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KR20090063369A - 컬러 표시 장치 - Google Patents

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KR20090063369A
KR20090063369A KR1020070130693A KR20070130693A KR20090063369A KR 20090063369 A KR20090063369 A KR 20090063369A KR 1020070130693 A KR1020070130693 A KR 1020070130693A KR 20070130693 A KR20070130693 A KR 20070130693A KR 20090063369 A KR20090063369 A KR 20090063369A
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KR
South Korea
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color
compound
electrode
group
substrate
Prior art date
Application number
KR1020070130693A
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English (en)
Inventor
노남석
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US12/171,410 priority patent/US20090153939A1/en
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Abstract

본 발명은 제조 공정 및 제조 원가를 절감할 수 있는 컬러 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 컬러 표시 장치는 복수의 서브 화소 영역으로 구분되며 제1 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극을 포함하는 제2 기판, 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되며, 입사되는 광을 반사시키는 컬러 반사층, 및 상기 컬러 반사층 상에 형성되는 색변환층을 포함한다.

Description

컬러 표시 장치{COLOR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 컬러 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제조 공정 및 제조 원가를 절감할 수 있는 컬러 표시 장치에 관한 것이다.
현대사회가 정보 사회화 되어감에 따라 정보 표시 장치의 중요성이 점차 증가하고 있다. 정보 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등이 있으며, 최근에는 종이를 대체할 수 있는 전자 종이(E-Paper)가 각광받고 있다.
전자 종이는 반사율과 명암 대비비가 높고, 시야각 의존성이 없어서 종이와 같은 편안한 느낌의 디스플레이를 제조할 수 있는 장점을 가진다. 전자 종이는 흑색 및 백색을 표시하는 흑백 표시 장치뿐만 아니라, 컬러 필터 또는 색변환층을 이용하여 컬러를 표시하는 컬러 표시 장치로 제조될 수 있다.
종래의 색변환층을 이용한 컬러 표시 장치는 고화질 특성을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 시안(Cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(Yellow) 색변환층 및 투명 반 사층을 각각 적층한 3층 구조를 갖추어야 하므로, 비용(cost)이나 생산성 측면에서 매우 불리하다. 또한, 투명 반사층에서의 투명도가 충분히 높지 않을 경우 적층에 따른 휘도 손실로 하나의 화소로 풀 컬러를 구성하더라고 반사율을 충분히 얻을 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는 제조 공정이 단순하며, 제조 원가가 절감된 컬러 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 컬러 표시 장치는 복수의 서브 화소 영역으로 구분되며 제1 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극을 포함하는 제2 기판; 상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되며, 입사되는 광을 반사시키는 컬러 반사층; 및 상기 컬러 반사층 상에 형성되는 색변환층을 포함할 수 있다.
상기 색변환층은 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 인가되는 전계에 의해 투명 상태 또는 흑색 상태로 변화된다.
상기 색변환층은 일렉트로크로믹(Electrocromic) 화합물을 포함할 수 있다.
상기 일렉트로크로믹 화합물은 산화 텅스텐(WO3), 산화 몰리브덴(MoO3) 및 산화 이리듐(IrOx)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 무기 화합물을 포함할 수 있다.
상기 일렉트로크로믹 화합물은 비오로겐, 희토류 프탈로시아 닌(phthalocyanine) 및 스티릴(styryl)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 유기 화합물을 포함할 수 있다.
상기 일렉트로크로믹 화합물은 폴리 피롤(poly pirrole), 폴리 티오펜(poly thiophene) 및 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 도전성 고분자 물질을 포함할 수 있다.
상기 색변환층은 REED(Reverse Emulsion based Electrophoretic Display) 화합물을 포함할 수 있다.
상기 REED 화합물은 비극성 용매; 및 상기 비극성 용매 내에 분산된, 극성 유상액(emulsion)을 포함할 수 있다.
상기 비극성 용매는 C1 -30 알칸(alkane), C2 -30 알켄(alkene), C3 -30 알킨(alkyne), C3 -30 알데히드(aldehyde), C3 -30 케톤(ketone), C2 -30 에테르(ether), C2 -30 에스터(ester), C3 -30 티오에스터(thioester), 테르펜(terpene), C2 -30 유기실란(organosilane), 및 C2 -30 유기실록산(organosiloxane)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 극성 유상액은 알콜(alcohol), 아민(amine), 아미드(amide), 케톤(ketone), 카르본산(carboxylic acid), 카르본산(carboxylic acid) 염류, 글리콜(glycol), 폴리에테르(polyether), 설파이드(sulfide), 설폰산(sulfonicacid), 설폰산(sulfonicacid) 염류, 설페이트(sulfate), 포스파이드(phosphide), 포스파이트(phosphite), 포스포나이트(phosphonite), 포스피나이트(phosphinite), 포스페이 트(phosphate), 포스포네이트(phosphonate), 포스피네이트(phosphinate), 이미드(imide), 니트릴(nitrile), 이소니트릴(isonitrile), 아미딘(amidine), 니트로 화합물(nitro compound), 니트로소 화합물(nitroso compound), 설폭사이드(sulfoxide), 설포네이트(sulfonate), 티올(thiol) 및 물(water)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.
상기 컬러 반사층은 안료 또는 염료를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 컬러 반사층은 베이스 수지; 및 상기 베이스 수지에 분산되는 안료를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 베이스 수지는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다. 상기 안료의 크기는 500nm 이상으로 형성될 수 있다.
상기 컬러 반사층은 적색, 녹색 또는 청색 컬러 반사층 중 적어도 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 컬러 반사층은 백색 컬러 반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 컬러 반사층은 벵갈라, 버밀리온 및 카드뮴레드로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 적색 안료를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 컬러 반사층은 에메랄드녹 및 산화크롬녹으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 녹색 안료를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 컬러 반사층은 프러시안블루 및 코발트청으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 청색 안료를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 컬러 반사층은 이산화티탄 및 산화아연으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 백색 안료를 포함하여 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러 표시 장치는 흑색 색변환층을 사용하여 한 장의 박막 트랜지스터 기판으로 풀 컬러를 구현할 수 있다. 따라서, 제조 공정 및 제조 원가를 획기적으로 절감할 수 있으며, 슬림(slim)한 표시 장치를 얻을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위" 또는 "상"에 있다고 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자 등이 "직접 위" 또는 "바로 위"에 있다고 지칭 되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않음을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래", "하부", "위, "상부" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 표시 장치는 제1 기판(100), 컬러 반사층(220) 색변환층(190) 및 제2 기판(200)을 포함한다.
구체적으로, 상기 제1 기판(100)은 제1 절연 기판(101), 박막 트랜지스터(105), 보호막(150) 및 제1 전극(160)을 포함한다.
박막 트랜지스터(105)는 유리 또는 플라스틱과 같은 절연 재질의 제1 절연 기판(101) 위에 서브 화소마다 각각 형성된다. 그리고, 박막 트랜지스터(105)는 제1 절연 기판(101) 상에 형성되는 게이트 전극(111), 게이트 절연막(121), 활성층(131), 오믹 콘택층(133), 소스 전극(141) 및 드레인 전극(143)을 포함한다.
게이트 전극(111)은 제1 절연 기판(101) 상에 게이트 라인과 연결되어 형성된다. 여기서, 게이트 라인은 제1 절연 기판(101) 상에 일방향으로 연장되어 형성된다. 게이트 절연막(121)은 게이트 전극(111) 및 게이트 라인 상에 절연을 위한 재질로 형성된다. 예를 들어, 게이트 절연막(121)은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx) 등으로 제1 기판(100)의 전체면에 걸쳐 형성된다.
활성층(131)은 게이트 절연막(121) 상에 게이트 전극(111)과 중첩되도록 형성된다. 예를 들어, 활성층(131)은 게이트 절연막(121) 상에 비정질 실리콘으로 패터닝되어 형성된다. 또한, 활성층(131)은 폴리 실리콘으로 형성될 수도 있다. 오믹 콘택층(133)은 활성층(131) 상에 예를 들어, 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 형성된다.
소스 전극(141)은 게이트 절연막(121) 및 오믹 콘택층(133) 상에 데이터 라인과 연결되어 게이트 전극(111)과 중첩되며, 소스 전극(141)에 대향하도록 형성된다. 여기서, 소스 전극(141)과 드레인 전극(143)은 데이터 라인과 동일한 재질로 형성된다.
보호막(150)은 게이트 절연막(121), 활성층(131), 소스 전극(141) 및 드레인 전극(143) 상에 절연 및 평탄화를 위해 형성된다. 여기서, 보호막(150)은 무기 보호막 및 유기 보호막 중 적어도 하나로 형성되어 박막 트랜지스터(105)의 절연 및 오프 특성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 보호막(150)은 드레인 전극(143)의 일부를 노출시키는 컨택홀(155)을 포함한다.
제1 전극(160)은 보호막(150) 상에 형성되며, 컨택홀(155)을 통해 박막 트랜지스터(105)의 드레인 전극(143)에 연결된다. 이때, 제1 전극(160)은 투명한 전도성 재질로 형성된다. 예를 들어, 제1 전극(160)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; 이하 ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide; 이하 IZO), 카본 나노 튜브(Carbon Nano Tube; 이하 CNT) 등의 재질로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 전극(160)은 서브 화소 영역 내에 각각 형성된다.
상기 컬러 반사층(220)은 적색, 녹색, 청색을 구현하기 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 반사층(220)으로 구성된다. 또한, 더 높은 휘도를 얻기 위해, 컬러 반사층(220)은 적색, 녹색, 청색을 구현하기 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 반사층(220) 및 백색을 구현하기 위한 백색(W) 컬러 반사층(220)을 더 포함할 수 있다.
컬러 반사층(220)은 안료 또는 염료를 포함하여 구성될 수 있다. 안료 및 염료로는 공지된 재료들이 제한없이 사용될 수 있는데, 구체적으로, 안료로는 벵갈라, 버밀리온 및 카드뮴레드로 이루어진 군 중에서 선택되는 적색 안료, 에메랄드녹 및 크롬녹으로 이루어진 군 중에서 선택되는 녹색 안료, 프러시안블루 및 코발트청으로 이루어진 군 중에서 선택되는 청색 안료, 이산화티탄 및 산화아연으로 이루어진 군 중에서 선택되는 백색 안료가 사용될 수 있다.
한편, 컬러 반사층(220)은 베이스 수지 및 베이스 수지에 분산되는 안료를 포함할 수 있다. 베이스 수지로는 예를 들어 아크릴 수지를 사용할 수 있다. 그리고 안료는 500nm 이상의 사이즈로 형성될 수 있다. 안료의 크기가 500nm 미만으로 형성될 경우, 빛이 반사되지 않고 굴절 및 투과되므로 컬러 반사층(220)의 역할을 수행하지 못하게 된다.
상기 색변환층(190)은 제1 전극(160) 및 제2 전극(210) 사이에 인가되는 전계에 의해 투명 상태와 흑색 상태로 변할 수 있으며, 일렉트로크로믹(Electrocromic) 화합물 및 REED(Reverse Emulsion based Electrophoretic Display) 화합물을 포함할 수 있다.
일렉트로크로믹 화합물은 인가되는 전압에 따라 산화, 환원 반응 정도에 차이가 발생하며, 이에 의해 투명도가 조절된다. 따라서, 각 화소별로 인가 전압을 조절함으로써, 화상을 표시할 수 있다.
이러한 일렉트로크로믹 화합물은 산화 텅스텐(WO3), 산화 몰리브덴(MoO3) 및 산화 이리듐(IrOx)을 포함하여 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 무기 화합물로 형성될 수 있다. 그리고, 비오로겐, 희토류 프탈로시아닌(phthalocyanine) 및 스티릴(styryl)로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기 화합물로 형성될 수 있다. 또한, 폴리 피롤(poly pirrole), 폴리 티오펜(poly thiophene) 및 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 도전성 고분자 물질로 형성될 수 있다. 이러한 일렉트로크로믹 화합물 재료는 복수의 재료를 포함하거나, 색 농도를 증가시키는 방법 등으로 흑색을 표시할 수 있다.
한편, REED 화합물은 비극성 용매 및 비극성 용매 내에 분산되는 극성 유상액(emulsion)을 포함한다. 비극성 용매 내에 극성 유상액이 분산되어 흑색으로 표시되는 상태에서 전계가 가해지면 국성 유상액이 분극되어 정렬함으로써 투명 상태로 투명도가 변화된다.
비극성 용매(194)는 C1 -30 알칸(alkane), C2 -30 알켄(alkene), C3 -30 알킨(alkyne), C3 -30 알데히드(aldehyde), C3 -30 케톤(ketone), C2 -30 에테르(ether), C2 -30 에스터(ester), C3 -30 티오에스터(thioester), 테르펜(terpene), C2 -30 유기실 란(organosilane), 및 C2 -30 유기실록산(organosiloxane)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함한다.
극성 유상액(192)은 알콜(alcohol), 아민(amine), 아미드(amide), 케톤(ketone), 카르본산(carboxylic acid), 카르본산(carboxylic acid) 염류, 글리콜(glycol), 폴리에테르(polyether), 설파이드(sulfide), 설폰산(sulfonicacid), 설폰산(sulfonicacid) 염류, 설페이트(sulfate), 포스파이드(phosphide), 포스파이트(phosphite), 포스포나이트(phosphonite), 포스피나이트(phosphinite), 포스페이트(phosphate), 포스포네이트(phosphonate), 포스피네이트(phosphinate), 이미드(imide), 니트릴(nitrile), 이소니트릴(isonitrile), 아미딘(amidine), 니트로 화합물(nitro compound), 니트로소 화합물(nitroso compound), 설폭사이드(sulfoxide), 설포네이트(sulfonate), 티올(thiol) 및 물(water)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함한다.
구체적으로, 극성 유상액(192)은 DMSO(Dimethyl Sulphoxide), DMF(Dimethyl Formamide), 아미드(amide), 메탄올(methanol), 에탄올(ethanol), 글리콜(glycol), 니트로메탄(nitromethane), 아세토니트릴(acetonitrile), 물(water), 메톡시에탄올(methoxyethanol), 메틸 셀로솔브(methyl Cellosolve) 및 모노에틸(monoethyl)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의하면 컬러 반사층(220)은 하나의 층으로 형성되므로 투과율을 높일 수 있다.
상기 제2 기판(200)은 제2 절연 기판(201) 및 제2 전극(210)을 포함한다.
제2 절연 기판(201)은 제1 절연 기판(101)과 마찬가지로, 유리 또는 플라스틱과 같은 절연 재질로 형성될 수 있다. 여기서는, 제2 절연 기판(201)이 유연성을 가지는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.
제2 전극(210)은 제2 절연 기판(201) 상의 전체면에 걸쳐 투명한 도전성 물질로 형성된다. 예를 들어, 제2 전극(210)은 제1 전극(160)과 같은 ITO, IZO, CNT 등의 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 전극(210)은 제1 전극(160)과 전계를 형성하여 색변환층(190)의 투명도를 제어한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 표시 장치에서 컬러가 표시되는 과정을 설명하기 위해 도시한 단면도이다. 도 2는 적색, 녹색, 청색 서브 화소 영역 중 녹색 서브 화소 영역의 제1 전극(160) 및 제2 전극(210) 사이에 전계가 형성된 경우를 나타낸다.
녹색 서브 화소 영역의 제1 및 제2 전극(160,210) 사이에 전계가 형성되면, 상술한 일렉트로크로믹 화합물 또는 REED 화합물을 포함하는 색변환층(190)에서는 산화 환원 또는 분극 반응이 일어나게 되어, 녹색 서브 화소 영역의 색변환층(190)은 투명 상태로 변화된다. 이때, 적색 및 청색 서브 화소 영역은 흑색 상태를 유지한다. 외부에서 입사되는 빛은 투명 상태인 녹색 서브 화소 영역의 색변환층(190)을 투과하여 녹색 컬러 반사층(220)에서 반사됨으로써, 녹색 컬러가 시인될 수 있다.
상술한 실시예에서는 전계가 인가되지 않은 경우에는 흑색 상태를 유지하며, 전계가 인가되면 투명 상태로 투명도가 변화되는 경우를 예로 들어 설명했으나, 본 발명의 컬러 표시 장치는 이와 반대로 전계가 인가되지 않은 경우에 투명 상태를 유지하며, 전계가 인가되면 흑색 상태로 투명도가 변화되도록 형성될 수도 있다.
이하에서는 상기 실시예에 따른 표시 장치에서 색변환층에 REED 화합물이 사용되는 경우, 컬러가 표시되는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 3 및 도 4는 색변환층에 REED 화합물이 사용될 때 컬러가 표시되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 표시 장치에 전계가 인가되기 전의 상태를 나타내고, 도 4는 표시 장치에 전계가 인가된 후의 상태를 나타낸다.
설명의 편의상 컬러 필터의 사용없이 흑백이 표시되는 과정을 간략히 설명하기로 한다. 또한, 이전 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하며, 그 설명을 생략하거나 간략화한다.
도 3을 참조하면, REED 화합물을 포함하는 표시 장치는 제1 전극(160)을 포함하는 제1 기판(100), 제2 전극(210)을 포함하는 제2 기판(200) 및 두 기판(100,200) 사이에 개재된 색변환층(190)을 포함한다.
색변환층(190)은 비극성 용매(194) 및 비극성 용매(194) 내에 분산되는 극성 유상액(emulsion)(192)으로 이루어지는 REED 화합물을 포함한다. 비극성 용매(194)는 투명 상태이고, 극성 유상액(192)은 염료(dye)를 포함할 수 있으며, 흑 색 또는 유색 상태를 띄게 된다. 염료로는 공지된 재료들이 제한없이 사용될 수 있다.
REED 화합물을 이루는 비극성 용매(194) 및 비극성 용매(194) 내에 분산되는 극성 유상액(192)은 상술한 재료 예시와 동일하므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
상술한 REED 화합물을 포함하는 색변환층(190)은 전계가 인가되지 않은 상태에서는 비극성 용매(194) 내에 극성 유상액(192)이 분산되어 있으므로, 표시 장치에서 블랙을 표시하게 된다.
색변환층(190)을 구성하는 물질이 REED 화합물을 포함하는 특징 이외의 다른 구성 요소들은 상술한 실시예에서와 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 표시 장치의 제1 및 제2 전극(160,210) 사이에 전계가 형성되면, 상술한 REED 화합물을 포함하는 색변환층(190)에서는 분극 반응에 의해 극성 유상액(192)이 제1 전극(160) 상부에 국부적으로 응집된다. 따라서, 외부에서 입사되는 빛은 투명 상태의 비극성 용매(194)를 투과 및 반사하여 시인되므로, 표시 장치에서 화이트를 표시하게 된다.
상술한 실시예에서는 전계가 인가되지 않은 경우에는 흑색 상태를 유지하며, 전계가 인가되면 투명 상태로 투명도가 변화되는 경우를 예로 들어 설명했으나, 본 발명의 컬러 표시 장치는 이와 반대로 전계가 인가되지 않은 경우에 투명 상태를 유지하며, 전계가 인가되면 흑색 상태로 투명도가 변화되도록 형성될 수도 있다. 또한, 컬러 필터 및 컬러 변환층 등을 추가로 적용함으로써, 흑백 표시뿐만 아니라 컬러를 표시할 수 있다.
또한, 색변환층이 일렉트로크로믹 화합물 또는 REED 화합물을 포함하는 경우를 예로 들어 설명했으나, 이에 한정되는 것이 아니라 전압을 인가함에 따라서 흡광율이 조절되는 화합물이라면, 제한없이 색변환층에 사용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 표시 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 컬러 표시 장치에서 컬러가 표시되는 과정을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 색변환층에 REED 화합물이 사용될 때 컬러가 표시되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 제1 기판 105 : 박막 트랜지스터
160 : 제1 전극 190 : 색변환층
192 : 극성 유상액 194 : 비극성 용매
200 : 제2 기판 210 : 제2 전극
220 : 컬러 반사층

Claims (20)

  1. 복수의 서브 화소 영역으로 구분되며 제1 전극을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성된 제1 기판;
    상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극을 포함하는 제2 기판;
    상기 제1 기판 및 제2 기판 사이에 개재되며, 입사되는 광을 반사시키는 컬러 반사층; 및
    상기 컬러 반사층 상에 형성되는 색변환층을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 색변환층은 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이에 인가되는 전계에 의해 투명 상태 또는 흑색 상태로 변화되는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 색변환층은 일렉트로크로믹(Electrocromic) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 화합물은 산화 텅스텐(WO3), 산화 몰리브덴(MoO3) 및 산화 이리듐(IrOx)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 무기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 화합물은 비오로겐, 희토류 프탈로시아닌(phthalocyanine) 및 스티릴(styryl)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 유기 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 화합물은 폴리 피롤(poly pirrole), 폴리 티오펜(poly thiophene) 및 폴리아닐린(polyaniline)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 도전성 고분자 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 색변환층은 REED(Reverse Emulsion based Electrophoretic Display) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 REED 화합물은
    비극성 용매; 및
    상기 비극성 용매 내에 분산된, 극성 유상액(emulsion)을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 비극성 용매는
    C1 -30 알칸(alkane), C2 -30 알켄(alkene), C3 -30 알킨(alkyne), C3 -30 알데히드(aldehyde), C3 -30 케톤(ketone), C2 -30 에테르(ether), C2 -30 에스터(ester), C3 -30 티오에스터(thioester), 테르펜(terpene), C2 -30 유기실란(organosilane), 및 C2 -30 유기실록산(organosiloxane)으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 극성 유상액은
    알콜(alcohol), 아민(amine), 아미드(amide), 케톤(ketone), 카르본산(carboxylic acid), 카르본산(carboxylic acid) 염류, 글리콜(glycol), 폴리에테르(polyether), 설파이드(sulfide), 설폰산(sulfonicacid), 설폰산(sulfonicacid) 염류, 설페이트(sulfate), 포스파이드(phosphide), 포스파이트(phosphite), 포스포나이트(phosphonite), 포스피나이트(phosphinite), 포스페이트(phosphate), 포스포네이트(phosphonate), 포스피네이트(phosphinate), 이미드(imide), 니트릴(nitrile), 이소니트릴(isonitrile), 아미딘(amidine), 니트로 화합물(nitro compound), 니트로소 화합물(nitroso compound), 설폭사이드(sulfoxide), 설포네이트(sulfonate), 티올(thiol) 및 물(water)로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 안료 또는 염료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표 시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은
    베이스 수지; 및
    상기 베이스 수지에 분산되는 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 베이스 수지는 아크릴계 수지인 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 안료의 크기는 500nm 이상인 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 적색, 녹색 또는 청색 컬러 반사층 중 적어도 어느 하나 를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 백색 컬러 반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 벵갈라, 버밀리온 및 카드뮴레드로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 적색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 에메랄드녹 및 산화크롬녹으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 녹색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 프러시안블루 및 코발트청으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 청색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 컬러 반사층은 이산화티탄 및 산화아연으로 이루어진 군 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 백색 안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 표시 장치.
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