는 CCFL(cold cathode fluorescent lamp)나 EEFL(external electrode fluorescent lamp) 등의 선형 광원이나, 발광 다이오드(light emitting diode, LED) 등의 점형 광원이 사용될 수 있다. 또는 면광원을 사용할 수도 있으며 이 경우에는 도광판(51)을 생략할 수 있다. 또 집광 렌즈(55)는 도광판(51)의 표면에 직접 또는 하나의 층으로 형성되거나 별도의 필름 형태로 형성될 수도 있으며 표시 패널(600) 측에 하나의 층으로 형성되어 있을 수 있다. 백라이트 유닛(500)은 제1 기판(100) 측 또는 제2 기판(200) 측 중 어느 쪽에도 배치될 수 있다.
도 8의 전계 구동 표시 장치(1003)는 제1 접촉 전극과 제1 제어 전극이 투명한 도전 물질로 이루어질 수 있다. 도 8의 전계 구동 표시 장치(1003)은 도 9에서와 같이 제1 구동체(42)가 제1 접촉 전극(131) 위에 위치할 때 백라이트 유닛(500)에서 전달되는 광이 제1 구동체(42)에 의해서 차단되어 외부로 방출되지 못하므로 블랙을 표시한다. 그리고 도 10에서와 같이 제1 구동체(42)가 제2 접촉 전극(141) 위에 위치할 때 백라이트 유닛(500)에서 전달되는 광은 제1 접촉 전극(131) 및 제1 제어 전극(121)을 투과하여 외부로 방출되므로 화이트를 나타내거나, 제2 구동체(44)에 의해서 정해진 색을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 단면도이다.
대부분의 층간 구성은 도 1의 전계 구동 표시 장치와 동일하므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 11의 전계 구동 표시 장치(1004)는 제1 기판(100), 제1 기판(100) 위에 형성되어 있는 제1 제어 전극(121), 제2 제어 전극(122), 제1 제어 전극과 제2 제어 전극 위에 위치하는 절연막(160), 절연막(160) 위에 위치하는 제1 접촉 전극(131)과 제2 접촉 전극(141)을 포함하고, 제1 기판(100)과 마주하는 제2 기판(200), 제2 기판(200) 위에 위치하며 개구부(95)를 가지는 차광 부재(190)를 포함한다.
제1 기판(100)과 제2 기판(200) 사이에는 격벽(310)이 위치하여 제1 구동체(42)가 움직이는 화소 영역인 공간(90)을 형성한다.
그리고 전계 구동 표시 장치(1004)는 제1 접촉 전극(131) 및 제2 접촉 전극(141) 위에 위치하는 하부 배향막(11)과 차단 부재(190) 위에 위치하는 상부 배향막(12)을 더 포함한다. 하부 배향막(11) 및 상부 배향막(12)은 수직 배향막으로 폴리 이미드(polyimide)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 한 실시예에서와 같이 배향막(11, 12)을 형성하면 표시 장치의 시야각 의존성을 감소시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계 구동 표시 장치의 배치도이다.
대부분의 층간 구성은 도 1의 전계 구동 표시 장치와 동일하므로 다른 부분에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 12의 전계 구동 표시 장치(1005)는 서로 마주하는 제1 기판(100) 및 제2 기판(도시하지 않음), 제1 기판(100)과 제2 기판 사이에 위치하며 가로 격벽 및 세로 격벽을 가지는 격벽(310), 격벽(310)에 의해서 정의되는 공간(90)인 화소 영역에 위치하는 구동체(400)를 포함한다.
제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)은 세로 방향으로 길게 형성되어 있으며, 제1 접촉 전극(131) 및 제2 접촉 전극(141)은 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 교차하는 방향으로 뻗어 있는 제1 접촉 전극 줄기부(33), 제2 접촉 전극 줄기부(43)와 이들로부터 돌출하여 각각 제1 제어 전극(121) 및 제2 제어 전극(122)과 중첩하는 제1 접촉 전극 가지(35)와 제2 접촉 전극 가지(45)를 가진다. 그리고 구동체(400)를 노출하는 개구부(95)를 가지는 차광 부재(190)가 형성되어 있다.
도 12의 전계 구동 표시 장치는 한 화소 영역에 복수의 개구부(95)를 포함하고, 각각의 개구부(95)와 대응하는 복수의 제1 구동체(42)를 포함한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
33: 접촉 전극 줄기부 35: 접촉 전극 가지
37: 제1 전계 유도부 53: 램프
42: 제1 구동체 44: 제2 구동체
43: 제2 접촉 전극 줄기부 45: 제2 접촉 전극 가지
47: 제2 전계 유도부 55: 집광 렌즈
70: 광차단막 90: 공간
95: 개구부 100: 제1 기판
121: 제1 제어 전극 122: 제2 제어 전극
131: 제1 접촉 전극 141: 제2 접촉 전극
160: 절연막 190: 차광부재
200: 제2 기판 310: 격벽
400: 구동체 500: 백라이트 유닛
600: 표시 패널
1001, 1002, 1003, 1004, 1005: 전계 구동 표시 장치

Claims (18)

  1. 제1 기판,
    상기 제1 기판 위에 형성되어 있는 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극,
    상기 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극 위에 위치하는 절연층,
    상기 절연층 위에 형성되어 있는 제1 접촉 전극 및 제2 접촉 전극,
    상기 제1 기판과 마주하는 제2 기판,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 위치하며 가로 격벽 및 세로 격벽으로 복수의 공간을 형성하는 격벽,
    상기 공간에 위치하는 전도성 입자로 이루어진 제1 구동체와 콜레스테릭 액정으로 이루어진 제2 구동체를 포함하는 구동체,
    상기 제2 기판 위에 형성되어 있으며 상기 제1 구동체를 노출하는 개구부를 가지는 차광 부재를 포함하되,
    상기 제1 접촉 전극은 상기 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극과 교차하는 제1 접촉 전극 줄기부, 상기 제1 접촉 전극 줄기부로부터 돌출한 복수의 제1 접촉 전극 가지를 가지고,
    상기 제2 접촉 전극은 상기 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극과 교차하는 제2 접촉 전극 줄기부, 상기 제2 접촉 전극 줄기부로부터 돌출한 복수의 제2 접촉 전극 가지를 가지는 전계 구동 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 전극 가지는 상기 제1 제어 전극과 중첩하고, 상기 제2 접촉 전극 가지는 제2 제어 전극과 중첩하는 전계 구동 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 전극 가지는 상기 개구부와 대응하고,
    상기 제2 접촉 전극 가지는 상기 차광 부재와 대응하는 전계 구동 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 전극 가지는 상기 제2 접촉 전극 가지를 향해 돌출한 제1 전계 유도부를 가지고,
    상기 제2 접촉 전극 가지는 상기 제1 접촉 전극 가지를 향해 돌출한 제2 전계 유도부를 가지는 전계 구동 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 전극 가지와 상기 제2 접촉 전극 가지는 상기 제1 접촉 전극 줄기부 및 상기 제2 접촉 전극 줄기부를 따라서 교대로 위치하는 전계 구동 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    각각의 상기 공간은 하나의 상기 제1 접촉 전극 가지와 하나의 상기 제2 접촉 전극 가지를 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  8. 제1항에서,
    각각의 상기 공간은 하나의 제1 제어 전극과 하나의 상기 제2 제어 전극을 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 전극과 상기 제2 접촉 전극에는 서로 다른 극성의 전압이 인가되는 전계 구동 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 구동체의 폭은 상기 개구부의 폭보다 큰 전계 구동 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 구동체는 영구전하를 가지지 않는 전계 구동 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 구동체는 절연성 고분자 물질로 이루어지는 절연 입자, 상기 절연 입자 위에 형성되어 있는 도전성 물질을 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 제1 기판으로 광을 공급하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 제1 접촉 전극 및 상기 제1 제어 전극은 투명한 도전 물질로 이루어지는 전계 구동 표시 장치.
  15. 제14항에서,
    상기 제1 구동체는 비투과성 도전 물질로 이루어지는 전계 구동 표시 장치.
  16. 제1항에서,
    상기 제1 기판과 상기 제1 제어 전극 및 제2 제어 전극 사이에 위치하는 광차단막을 더 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  17. 제1항에서,
    상기 제1 접촉 전극 및 상기 제2 접촉 전극 위에 형성되어 있는 하부 배향막,
    상기 차광 부재 위에 형성되어 있는 상부 배향막
    을 더 포함하는 전계 구동 표시 장치.
  18. 제17항에서,
    상기 하부 배향막 및 상기 상부 배향막은 수직 배향막인 전계 구동 표시 장치.
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