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図面 (6)

課題

輝点欠陥又は暗点欠陥を有する電子インク表示装置画素ユニット修復し、電子インク表示装置の表示品質を向上させる。

解決手段

第1の基板100、第2の基板500及び電子インク層600を備える。第1の基板100は、少なくとも一つが修復された複数の画素ユニットを有する。第2の基板500は、第1の基板100と対向した位置に配置され、透明電極510を有する。電子インク層600は、第1の基板100と第2の基板500の間に配置されて複数の帯電粒子614を含み、帯電粒子614の分布状態により表示装置表示状態が決定される。

概要

背景

電子インク表示装置(Electro PhoreticDisplay:EPD)が使用する電子インクは、複数の帯電粒子を有する液体であり、電界の影響を受けた帯電粒子が液体中で移動する。そして、電子インク表示装置は、これら帯電粒子の分布状態により表示状態が決定される。帯電粒子と液体との比重は似ているため、電界が無くなっても帯電粒子は安定した状態に保たれる。この他、電子インク表示装置は、反射式表示方式によりバックライトが必要なく、消費電力が少ないため、徐々に注目されるようになってきた。

一般に電子インク表示装置は、複数の画素ユニットを含む薄膜トランジスタアレイ基板により駆動され、画素ユニットの各々には薄膜トランジスタ及び画素電極が含まれていた。しかし、これら薄膜トランジスタは、製造工程の際、画素ユニットに欠陥が発生し、輝点欠陥又は暗点欠陥が発生することがあった。

上述の輝点欠陥又は暗点欠陥は、電子インク表示装置の表示品質に重大な影響を与えた。そのため、電子インク表示装置に輝点や暗点が発生した際、簡単に修復を行い、電子インク表示装置の表示品質を向上することのできる電子インク表示装置の修復方法が求められていた。

概要

輝点欠陥又は暗点欠陥を有する電子インク表示装置の画素ユニットを修復し、電子インク表示装置の表示品質を向上させる。第1の基板100、第2の基板500及び電子インク層600を備える。第1の基板100は、少なくとも一つが修復された複数の画素ユニットを有する。第2の基板500は、第1の基板100と対向した位置に配置され、透明電極510を有する。電子インク層600は、第1の基板100と第2の基板500の間に配置されて複数の帯電粒子614を含み、帯電粒子614の分布状態により表示装置の表示状態が決定される。

目的

本発明の目的は、輝点欠陥又は暗点欠陥を有する電子インク表示装置の画素ユニットを修復し、電子インク表示装置の表示品質を向上させる電子インク表示装置及びその修復方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、修復する際に画素ユニットの構造が破壊されることを防ぎ、電子インク表示装置の製造歩留りを向上させる電子インク表示装置及びその修復方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
1件

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請求項1

少なくとも一つに欠陥がある複数の画素ユニットを有する電子インク表示装置薄膜トランジスタアレイ基板修復方法であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板を準備し、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記画素ユニットの各々を走査線及びデータ線で駆動し、前記画素ユニットの各々は、薄膜トランジスタ及び画素電極を含み、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極及びソースドレイン電極を含み、前記ゲート電極を前記走査線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第1の端部を前記データ線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第2の端部を前記画素電極と電気的に接続し、前記画素電極により前記走査線の上方の領域を覆う工程と、欠陥を有する前記画素ユニットへ修復点を形成し、該修復点は、前記画素電極により前記走査線が覆われている領域に位置し、前記画素電極と前記走査線とを前記修復点により電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする、修復方法。

請求項2

レーザ焦点深度を調整し、前記画素電極と前記走査線とを溶接する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載の修復方法。

請求項3

少なくとも一つに欠陥がある複数の画素ユニットを有する電子インク表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板の修復方法であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板を準備し、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記画素ユニットの各々を走査線及びデータ線で駆動し、前記画素ユニットの各々は、薄膜トランジスタ及び画素電極を含み、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極及びソース/ドレイン電極を含み、前記ゲート電極を前記走査線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第1の端部を前記データ線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第2の端部を前記画素電極と電気的に接続し、前記走査線は突起部を有し、前記画素電極により前記走査線及び前記突起部の上方の領域を覆う工程と、欠陥を有する前記画素ユニットへ修復点を形成し、該修復点は、前記画素電極により前記突起部が覆われている領域に位置し、前記画素電極と前記走査線とを前記修復点により電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする、修復方法。

請求項4

前記修復点の形成方法は、レーザ溶接を含むことを特徴とする、請求項3に記載の修復方法。

請求項5

第1の基板、第2の基板及び電子インク層を備えた電子インク表示装置であって、前記第1の基板は、少なくとも一つが修復された複数の画素ユニットを有し、前記第2の基板は、前記第1の基板と対向した位置に配置され、透明電極層を有し、前記電子インク層は、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されて複数の帯電粒子を含み、前記帯電粒子の分布状態により表示装置表示状態が決定され、前記画素ユニットの各々は、走査線と電気的に接続されたゲート電極と、第1の端部がデータ線と電気的に接続されたソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタと、前記ソース/ドレイン電極の第2の端部と電気的に接続され、前記走査線の上方の領域を覆っている画素電極と、を含み、前記修復された画素ユニットは、前記画素電極と前記走査線とを電気的に接続した修復点とを有することを特徴とする、電子インク表示装置。

請求項6

前記画素電極と前記データ線の間には、前記画素電極と前記走査線とを電気的に接続した溶接部が配置されていることを特徴とする、請求項5に記載の電子インク表示装置。

請求項7

前記走査線は、突起部を有し、前記画素電極は、前記突起部の上方の領域を覆っていることを特徴とする、請求項5に記載の電子インク表示装置。

請求項8

前記修復点は、前記画素電極により覆われた前記突起部の領域に位置することを特徴とする、請求項7に記載の電子インク表示装置。

請求項9

前記画素電極と前記突起部の間には、前記画素電極と前記走査線とを電気的に接続した溶接部が配置されていることを特徴とする、請求項7に記載の電子インク表示装置。

請求項10

前記電子インク層は、複数のマイクロカプセルを含むことを特徴とする、請求項5に記載の電子インク表示装置。

技術分野

0001

本発明は、表示装置及びその修復方法に関し、特に電子インク表示装置及びその修復方法に関する。

背景技術

0002

電子インク表示装置(Electro PhoreticDisplay:EPD)が使用する電子インクは、複数の帯電粒子を有する液体であり、電界の影響を受けた帯電粒子が液体中で移動する。そして、電子インク表示装置は、これら帯電粒子の分布状態により表示状態が決定される。帯電粒子と液体との比重は似ているため、電界が無くなっても帯電粒子は安定した状態に保たれる。この他、電子インク表示装置は、反射式表示方式によりバックライトが必要なく、消費電力が少ないため、徐々に注目されるようになってきた。

0003

一般に電子インク表示装置は、複数の画素ユニットを含む薄膜トランジスタアレイ基板により駆動され、画素ユニットの各々には薄膜トランジスタ及び画素電極が含まれていた。しかし、これら薄膜トランジスタは、製造工程の際、画素ユニットに欠陥が発生し、輝点欠陥又は暗点欠陥が発生することがあった。

0004

上述の輝点欠陥又は暗点欠陥は、電子インク表示装置の表示品質に重大な影響を与えた。そのため、電子インク表示装置に輝点や暗点が発生した際、簡単に修復を行い、電子インク表示装置の表示品質を向上することのできる電子インク表示装置の修復方法が求められていた。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の目的は、輝点欠陥又は暗点欠陥を有する電子インク表示装置の画素ユニットを修復し、電子インク表示装置の表示品質を向上させる電子インク表示装置及びその修復方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、修復する際に画素ユニットの構造が破壊されることを防ぎ、電子インク表示装置の製造歩留りを向上させる電子インク表示装置及びその修復方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明によれば、少なくとも一つに欠陥がある複数の画素ユニットを有する電子インク表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板の修復方法であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板を準備し、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記画素ユニットの各々を走査線及びデータ線で駆動し、前記画素ユニットの各々は、薄膜トランジスタ及び画素電極を含み、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極及びソースドレイン電極を含み、前記ゲート電極を前記走査線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第1の端部を前記データ線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第2の端部を前記画素電極と電気的に接続し、前記画素電極により前記走査線の上方の領域を覆う工程と、欠陥を有する前記画素ユニットへ修復点を形成し、該修復点は、前記画素電極により前記走査線が覆われている領域に位置し、前記画素電極と前記走査線とを前記修復点により電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする修復方法が提供される。

0007

一つの好適な態様では、レーザ焦点深度を調整し、前記画素電極と前記走査線とを溶接する工程をさらに含む。

0008

また、本発明によれば、少なくとも一つに欠陥がある複数の画素ユニットを有する電子インク表示装置の薄膜トランジスタアレイ基板の修復方法であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板を準備し、前記薄膜トランジスタアレイ基板の前記画素ユニットの各々を走査線及びデータ線で駆動し、前記画素ユニットの各々は、薄膜トランジスタ及び画素電極を含み、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極及びソース/ドレイン電極を含み、前記ゲート電極を前記走査線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第1の端部を前記データ線と電気的に接続し、前記ソース/ドレイン電極の第2の端部を前記画素電極と電気的に接続し、前記走査線は突起部を有し、前記画素電極により前記走査線及び前記突起部の上方の領域を覆う工程と、欠陥を有する前記画素ユニットへ修復点を形成し、該修復点は、前記画素電極により前記突起部が覆われている領域に位置し、前記画素電極と前記走査線とを前記修復点により電気的に接続する工程と、を含むことを特徴とする修復方法が提供される。

0009

一つの好適な態様では、前記修復点の形成方法は、レーザ溶接を含む。

0010

さらに、本発明によれば、第1の基板、第2の基板及び電子インク層を備えた電子インク表示装置であって、前記第1の基板は、少なくとも一つが修復された複数の画素ユニットを有し、前記第2の基板は、前記第1の基板と対向した位置に配置され、透明電極層を有し、前記電子インク層は、前記第1の基板と前記第2の基板の間に配置されて複数の帯電粒子を含み、前記帯電粒子の分布状態により表示装置の表示状態が決定され、前記画素ユニットの各々は、走査線と電気的に接続されたゲート電極と、第1の端部がデータ線と電気的に接続されたソース/ドレイン電極とを有する薄膜トランジスタと、前記ソース/ドレイン電極の第2の端部と電気的に接続され、前記走査線の上方の領域を覆っている画素電極と、を含み、前記修復された画素ユニットは、前記画素電極と前記走査線とを電気的に接続した修復点とを有することを特徴とする電子インク表示装置が提供される。

0011

一つの好適な態様では、前記画素電極と前記データ線の間には、前記画素電極と前記走査線とを電気的に接続した溶接部が配置されている。

0012

一つの好適な態様では、前記走査線は、突起部を有し、前記画素電極は、前記突起部の上方の領域を覆っている。

0013

一つの好適な態様では、前記修復点は、前記画素電極により覆われた前記突起部の領域に位置する。

0014

一つの好適な態様では、前記画素電極と前記突起部の間には、前記画素電極と前記走査線とを電気的に接続した溶接部が配置されている。

0015

一つの好適な態様では、前記電子インク層は、複数のマイクロカプセルを含む。

発明の効果

0016

本発明の電子インク表示装置及びその修復方法は、画素ユニットの画素電極と走査線とを電気的に接続し、画素ユニットが、例えば、暗点を継続的に表示するようにして、電子インク表示装置の表示品質を向上させることができる。

0017

本発明の電子インク表示装置及びその修復方法は、走査線の上方に修復点を直接に形成し、画素ユニットの画素電極と走査線とを電気的に接続するため、修復構造を他に設置する必要がない。

0018

本発明の電子インク表示装置及びその修復方法は、走査線に突起部が設けられているため、走査線の修復の際に断線が発生することを防ぐことができ、電子インク表示装置の製造歩留りを向上させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0019

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1を参照する。図1は、本発明の好適な一実施形態による薄膜トランジスタアレイ基板の画素ユニットを示す平面図である。図1に示すように、画素ユニット200は、第1の基板100上に配置され、薄膜トランジスタ300及び画素電極210を含み、走査線314及びデータ線326により駆動される。薄膜トランジスタ300は、ゲート電極312及びソース/ドレイン電極321を含み、ゲート電極312が走査線314と電気的に接続され、ソース/ドレイン電極の第1の端部322がデータ線326と電気的に接続され、ソース/ドレイン電極の第2の端部324がコンタクト窓302を介して画素電極210と電気的に接続されている。ここで注意しなければならないことは、画素ユニット200は、反射式の電子インク表示装置に応用することができ、データ線326、走査線314及び薄膜トランジスタ300の上方の領域が画素電極210により覆われている点である。

0020

図1及び図2を参照する。図2は、本発明の好適な一実施形態による電子インク表示装置の一部を示す断面図である。図1及び図2に示すように、電子インク表示装置800は、第1の基板100、第2の基板500及び電子インク層600を含む。第1の基板100と第2の基板500とは互いに対向した位置に配置され、電子インク層600は、第1の基板100と第2の基板500の間に配置されている。電子インク層600は、液体612の中にある複数の帯電粒子614を含み、電子インク表示装置800の表示状態は、帯電粒子614の分布状態により決定される。一実施形態の帯電粒子614は、それぞれ異なる反射カラーを有した正に帯電した正電粒子616及び負に帯電した負電粒子618を含む。例えば、正電粒子616が黒色で、負電粒子618が白色であってもよいし、或いは正電粒子616が白色で、負電粒子618が黒色であってもよい。画素領域内の電界が正電粒子616を上方(ビューア側)へ分布させ、負電粒子618を下方へ分布させると、正電粒子616のカラーが表示され、画素領域内の電界が負電粒子618を上方へ分布させ、正電粒子616を下方へ分布させると、負電粒子618のカラーが表示される。他の実施形態では、帯電粒子614及び液体612が複数のマイクロカプセルにより包囲されてもよい。また他の実施形態では、帯電粒子614及び液体612が複数のマイクロカップ(microcup)内に配置されてもよい。他の実施形態において、帯電粒子614及び液体612は、横方向の構造体により制限されずに活性領域内で自由に移動できるようにしてもよい。つまり、帯電粒子614及び液体612は、様々なアーキテクチャに応じて配置することができる。

0021

さらに詳細には、第1の基板100及び第2の基板500は、ガラス可撓性材料などからなり、第2の基板500は、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)などからなる透明電極510を有する。第1の基板100上には、第1の導電層310、第1の誘電体層316、チャネル層330、第2の導電層320及び画素電極210が形成されている。第1の導電層310は、AlNd合金などからなり、走査線314及びゲート電極312を含み、ゲート電極312は、走査線314と電気的に接続されている。第1の誘電体層316は、SiNxなどからなり、第1の基板100上に形成されて第1の導電層310を覆っている。チャネル層330は、アモルファスシリコンポリシリコンなどからなり、ゲート電極312上にある第1の誘電体層316上に形成されている。第2の導電層320は、Al、Ti、W、Moなどの金属やこれらの合金からなり、第1の誘電体層316の上方に形成されてもよい。この第2の導電層320は、データ線326及びソース/ドレイン電極321を含む。第2の誘電体層340は、SiNxなどからなり、第1の誘電体層316上に形成されて第2の導電層320を覆っている。画素電極210は、インジウム錫酸化物などからなり、第2の誘電体層340上に形成され、画素電極210の電位が変化すると、透明電極510と画素電極210の間に発生した電界の影響を受けた帯電粒子614が透明電極510又は画素電極210の方向へ移動して画素ユニット200の表示状態を変化させることができる。ここで注意しなければならないことは、本実施形態の薄膜トランジスタ300は、ボトムゲート型薄膜トランジスタ又はトップゲート型薄膜トランジスタでもよいという点である。

0022

図3を参照する。図3は、図1の画素ユニットを修復した後の状態を示す平面図である。図3に示すように、画素ユニット200は修復点710を有し、この修復点710をレーザで溶接して画素電極210と走査線314とを電気的に接続する。例えば、画素電極210と走査線314の間に配置された絶縁物質を、焦点深度が調整されたレーザにより破壊し、画素電極210と走査線314とを電気的に接続する。ここで注意しなければならないことは、走査線314の上方の領域が画素電極210により覆われ、修復点710が走査線314上に直接形成されているため、修復構造を他に配置する必要がないという点である。図3Aを参照する。図3Aは、図3の画素ユニット200の線A−A’に沿った断面図である。図3Aに示すように、画素電極210と走査線314の間に位置する溶接部715は、画素電極210と走査線314とを電気的に接続している。

0023

続いて、白黒の電子インク表示装置800を例に説明する。薄膜トランジスタ300に欠陥が発生して動作しなくなった場合、画素ユニット200は、データ線により伝送された信号が受信できずに、前の表示状態が維持される。つまり前の表示状態が白色の場合、画素ユニット200は輝点欠陥となった。そして、画素ユニット200に輝点欠陥が発生して白色が継続して表示された場合は、本発明の修復方法により修復点710を形成して画素電極210と走査線314とを電気的に接続する。これにより、画素電極210は、走査線314と同じ電位が維持され、走査線314は大部分の時間、低電圧となる。そのため、修復後の画素ユニット200には、大部分の時間、低電圧駆動階調が表示される。この際、電圧駆動時の階調に合わせ、所定の階調を低電圧駆動の階調に選択し、欠陥画素で所定の階調を表示してもよい。一実施形態では、黒色を低電圧駆動の階調に選択してもよい。一般に、人間の目は輝点に対して敏感であるため、輝点欠陥を有する画素ユニット200により黒色が表示されると、画素ユニット200の可視レベルが低減し、電子インク表示装置の表示品質を向上させることができる。

0024

図4を参照する。図4は、本発明のもう一つ実施形態による画素ユニットを示す平面図である。図4に示すように、画素ユニット900は、電子インク表示装置の第1の基板100上に配置され、走査線315及びデータ線326により駆動される。画素ユニット900は、薄膜トランジスタ300及び画素電極210を含む。薄膜トランジスタ300は、ゲート電極312及びソース/ドレイン電極321を含み、ゲート電極312は、走査線315と電気的に接続され、ソース/ドレイン電極の第1の端部322は、データ線326と電気的に接続され、ソース/ドレイン電極の第2の端部324は、画素電極210と電気的に接続されている。ここで注意しなければならないことは、走査線315が突起部328を有し、突起部328の上方の領域が画素電極210により覆われている点である。薄膜トランジスタ300に欠陥が発生し、画素ユニット900に輝点が形成されたときは、突起部328をレーザで溶接して画素電極210と走査線315とを電気的に接続し、画素ユニット900を修復する。修復点720は突起部328の位置に形成されているため、走査線315が修復の際にレーザで破壊され、断線が発生することを防ぐことができる。

0025

ここで注意しなければならないことは、電子インク表示装置が白色の背景黒色文字を表示するときは、暗点欠陥を有する画素ユニットで白色を表示する点である。また本発明は、電子インク表示装置の輝点欠陥の修復だけに限定されるわけではなく、帯電性の異なる電子インクか、異なる駆動電圧を選択すれば、暗点欠陥の修復にも適用することができ、暗点欠陥を有する画素ユニットに白色を表示することもできる。

0026

本発明の電子インク表示装置及びその修復方法は、以下の長所を有する。
(1)画素ユニットの画素電極と走査線とを電気的に接続し、欠陥を有する画素ユニットを修復し、電子インク表示装置の表示品質を向上させることができる。
(2)走査線の上方の領域を画素電極で覆い、走査線上に修復点を直接形成することができるため、修復構造を他に設置する必要がない。
(3)走査線上の突起部において修復を行うため、走査線に断線が発生することを防ぎ、電子インク表示装置の製造歩留りを向上させることができる。

0027

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本出願による特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

図面の簡単な説明

0028

本発明の好適な一実施形態による薄膜トランジスタアレイ基板の画素ユニットを示す平面図である。
本発明の好適な一実施形態による電子インク表示装置の一部を示す断面図である。
図1の画素ユニットを修復した後の状態を示す平面図である。
図3の線A−A’に沿った画素ユニットの断面図である。
本発明のもう一つの実施形態による画素ユニットを示す平面図である。

符号の説明

0029

100 第1の基板
200画素ユニット
900 画素ユニット
210画素電極
300薄膜トランジスタ
302コンタクト窓
310 第1の導電層
312ゲート電極
314走査線
315 走査線
316 第1の誘電体層
320 第2の導電層
321ソース/ドレイン電極
322 第1の端部
324 第2の端部
326データ線
328突起部
330チャネル層
340 第2の誘電体層
500 第2の基板
510透明電極
600電子インク層
612液体
614帯電粒子
616 正電粒子
618 負電粒子
710修復点
720 修復点
715溶接部
800 電子インク表示装置

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