KR20110045237A - Transflective Electrowetting Display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화소 내부에 형성되는 소정공간에 주입된 유체를 유동시켜 화상정보를 표시하는 전기습윤표시장치에 관한 것으로, 특히 실내 및 실외에서 시인성이 보장될 수 있는 반투과형 전기습윤표시장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrowetting display device for displaying image information by flowing a fluid injected into a predetermined space formed inside a pixel. More particularly, the present invention relates to a semi-transmissive electrowetting display device capable of ensuring visibility in indoors and outdoors. .
최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube : CRT)을 빠르게 대체하고 있다.In recent years, as the information age has entered, the display field for visually expressing electrical information signals has been rapidly developed, and various flat panel display devices having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption have been developed. Flat Display Device has been developed and is rapidly replacing the existing Cathode Ray Tube (CRT).
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device : ELD) 및 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display: EWD) 등을 들 수 있다.Specific examples of such a flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), and an electroluminescent display device. (Electro luminescence Display Device (ELD)) and Electro-Wetting Display (EWD).
이 중, 전기습윤표시장치는 전기습윤(Electrowetting) 현상을 응용하여 정보 신호를 시각적으로 표현한다. 여기서, 전기습윤 현상이란, 전계에 의해 유체의 계면장력(interfacial tension)이 변화되어, 유체가 이동(migration) 또는 변형(deformation)되는 현상을 의미한다. 전기습윤표시장치는 화소 내부의 소정 공간에 친수성액체(hydrophilic liquid)와 소수성액체(hydrophobic liquid)를 주입하고, 외부로부터 인가된 전압으로 형성된 전계에 의해 친수성액체의 계면장력을 변화시켜 소수성액체를 이동시킴으로써, 화상을 표시하게 된다. 이러한 전기습윤표시장치는 작은 사이즈, 저소비전력, 빠른 응답속도, 높은 컬러 휘도(High color brightness)의 유리한 특성을 가지므로, 최근 차세대 평판표시장치의 하나로 각광받고 있다. Among these, the electrowetting display device visually expresses an information signal by applying an electrowetting phenomenon. Here, the electrowetting phenomenon means a phenomenon in which the interfacial tension of the fluid is changed by an electric field, and the fluid is migrated or deformed. An electrowetting display device injects a hydrophilic liquid and a hydrophobic liquid into a predetermined space inside a pixel, and moves the hydrophobic liquid by changing the interfacial tension of the hydrophilic liquid by an electric field formed by an externally applied voltage. By doing so, an image is displayed. Such an electrowetting display device has an advantageous characteristic of small size, low power consumption, fast response speed, and high color brightness, and thus has recently been in the spotlight as one of the next generation flat panel display devices.
한편, 전기습윤표시장치에서 화상을 표시하는 구성인 전기습윤표시패널은 자체적으로 광을 발생시키지 않고 외부 또는 백라이트유닛으로부터 광을 공급받아 개구부를 통해 외부로 방출시켜 화상정보를 표시한다. 이에, 종래의 전기습윤표시장치는 외부로부터 입사된 광을 반사시켜 외부로 방출시키는 반사형 전기습윤표시장치와, 내부의 백라이트유닛에서 발생된 광을 투과하여 외부로 방출시키는 투과형 전기습윤표시장치로 구분될 수 있다.On the other hand, the electrowetting display panel, which is configured to display an image in the electrowetting display device, receives light from an external or backlight unit without emitting light by itself and emits light to the outside through an opening to display image information. Accordingly, the conventional electrowetting display device includes a reflective electrowetting display device for reflecting light incident from the outside and emitting it to the outside, and a transmissive electrowetting display device for transmitting the light generated by the internal backlight unit to the outside. Can be distinguished.
이하에서는, 종래기술에 따른 투과형 전기습윤표시장치와 반사형 전기습윤표시장치에 대해 설명한다. 도 1은 종래기술에 따른 투과형 전기습윤표시장치를 나타낸 것이고, 도 2는 종래기술에 따른 반사형 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다. Hereinafter, a transmissive electrowetting display device and a reflective electrowetting display device according to the related art will be described. 1 shows a transmissive electrowetting display device according to the prior art, and FIG. 2 shows a reflective electrowetting display device according to the prior art.
종래기술에 따른 투과형 전기습윤표시장치는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 복수의 화소가 형성되어 화상정보를 표시하는 투과형 전기습윤표시패널(10a) 과 전기습윤표시패널(10a)에 광을 공급하는 백라이트유닛(20)을 포함하여 구성된다. 그리고, 투과형 전기습윤표시패널(10a)은, 서로 대향하는 제1 기판(11)과 제2 기판(미도시), 제1 기판(11)과 제2 기판(미도시) 사이에 화소에 대응하여 채워지는 액체층(12)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 기판(11)은 백라이트유닛(20) 상측에 위치하고 상기 백라이트유닛(20)에서 발생된 광이 입사되는 투명한 제1 지지기판(11a), 상기 제1 지지기판(11a) 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되는 투명한 화소전극(11b), 상기 화소전극(11b)을 포함한 상기 제1 지지기판(11a) 전면에 평평하게 형성되는 소수성 절연층(11c), 상기 소수성 절연층(11c) 상의 화소 개구부 외곽에 대응되어 형성되고 소수성을 가지는 클래딩층(11d) 및 상기 소수성 절연층(11c) 상에 각 화소 경계부에 배치되는 화소 벽(11e)을 포함하여 구성된다. 그리고, 액체층(12)은 상기 클래딩층(11d)과 적어도 일부가 접촉되도록 각 화소 내에 독립적으로 형성되고, 광에 반응하여 가시광선을 방출하는 형광체를 포함하며 소수성을 가지는 소수성액체(12a)와, 상기 각 화소 내의 소수성액체(12a)를 모두 둘러싸도록 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(미도시) 사이에 채워지고 친수성을 가지는 친수성액체(12b)로 구성된다. As shown in FIGS. 1A and 1B, a transmissive electrowetting display device according to the related art is provided in a transmissive
이와 같이 구성되는 종래의 투과형 전기습윤표시장치는, 화소전극(11b)에 인가된 전압에 의해 액체층(12)에 전계가 형성되는지 여부에 따라, 백라이트유닛(20)에서 발생된 광을 선택적으로 소수성액체(12a)에 통과시켜서 소수성액체(12a)에 대응되는 색의 광을 발생시키고, 이와같이 발생된 광을 화소 개구부를 통해 방출함으로써, 화상을 표시한다. The conventional transmissive electrowetting display device configured as described above selectively selects light generated by the
즉, 액체층(12)에 전계가 형성되지 않은 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이, 소수성액체(12a)가 화소 개구부를 포함한 절연층(11b) 전면에 펼쳐지도록 배치된다. 이에 따라, 백라이트유닛(20)에서 발생되고 제1 지지기판(11a), 화소전극(11b) 및 소수성 절연층(11c)을 통해 투과된 광은, 소수성액체(12a)를 통과하여 소수성액체(12a)에 대응되는 색의 광으로 발생되어 화소 개구부를 통해 방출된다. 반면, 액체층(12)에 전계가 형성된 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이, 친수성액체(12b)가 화소 개구부에 대응되는 절연층(11b)의 일부와 접촉되도록 배치되어, 소수성액체(12a)가 친수성액체(12b)에 밀려 클래딩층(11d)에 결집된다. 이에 따라, 백라이트유닛(20)에서 발생되고 제1 지지기판(11a), 화소전극(11b) 및 소수성 절연층(11c)으로 투과된 광은 소수성액체(12a)를 통과할 수 없으므로, 소수성액체(12a)에 대응되는 색의 광이 발생되지 않게 된다.That is, when no electric field is formed in the
그리고, 종래기술에 따른 반사형 전기습윤표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 화소가 형성되어 화상정보를 표시하는 반사형 전기습윤표시패널(10b)을 포함하여 구성된다. 그리고, 반사형 전기습윤표시패널(10b)은, 서로 대향하는 제1 기판(11)과 제2 기판(미도시), 제1 기판(11)과 제2 기판(미도시) 사이에 화소에 대응하여 채워지는 액체층(12)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 기판(11)은, 제1 지지기판(11a), 제1 지지기판(11a) 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되고 광을 반사하는 반사전극(11f), 상기 반사전극(11f)을 포함한 상기 제1 지지기판(11a) 위에 평평하게 형성되는 소수성 절연층(11c), 상기 소수성 절연층(11c) 상의 화소 개구부 외곽에 대응되어 형성되고 소수성을 가지는 클래딩층(11d) 및 상기 소수성 절연층(11c) 상의 각 화소 경계부에 형성되는 화소 벽(11e)을 포함하여 구성된다. 그리고, 액체층(12)은 상기 클래딩층(11d)에 적어도 일부가 접촉되도록 각 화소 내에 독립적으로 형성되고, 광에 반응하여 가시광선을 방출하는 형광체를 포함하며, 소수성을 가지는 소수성액체(12a) 및 상기 각 화소 내의 소수성액체(12a)를 모두 둘러싸도록 상기 제1 기판(11)과 제2 기판(미도시) 사이에 채워지고 친수성을 가지는 친수성액체(12b)로 구성된다. In addition, the reflective electrowetting display device according to the related art includes a reflective
이와 같이 구성되는 종래의 반사형 전기습윤표시장치는, 반사전극(11f)에 인가된 전압에 의해 액체층(12)에 전계가 형성되는지 여부에 따라, 외부에서 입사된 광을 선택적으로 소수성액체(12a)에 통과시켜서 소수성액체(12a)에 대응되는 색의 광을 발생시키고, 이와같이 발생된 광을 화소 개구부를 통해 방출함으로써, 화상을 표시한다. In the conventional reflective electrowetting display device configured as described above, depending on whether an electric field is formed in the
즉, 액체층(12)에 전계가 형성되지 않은 경우, 소수성액체(12a)가 화소 개구부를 포함한 절연층(11b) 전면에 펼쳐지도록 배치된다. 이에 따라, 외부에서 입사되어 반사전극(11f)에 의해 반사된 광은 소수성액체(12a)에 대응되는 색의 광으로 발생되어 외부로 방출된다. 반면, 액체층(12)에 전계가 형성된 경우, 친수성액체(12b)가 화소 개구부에 대응되는 절연층(11b)의 일부와 접촉되도록 배치되어, 소수성액체(12a)가 친수성액체(12b)에 밀려 클래딩층(11d)에 결집된다. 이에 따라, 외부에서 입사되어 반사전극(11f)에 의해 반사된 광은 소수성액체(12a)를 통과할 수 없게 되어, 소수성액체(12a)에 대응되는 색의 광이 화소 개구부를 통해 방출될 수 없다.That is, when no electric field is formed in the
이상과 같이, 종래의 투과형 전기습윤표시장치는 백라이트유닛(20)에서 발생된 광에 의존하여 구동되므로, 전력소모량이 많은 백라이트유닛(20)을 반드시 구비하여야 하고, 실내에서는 시인성이 보장되나 백라이트유닛(20)에서 발생된 광보다 밝은 광이 존재하는 실외에서는 시인성이 낮아지는 문제점이 있다. 그리고, 종래의 따른 반사형 전기습윤표시장치는 외부로부터 입사된 광에 의존하여 구동되므로, 외부로부터 충분한 양의 광을 공급받지 못하는 경우에는 시인성이 보장될 수 없는 문제점이 있다.As described above, since the conventional transmissive electrowetting display device is driven depending on the light generated by the
한편, 평판표시장치 중 하나인 액정표시장치는, 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 즉, 액정표시장치 중 화상을 표시하는 액정표시패널은, 전기습윤표시장치의 전기습윤표시패널과 마찬가지로, 자체적으로 광을 발생시키지 않고, 백라이트유닛에서 발생된 광을 공급받아 선택적으로 광을 투과하여 화상을 표시한다. 이러한 액정표시장치는 실내에서의 시인성이 보장되는 반면, 백라이트유닛에서 발생된 광보다 밝은 광이 존재하는 공간에서의 시인성이 보장될 수 없는 단점이 있다.On the other hand, the liquid crystal display device which is one of the flat panel display devices displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field. That is, the liquid crystal display panel displaying an image of the liquid crystal display device, like the electrowetting display panel of the electrowetting display device, does not generate light by itself and receives light generated from the backlight unit to selectively transmit light. Display an image. While the liquid crystal display device is guaranteed visibility in the room, there is a disadvantage that the visibility in the space in which light is brighter than the light generated from the backlight unit cannot be guaranteed.
이에 따라, 최근들어 액정표시장치를 실내 및 실외에서 사용할 수 있도록, 백라이트유닛에서 발생된 광 뿐만 아니라 외부로부터 입사된 광을 이용하여 화상을 표시하는 반투과형(Transflective mode) 액정표시장치가 제안되고 있다. 이러한 반투과형 액정표시장치는 화소 개구부 중 일부에 대응되어 배치되는 반사층을 포함하여, 화소 개구부의 일부가 외부로부터 입사된 광을 반사시키는 반사영역이 되고, 화소 개구부의 나머지 일부가 백라이트유닛에서 발생된 광을 투과시키는 투과영역 이 되도록 한다. 즉, 화소 개구부가 반사영역과 투과영역으로 구분되므로, 액정표시장치가 반사형으로 구동할 경우의 실질적인 화소 개구부는 반사층이 형성된 반사영역에만 해당되고, 액정표시장치가 투과형으로 구동할 경우의 실질적인 화소 개구부는 반사층이 형성되지 않은 투과영역에만 해당된다. 결과적으로, 반투과형 액정표시장치의 실질적인 화소 개구부는, 일반적인 반사형 액정표시장치 또는 투과형 액정표시장치에 비해, 작은 면적을 갖게 되므로, 화소 개구부를 통해 외부로 방출되는 광의 양도 감소하게 된다. 따라서, 반투과형 액정표시장치는 일반적인 투과형 액정표시장치 또는 반사형 액정표시장치에 비해 화질이 저하되는 문제점이 있다.Accordingly, in recent years, a transflective mode liquid crystal display device for displaying an image using not only light generated in the backlight unit but also light incident from the outside has been proposed so that the liquid crystal display device can be used indoors and outdoors. . Such a transflective liquid crystal display includes a reflective layer disposed to correspond to a part of the pixel openings, and a part of the pixel openings is a reflection area for reflecting light incident from the outside, and the other part of the pixel openings is generated in the backlight unit. It should be a transmission area for transmitting light. That is, since the pixel opening is divided into a reflection area and a transmission area, the actual pixel opening when the liquid crystal display device is driven in the reflection type corresponds only to the reflection area where the reflection layer is formed, and the actual pixel when the liquid crystal display device is driven in the transmission type. The openings correspond only to the transmissive regions where the reflective layer is not formed. As a result, the substantial pixel opening of the transflective liquid crystal display device has a smaller area than the general reflective liquid crystal display device or the transmissive liquid crystal display device, thereby reducing the amount of light emitted to the outside through the pixel opening. Accordingly, the transflective liquid crystal display device has a problem in that image quality is deteriorated as compared with a general transmissive liquid crystal display device or a reflective liquid crystal display device.
이에 따라, 본 발명은 외부로부터 입사된 광 또는 백라이트유닛에서 발생된 광을 이용하여 화상을 표시가능하여 실내 및 실외에서의 시인성이 보장될 수 있어, 공간제약없이 사용가능하고, 일반적인 투과형 또는 반사형 전기습윤표시장치에 비해 화질 저하를 방지할 수 있는 전기습윤표시장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention can display an image by using light incident from the outside or light generated from the backlight unit, so that visibility can be guaranteed indoors and outdoors, and can be used without space limitation. An object of the present invention is to provide an electrowetting display device capable of preventing deterioration in image quality compared to an electrowetting display device.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 투명한 제1 지지기판; 상기 제1 지지기판 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되고 광을 반사하는 반사층; 상기 반사층 상의 상기 화소 개구부에 대응되어 형성되는 화소전극; 상기 화소전극을 포함한 상기 제1 지지기판 상에 평평하게 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상의 화소 경계부에 대응되고 상기 광을 전반사하는 도파로로 형성되는 화소 벽; 상기 제1 지지기판에 대향하고 투명한 제2 지지기판; 상기 제1 지지기판과 마주하는 상기 제2 지지기판 상의 상기 화소 개구부 외곽에 대응되어 배치되는 블랙매트릭스층; 상기 화소 벽에 적어도 일부가 접촉되도록 상기 제1 지지기판과 상기 제2 지지기판 사이의 각 화소 내에 독립적으로 배치되고, 광에 반응하여 가시광선을 방출하는 형광체를 포함하며, 소수성을 가지는 제1 유체; 및 상기 각 화소 내의 제1 유체를 모두 둘러싸도록 상기 제1 지지기판과 상기 제2 지지기판 사이에 배치되고, 친수성을 가지는 제2 유체를 포함함을 특징으로 하는 반투과형 전기습윤표시장치를 제공한다. In order to solve this problem, the present invention, a transparent first support substrate; A reflective layer formed corresponding to the pixel openings on the first support substrate and reflecting light; A pixel electrode formed to correspond to the pixel opening on the reflective layer; A first insulating layer formed flat on the first support substrate including the pixel electrode; A pixel wall corresponding to a pixel boundary portion on the first insulating layer and formed of a waveguide for totally reflecting the light; A second support substrate facing and transparent to the first support substrate; A black matrix layer disposed corresponding to an outer periphery of the pixel opening on the second support substrate facing the first support substrate; A first fluid having a hydrophobicity and a phosphor disposed independently in each pixel between the first and second support substrates so as to contact at least a part of the pixel wall and emitting visible light in response to light; ; And a second fluid disposed between the first support substrate and the second support substrate to surround all of the first fluid in each pixel, and having a hydrophilic property. .
또는, 본 발명은, 투명한 제1 지지기판; 상기 제1 지지기판 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되고 광을 반사하는 반사전극; 상기 반사전극을 포함한 상기 제1 지지기판 상에 평평하게 형성되는 제1 절연층; 상기 제1 절연층 상의 화소 경계부에 대응되고 상기 광을 전반사하는 도파로로 형성되는 화소 벽; 상기 제1 지지기판에 대향하고 투명한 제2 지지기판; 상기 제1 지지기판과 마주하는 상기 제2 지지기판 상의 상기 화소 개구부 외곽에 대응되어 배치되는 블랙매트릭스층; 상기 화소 벽에 적어도 일부가 접촉되도록 상기 제1 지지기판과 상기 제2 지지기판 사이의 각 화소 내에 독립적으로 배치되고, 광에 반응하여 가시광선을 방출하는 형광체를 포함하며, 소수성을 가지는 제1 유체; 및 상기 각 화소 내의 제1 유체를 모두 둘러싸도록 상기 제1 지지기판과 상기 제2 지지기판 사이에 배치되고, 친수성을 가지는 제2 유체를 포함함을 특징으로 하는 반투과형 전기습윤표시장치를 제공한다.Or, the present invention, a transparent first support substrate; A reflective electrode formed to correspond to the pixel opening on the first support substrate and reflecting light; A first insulating layer formed flat on the first support substrate including the reflective electrode; A pixel wall corresponding to a pixel boundary portion on the first insulating layer and formed of a waveguide for totally reflecting the light; A second support substrate facing and transparent to the first support substrate; A black matrix layer disposed corresponding to an outer periphery of the pixel opening on the second support substrate facing the first support substrate; A first fluid having a hydrophobicity and a phosphor disposed independently in each pixel between the first and second support substrates so as to contact at least a part of the pixel wall and emitting visible light in response to light; ; And a second fluid disposed between the first support substrate and the second support substrate to surround all of the first fluid in each pixel, and having a hydrophilic property. .
이상과 같이, 본 발명에 따른 전기습윤표시장치는, 화소 개구부에 대응되어 형성되는 반사층과 화소전극 또는 화소 개구부에 대응되어 형성되는 반사전극을 포함하여, 외부로부터 입사된 광을 반사층 또는 반사전극에 반사시켜 화소 개구부를 통해 방출하는 반사형으로 동작가능하다. 그리고, 백라이트유닛에서 발생된 광을 전반사하여 액체층으로 전달하는 도파로로 형성되는 화소 벽을 포함하여, 화소 벽을 통해 액체층으로 투과된 광을 반사층 또는 반사전극에 반사시켜 화소 개구부를 통해 방출하는 투과형으로 동작가능하다. 즉, 본 발명에 따른 전기습윤표시장치는 반사형 또는 투과형으로 동작가능한 반투과형 전기습윤표시장치이다. As described above, the electrowetting display device according to the present invention includes a reflection layer formed to correspond to the pixel opening and a pixel electrode or a reflection electrode formed to correspond to the pixel opening. It is operable with a reflection type that reflects and emits through the pixel openings. And a pixel wall formed of a waveguide that totally reflects the light generated by the backlight unit and delivers the light to the liquid layer, and reflects the light transmitted through the pixel wall to the reflective layer or the reflective electrode and emits the light through the pixel opening. It is operable in transmission type. That is, the electrowetting display device according to the present invention is a transflective electrowetting display device operable in a reflective or transmissive type.
또한, 반사형 또는 투과형으로 동작시에 실질적인 화소 개구부는 동일하므로, 일반적인 투과형 전기습윤표시장치 또는 반사형 전기습윤표시장치에 비교하여, 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the pixel openings are substantially the same when operating in the reflective or transmissive type, deterioration in image quality can be prevented as compared with a general transmissive electrowetting display or reflective electrowetting display.
이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an electrowetting display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다.3 shows an electrowetting display device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 화소가 형성되어 화상정보를 표시하는 전기습윤표시패널(100)과 전기습윤표시패널(100)에 광을 공급하는 백라이트유닛(200)을 포함하여 이루어진다.In the electrowetting display device according to the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, light is applied to the
전기습윤표시패널(100)은 서로 대향하는 제1 기판(110)과 제2 기판(120), 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 화소 별로 형성되는 액체층(130)을 포함하여 구성된다.The
제1 기판(110)은, 백라이트유닛(200) 상측에 위치하여 상기 백라이트유닛(200)으로부터 광이 입사되는 투명한 제1 지지기판(111), 상기 제1 지지기판(111) 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되고 광을 반사하는 반사층(112), 상기 반사층(112) 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되는 화소전극(113), 상기 화소전극(113)을 포함한 상기 제1 지지기판(111) 위에 평평하게 형성되고 소수성을 가지는 제1 절연층(114), 상기 제1 절연층(114) 상의 화소 개구부 외곽에 대응되어 형성되고 소수성을 가지는 클래딩층(115) 및 상기 제1 절연층(114) 상의 화소 경계부 에 대응되고 광을 전반사하는 도파로로 형성되는 화소 벽(116)을 포함하여 구성된다. The
제2 기판(120)은, 투명한 제2 지지기판(121), 상기 제1 기판(110)과 마주하는 상기 제2 지지기판 상의 화소 개구부 외곽에 대응되어 형성되는 블랙매트릭스층(122), 상기 블랙매트릭스층(122)을 포함한 상기 제2 지지기판(121) 전면에 평평하게 형성되는 제2 절연층(123) 및 상기 제2 절연층(123) 위에 형성되는 투명한 공통전극(124)을 포함하여 구성된다.The
액체층(130)은, 상기 클래딩층(115) 및 상기 화소 벽(116)에 적어도 일부가 접촉되도록 각 화소 내에 독립적으로 형성되고, 광에 반응하여 가시광선을 방출하는 형광체를 포함하며, 소수성을 가지는 제1 유체(131, 이하 '소수성액체'로 지칭함) 및 상기 각 화소 내의 소수성액체(131)를 모두 둘러싸도록 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 채워지고, 친수성을 가지는 제2 유체(132, 이하 '친수성액체'로 지칭함)을 포함하여 구성된다. 여기서, 소수성액체(131)에 포함되는 형광체는 R(red), G(green), B(blue) 중 하나에 대응된다. 그리고, 친수성액체(132)는 용매가 물인 전해질 용액(electrolyte)으로써, 전기전도성을 갖는 유체이고, 제1 절연층(113)의 굴절율 이상이 되도록 하여 소수성액체(131)를 통과하지 않은 광이 화소 개구부를 통해 방출되는 것을 방지한다. 또한, 소수성액체(131)의 굴절율은 화소 벽(116)의 굴절율 이상이 되도록 하여, 백라이트유닛(200)에서 발생된 광이 화소 벽(116)을 통해 소수성액체(131)로 전달될 수 있도록 한다.The
이와 같이 구성되는 전기습윤표시장치는, 화소전극(113)과 공통전극(124) 각 각에 인가된 전압에 의해 형성되는 두 전극 간에 전계에 따라 소수성액체(131)에 포함된 형광체에 대응되는 색의 광을 외부로 방출하되, 외부에서 입사된 광을 반사층(112)에 반사시켜 화소 개구부를 통해 방출하여 화상을 표시하는 반사형 또는 백라이트유닛(200)에서 발생된 광을 화소 벽(116)을 통해 투과하여 화소 개구부를 통해 방출하여 화상을 표시하는 투과형으로 동작가능한 반투과형 전기습윤표시장치이다.In the electrowetting display device configured as described above, the color corresponding to the phosphor contained in the
도 4는 도 3에 도시된 전기습윤표시장치에 전압을 인가하지 않은 경우의 동작을 나타낸 것이고, 도 5는 도 3에 도시된 전기습윤표시장치에 전압을 인가한 경우의 동작을 나타낸 것이다.4 illustrates an operation when no voltage is applied to the electrowetting display device illustrated in FIG. 3, and FIG. 5 illustrates an operation when a voltage is applied to the electrowetting display device illustrated in FIG. 3.
본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 있어서, 화소전극(113)과 공통전극(124) 각각에 전압이 인가되지 않으면, 두 전극 사이에 전계가 형성되지 않으므로, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 소수성 액체(131)가 제1 절연층(114) 전면에 접촉된다. In the electrowetting display device according to the exemplary embodiment of the present invention, if a voltage is not applied to each of the
이때, 외부로부터 입사된 광(LI)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 반사층(112)에 의해 반사되고, 반사된 광은 소수성액체(131)를 통과하여 소수성액체(131)에 포함된 형광체에 대응되는 색을 가지는 가시광선(LR, 이하 '반사광'으로 지칭함)으로 발생되며, 이러한 반사광(LR)은 화소 개구부를 통해 방출된다. At this time, the light (LI) incident from the outside, as shown in Figure 4a, is reflected by the
또는, 백라이트유닛(200)에서 발생된 광(LB)은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 투명한 제1 지지기판(111), 제1 절연층(114) 및 도파로로 형성되는 화소 벽(115)을 통해 투과된다. 이와 같이 투과된 광은 반사층(112)에 의해 반사되어, 소수성액 체(131)를 통과하여 소수성액체(131)에 포함된 형광체에 대응되는 색을 가지는 가시광선(LT, 이하 '투과광'으로 지칭함)으로 발생되며, 이러한 투과광(LT)은 화소 개구부를 통해 방출된다. Alternatively, the light LB generated by the
반면, 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 있어서, 화소전극(113)과 공통전극(124) 각각에 전압이 인가되면, 두 전극 사이에 전계가 형성되어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 친수성액체(132)가 제1 절연층(113) 상의 화소 개구부에 대응되는 일부에 접촉되고, 이에 소수성액체(131)가 친수성액체(132)에 밀려 클래딩층(114)에 결집된다. 즉, 화소 개구부에서 소수성액체(131)는 제1 절연체(113)가 접촉되지 않게 된다. 이에 따라, 도 5a에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입사된 광(LI)은 제1 절연층(113)과 친수성액체(132) 각각의 굴절율에 의해 반사층(112)까지 도달되기 어려워서 반사광(LR)이 발생되기 어렵고, 클래딩층(115)에 밀집된 소수성액체(131)를 통과한 반사광(LR)이 발생되더라도 블랙매트릭스층(122)에 의해 막혀서 화소 밖으로 방출되는 것이 차단된다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 백라이트유닛(200)에서 발생되고 화소 벽(116)을 통해 소수성액체(131)로 전달되는 광(LB)은 제1 절연층(113)과 친수성액체(132) 각각의 굴절율에 의해 반사층(112)까지 도달되기 어려워서 투과광(LT)이 발생되기 어렵고, 클래딩층(115)에 밀집된 소수성액체(131)를 통과한 투과광(LT)이 발생되더라도 블랙매트릭스층(123)에 막혀 화소 밖으로 방출되는 것이 차단된다. On the other hand, in the electrowetting display device according to the embodiment of the present invention, when a voltage is applied to each of the
이상과 같이, 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치는 외부로부터 입사된 광(LI) 또는 백라이트유닛(200)에서 발생되고 화소 벽(116)을 투과하여 소수성액체(131)로 전달된 광(LB)을 화소 개구부에 대응되어 형성되는 반사층(112)에 의해 반사시킨다. As described above, the electrowetting display device according to the exemplary embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 to 5 is generated by the light LI or the
이와 달리, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치는, 반사층(112)과 화소전극(113) 대신, 화소 개구부에 대응되어 형성되고 광을 반사하는 반사전극을 포함한다.In contrast, the electrowetting display device according to another exemplary embodiment of the present invention includes a reflective electrode formed corresponding to the pixel opening and reflecting light instead of the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다.6 shows an electrowetting display device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 반사층(112)과 화소전극(113) 대신, 화소 개구부에 대응되고 광을 반사하도록 형성되는 반사전극(117)을 포함하는 것을 제외하고는, 도 3에 도시된 전기습윤표시장치와 그 구성 및 동작이 유사하다.In the electrowetting display device according to another exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 6, instead of the
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치는, 복수의 화소가 형성되어 화상정보를 표시하는 전기습윤표시패널(100)과 전기습윤표시패널(100)에 광을 공급하는 백라이트유닛(200)을 포함하고, 전기습윤표시패널(100)은 서로 대향하는 제1 기판(110)과 제2 기판(120), 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 화소 별로 형성되는 액체층(130)을 포함한다. That is, the electrowetting display device according to another embodiment of the present invention includes a backlight unit for supplying light to the
제1 기판(110)은, 백라이트유닛(200) 상측에 위치하여 상기 백라이트유닛(200)으로부터 광이 입사되는 투명한 제1 지지기판(111), 상기 제1 지지기판(111) 상의 화소 개구부에 대응되어 형성되고 광을 반사하는 반사전극(117), 상기 반사전극(117)을 포함한 상기 제1 지지기판(111) 위에 평평하게 형성되고 소수성을 가지는 제1 절연층(114), 상기 제1 절연층(114) 상의 화소 개구부 외곽에 대 응되어 형성되고 소수성을 가지는 클래딩층(115) 및 상기 제1 절연층(114) 상의 화소 경계부에 대응되고 광을 전반사하는 도파로로 형성되는 화소 벽(116)을 포함하여 구성된다. The
제2 기판(120)은, 투명한 제2 지지기판(121), 상기 제1 기판(110)과 마주하는 상기 제2 지지기판 상의 화소 개구부 외곽에 대응되어 형성되는 블랙매트릭스층(122), 상기 블랙매트릭스층(122)을 포함한 상기 제2 지지기판(121) 전면에 평평하게 형성되는 제2 절연층(123) 및 상기 제2 절연층(123) 위에 형성되는 투명한 공통전극(124)을 포함하여 구성된다.The
액체층(130)은, 상기 클래딩층(115) 및 상기 화소 벽(116)에 적어도 일부가 접촉되도록 각 화소 내에 독립적으로 형성되고, 광에 반응하여 가시광선을 방출하는 형광체를 포함하며, 소수성을 가지는 소수성액체(131) 및 상기 각 화소 내의 소수성액체(131)를 모두 둘러싸도록 상기 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 채워지고, 친수성을 가지는 친수성액체(132)를 포함하여 구성된다. 여기서, 소수성액체(131)에 포함되는 형광체는 R(red), G(green), B(blue) 중 하나에 대응된다. 그리고, 친수성액체(132)는 용매가 물인 전해질 용액(electrolyte)으로써, 전기전도성을 갖는 유체이고, 제1 절연층(113)의 굴절율 이상이 되도록 하여 소수성액체(131)를 통과하지 않은 광이 화소 개구부를 통해 방출되는 것을 방지한다. 또한, 소수성액체(131)의 굴절율은 화소 벽(116)의 굴절율 이상이 되도록 하여, 백라이트유닛(200)에서 발생된 광이 화소 벽(116)을 통해 소수성액체(131)로 전달될 수 있도록 한다.The
이와 같이 구성되는 전기습윤표시장치는, 반사전극(117)과 공통전극(124) 각각에 인가된 전압에 의해 형성되는 두 전극 간에 전계에 따라 소수성액체(131)에 포함된 형광체에 대응되는 색의 광을 외부로 방출하되, 외부에서 입사된 광을 반사전극(117)에 반사시켜 화소 개구부를 통해 방출하여 화상을 표시하는 반사형 또는 백라이트유닛(200)에서 발생된 광을 화소 벽(116)을 통해 투과하여 화소 개구부를 통해 방출하여 화상을 표시하는 투과형으로 동작가능한 반투과형 전기습윤표시장치이다.The electrowetting display device configured as described above has a color corresponding to the phosphor contained in the
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 있어서, 반사전극(117)과 공통전극(124) 각각에 전압이 인가되지 않으면, 두 전극 사이에 전계가 형성되지 않으므로, 소수성 액체(131)가 제1 절연층(114) 전면에 접촉된다. That is, in the electrowetting display device according to another embodiment of the present invention, if a voltage is not applied to each of the
이때, 외부로부터 입사된 광(LI)은, 반사전극(117)에 의해 반사되고, 반사된 광은 소수성액체(131)를 통과하여 반사광(LR)으로 발생되며, 이러한 반사광(LR)은 화소 개구부를 통해 방출된다. 또는, 백라이트유닛(200)에서 발생된 광(LB)은, 투명한 제1 지지기판(111), 제1 절연층(114) 및 도파로로 형성되는 화소 벽(115)을 통해 투과된다. 이와 같이 투과된 광은 반사전극(117)에 의해 반사되어, 소수성액체(131)를 통과하여 소수성액체(131)에 포함된 형광체에 대응되는 색을 가지는 투과광(LT)으로 발생되며, 이러한 투과광(LT)은 화소 개구부를 통해 방출된다. In this case, the light LI incident from the outside is reflected by the
반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치에 있어서, 반사전극(117)과 공통전극(124) 각각에 전압이 인가되면, 두 전극 사이에 전계가 형성되어, 친수성액체(132)가 제1 절연층(113) 상의 화소 개구부에 대응되는 일부에 접촉 되고, 이에 소수성액체(131)가 친수성액체(132)에 밀려 클래딩층(114)에 결집된다. 이에 따라, 외부로부터 입사된 광(LI) 또는 백라이트유닛(200)에서 발생되고 화소 벽을 통해 소수성액체(131)에 전달되는 광(LB)은, 반사전극(117)에 의해 반사되어 소수성액체(132)를 통과될 수 없으므로, 반사광(LR) 또는 투과광(LT)이 발생되기 어렵다. 이 뿐만 아니라, 클래딩층(115)에 밀집된 소수성액체(132)를 통과하여 반사광(LR) 또는 투과광(LT)이 발생되더라도, 블랙매트릭스층(122)에 의해 막혀서 화소 밖으로 방출되는 것이 차단된다. On the other hand, in the electrowetting display device according to another embodiment of the present invention, when a voltage is applied to each of the
이상과 같이, 본 발명의 실시예 또는 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치는, 화소 개구부에 대응되어 형성되는 반사층(112)과 화소전극(113) 또는 반사전극(117) 및 백라이트유닛(200)에서 발생된 광을 소수성액체(131)로 전달하기 위해 도파로로 형성되는 화소 벽(116)을 포함하여, 외부로부터 입사된 광에 의존하는 반사형 또는 백라이트유닛(200)에서 발생된 광에 의존하는 투과형으로 모두 구동 가능한 반투과형 전기습윤표시장치이다. 이뿐만 아니라, 반사형 또는 투과형 각각으로 구동시의 실질적인 개구부가 동일하므로, 종래의 반사형 전기습윤표시장치 또는 종래의 투과형 전기습윤표시장치에 비교하여, 화소 개구부 면적이 감소되지 않게 되어, 화질 저하가 방지될 수 있다.As described above, the electrowetting display device according to the embodiment or the other embodiment of the present invention, the
도 1은 종래기술에 따른 투과형 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다.1 shows a transmissive electrowetting display device according to the prior art.
도 2는 종래기술에 따른 반사형 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다.2 shows a reflective electrowetting display device according to the prior art.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다.3 shows an electrowetting display device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 전기습윤표시장치에 전압을 인가하지 않은 경우의 동작을 나타낸 것이다.FIG. 4 illustrates an operation when no voltage is applied to the electrowetting display device shown in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 전기습윤표시장치에 전압을 인가한 경우의 동작을 나타낸 것이다.FIG. 5 illustrates an operation when a voltage is applied to the electrowetting display device shown in FIG. 3.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기습윤표시장치를 나타낸 것이다.6 shows an electrowetting display device according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 식별번호 설명><Description of identification numbers for the main parts of the drawings>
100: 전기습윤표시패널 200: 백라이트유닛100: electrowetting display panel 200: backlight unit
111: 제1 지지기판 113: 반사층111: first support substrate 113: reflective layer
114: 화소전극 116: 화소 벽114: pixel electrode 116: pixel wall
122: 블랙매트릭스층 131: 제1 유체122: black matrix layer 131: first fluid
132: 제2 유체 117: 반사전극132: second fluid 117: reflective electrode
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090101707A KR20110045237A (en) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | Transflective Electrowetting Display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090101707A KR20110045237A (en) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | Transflective Electrowetting Display |
Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090101707A KR20110045237A (en) | 2009-10-26 | 2009-10-26 | Transflective Electrowetting Display |
Country Status (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101282362B1 (en) * | 2009-11-24 | 2013-07-04 | 한국전자통신연구원 | Failed Frame Recovery Method in Multi-User based Wireless Communication System |
US9791600B2 (en) | 2012-01-30 | 2017-10-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Micro-lens capable of changing focal length, micro-lens array including the same, 3D display including micro-lens array and method of operating 3D display |
CN111025622A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 上海天马微电子有限公司 | Electrowetting display panel and 3D printing system |
-
2009
- 2009-10-26 KR KR1020090101707A patent/KR20110045237A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101282362B1 (en) * | 2009-11-24 | 2013-07-04 | 한국전자통신연구원 | Failed Frame Recovery Method in Multi-User based Wireless Communication System |
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CN111025622A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-17 | 上海天马微电子有限公司 | Electrowetting display panel and 3D printing system |
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