(57)【要約】【課題】ボトムゲート型薄膜トランジスタと画素電極との間に配設された誘電層の厚みをもって、画素電極下方の回路にて生じたノイズを遮蔽して、ボトムゲート型薄膜トランジスタ上、走査線上およびデータ線上の信号の画素電極への影響を低減する。【解決手段】電子インク表示パネル２００’である。この電子インク表示パネルでは、ボトムゲート型薄膜トランジスタの上方に、厚みが約１〜４μｍの誘電層を設けることで、ボトムゲート型薄膜トランジスタ上、走査線上およびデータ線上でのノイズの画素電極への影響を遮蔽する。よって、電子インク表示パネルの表示品質が向上される。【選択図】図１Ｃ
2008046595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブ素子アレイ型基板と、
前記アクティブ素子アレイ型基板に対応して配設されている対向基板と、
前記アクティブ素子アレイ型基板と前記対向基板との間に介在されている電子インク表示媒体と、を備えた電子インク表示パネルであって、
前記アクティブ素子アレイ型基板は、
基板と、
前記基板上に配設されている複数本の走査線および複数本のデータ線と、
それぞれ前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線に接続されて、前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線により駆動される複数の画素構造と、を備え、
前記複数の画素構造の各々は、
ゲートと、ソースと、ドレインとを備え、前記ゲートは前記複数の走査線のうちの一本に電気的に接続され、前記ソースは前記複数のデータ線のうちの一本に電気的に接続されているボトムゲート型薄膜トランジスタと、
前記ボトムゲート型薄膜トランジスタの上方に配設され、前記ドレインの一部表面を露出させるコンタクト開口部を有するとともに、厚みが１〜４μｍの間である誘電層と、
前記誘電層上に配設され、前記コンタクト開口部を介して前記ドレインに電気的に接続されている画素電極と、を備えている、ことを特徴とする電子インク表示パネル。
【請求項２】
前記アクティブ素子アレイ型基板は、前記ボトムゲート型薄膜トランジスタおよび前記複数本の走査線およびデータ線を覆う保護層を更に備えた、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項３】
前記保護層が窒化シリコン材料または酸化シリコン材料で構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の電子インク表示パネル。
【請求項４】
前記誘電層がフォトレジスト材料または樹脂材料で構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項５】
前記誘電層が前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線を覆っている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【請求項６】
前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されている前記データ線を覆っている、ことを特徴とする請求項５に記載の電子インク表示パネル。
【請求項７】
前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されている前記走査線を覆っている、ことを特徴とする請求項５に記載の電子インク表示パネル。
【請求項８】
前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されてはいない隣接する前記データ線を覆っている、ことを特徴とする請求項５に記載の電子インク表示パネル。
【請求項９】
前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されてはいない隣接する前記走査線を覆っている、ことを特徴とする請求項５に記載の電子インク表示パネル。
【請求項１０】
前記複数の画素電極の各々が、その対応する前記ボトムゲート型薄膜トランジスタを全般的に覆っている、ことを特徴とする請求項１に記載の電子インク表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示パネルに関し、しかも特に電子インク表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子インク表示パネルは最初１９７０年代に開発されたものであり、帯電したビーズを含み、ビーズの片面が白、もう一方の面が黒となっており、電界が変化したとき、ビーズが上下に回動して、異なる色を表すことを特徴としている。第二世代の電子インク表示パネルは１９９０年代に進化したものであり、従来のビーズに代わってマイクロカプセルを用いるとともに、着色されたオイル（ｏｉｌ）および帯電する白色粒子をマイクロカプセル内に充填していることを特徴としている。外部電界の制御により白色粒子を上下に泳動させるものであるが、このうち白色粒子が上向き（観察者に近づく方向）に泳動したときに白色となり、白色粒子が下向き（観察者から遠ざかる方向）に泳動したときにオイルの色となって表示されるものである。
【０００３】
電子ペーパーは紙と同じような判読性（高いコントラスト比）があり、消費電力が極めて低く、可撓性があり、軽量で薄く携帯しやすいなどの長所を備えていることから、電子インク表示パネルは、ＰＤＡ、携帯電話、電子閲覧装置など、または直射日光下で高い判読性を要求されるものなどに応用される情報収集、携帯型装置の解決方法となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって本発明の目的に一つは、電子インク表示パネルを提供するところにある。この電子インク表示パネルにおいては、ボトムゲート型薄膜トランジスタと画素電極との間に配設された誘電層の厚みをもって、画素電極下方の回路にて生じたノイズを遮蔽して、ボトムゲート型薄膜トランジスタ上、走査線上およびデータ線上の信号の画素電極への影響を低減している。したがって、電子インク表示パネルの表示品質が向上する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的に基づいて本発明は、電子インク表示パネルを開示する。この電子インク表示パネルは、アクティブ素子アレイ型基板と、対向基板と、電子インク表示媒体とを備えている。アクティブ素子アレイ型基板は基板と、複数本の走査線と、複数本のデータ線と、複数個の画素構造とを備えている。このうち走査線およびデータ線は基板上に配設され、それぞれ画素構造に電気的に接続されて、画素構造を駆動している。画素構造の各々は、ボトムゲート型薄膜トランジスタと、誘電層と、画素電極とを備えている。このうち、ボトムゲート型薄膜トランジスタはゲートと、ソースと、ドレインとを含む。ゲートは走査線に電気的に接続され、ソースはデータ線に電気的に接続されている。誘電層はボトムゲート型薄膜トランジスタの上方に配設されている。誘電層の厚みは１〜４μｍの間であり、ボトムゲート型薄膜トランジスタのドレインの一部表面を露出させるコンタクト開口部を備えている。画素電極は誘電層上に配設されて、コンタクト開口部を介してドレインに電気的に接続されている。対向基板はアクティブ素子アレイ型基板に対応して配設されている。電子インク表示媒体は、アクティブ素子アレイ型基板と対向基板との間に介在している。
【０００６】
好ましい一実施例において、誘電層は走査線およびデータ線を覆っている。画素電極は、その対応するボトムゲート型薄膜トランジスタを全般的に覆うとともに、これに電気的に接続されているデータ線をも覆っている。他の好ましい実施例において、画素電極は、これに電気的に接続されている走査線を覆うことができる。また他の好ましい実施例において、画素電極は、これに電気的に接続されていない隣接する走査線および／またはデータ線を覆うこともできる。
【０００７】
（１）  アクティブ素子アレイ型基板と、前記アクティブ素子アレイ型基板に対応して配設されている対向基板と、前記アクティブ素子アレイ型基板と前記対向基板との間に介在されている電子インク表示媒体と、を備えた電子インク表示パネルであって、前記アクティブ素子アレイ型基板は、基板と、前記基板上に配設されている複数本の走査線および複数本のデータ線と、それぞれ前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線に接続されて、前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線により駆動される複数の画素構造と、を備え、それぞれ前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線に接続されて、前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線により駆動される複数の画素構造と、を備え、前記複数の画素構造の各々は、ゲートと、ソースと、ドレインとを備え、前記ゲートは前記複数の走査線のうちの一本に電気的に接続され、前記ソースは前記複数のデータ線のうちの一本に電気的に接続されているボトムゲート型薄膜トランジスタと、前記ボトムゲート型薄膜トランジスタの上方に配設され、前記ドレインの一部表面を露出させるコンタクト開口部を有するとともに、厚みが１〜４μｍの間である誘電層と、前記誘電層上に配設され、前記コンタクト開口部を介して前記ドレインに電気的に接続されている画素電極と、を備えている、ことを特徴とする電子インク表示パネル。
【０００８】
（２）  前記アクティブ素子アレイ型基板は、前記ボトムゲート型薄膜トランジスタおよび前記複数本の走査線およびデータ線を覆う保護層を更に備えた、ことを特徴とする（１）に記載の電子インク表示パネル。
【０００９】
（３）  前記保護層が窒化シリコン材料または酸化シリコン材料で構成されている、ことを特徴とする（２）に記載の電子インク表示パネル。
【００１０】
（４）  前記誘電層がフォトレジスト材料または樹脂材料で構成されている、ことを特徴とする（１）に記載の電子インク表示パネル。
【００１１】
（５）  前記誘電層が前記複数本のデータ線および前記複数本の走査線を覆っている、ことを特徴とする（１）に記載の電子インク表示パネル。
【００１２】
（６）前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されている前記データ線を覆っている、ことを特徴とする（５）に記載の電子インク表示パネル。
【００１３】
（７）  前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されている前記走査線を覆っている、ことを特徴とする（５）に記載の電子インク表示パネル。
【００１４】
（８）  前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されてはいない隣接する前記データ線を覆っている、ことを特徴とする（５）に記載の電子インク表示パネル。
【００１５】
（９）  前記複数の画素電極の各々が、これに電気的に接続されてはいない隣接する前記走査線を覆っている、ことを特徴とする（５）に記載の電子インク表示パネル。
【００１６】
（１０）  前記複数の画素電極の各々が、その対応する前記ボトムゲート型薄膜トランジスタを全般的に覆っている、ことを特徴とする（１）に記載の電子インク表示パネル。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、アクティブ素子アレイ型基板のボトムゲート型薄膜トランジスタと、その上方を覆う画素電極との間に、厚みが約１〜４μｍの誘電層を設けている。この誘電層の厚みを持って、下方の回路で生じたノイズを遮蔽して、ボトムゲート型薄膜トランジスタ上、走査線上およびデータ線上の信号の画素電極への影響を低減している。したがって、電子インク表示パネルの表示品質が向上する。また、誘電層の厚みはアクティブ素子アレイ型基板全体の平坦度を高めるのにも役立つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の上記およびその他の目的、特徴および長所がより明確に理解できるように、下記にて好ましい実施例を明記するとともに、添付の図面に合わせて詳細な説明を下記のとおり行う。
【００１９】
図１Ａは本発明の一実施例の電子インク表示パネルにおけるそのアクティブ素子アレイ型基板を示す平面図である。図１Ｂは図１Ａに示す電子インク表示パネルのＡ−Ａ’断面線に沿った断面図である。図１Ａおよび図１Ｂにて、表示パネルの一画素のみを示して説明を行う。図１Ｂに示すものを参照する。本発明の電子インク表示パネル２００は主に、アクティブ素子アレイ型基板２１０と、対向基板２２０と、表示媒体２３０とを備えている。以下、図面を合わせて、電子インク表示パネル２００における各素子の構造および素子間の関係を説明する。
【００２０】
図１Ａおよび図１Ｂを同時に参照する。アクティブ素子アレイ型基板２１０は基板２１１と、複数本の走査線２１２と、複数本のデータ線２１３と、複数個の画素電極２１４とを備えている。基板２１１はガラス基板、合成樹脂基板またはその他基板とすることができる。走査線２１２およびデータ線２１３は一般的には基板２１１上に直交して設けられている。画素構造２１４はマトリクス形式で配列されて画素領域Ｐを構成するとともに、対応する走査線２１２およびデータ線２１３に電気的に接続されて、走査線２１２およびデータ線２１３により駆動される。画素構造２１４の各々はボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１と、誘電層２１４２と、画素電極２１４３とを備えている。
【００２１】
ボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１はゲート２１４１ａと、ゲート絶縁層２１４１ｂと、チャネル層２１４１ｃと、ソース２１４１ｄと、ドレイン２１４１ｄ’とを備えている。ゲート２１４１ａは基板２１１上に配設されるとともに、走査線２１２に電気的に接続されている。そしてゲート絶縁層２１４１ｂは基板２１１上に配設されるとともに、ゲート２１４１ａを覆っている。チャネル層２１４１ｃはゲート絶縁層２１４１ｂにおけるゲート２１４１ａに対応する位置に配設されている。ソース２１４１ｄおよびドレイン２１４１ｄ’はチャネル層２１４１ｃの両側に配置されている。ソース２１４１ｄはデータ線２１３に電気的に接続されている。ボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１上、走査線２１２およびデータ線２１３上に、その下方の素子が損傷または湿気に晒されるのを防止することを目的とした保護層２１４１ｅを選択的に形成することができる。この保護層２１４１ｅは通常は窒化シリコン（ＳｉｘＮｙ）または酸化シリコンといった材質で構成されており、厚みは概ね数千オングストロームである。
【００２２】
ボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１上には、厚みが１〜４μｍの誘電層２１４２が配設されている。この誘電層２１４２は、走査線２１２およびデータ線２１３を含む基板２１１全体を覆っており、この誘電層２１４２の厚みは、画素電極２１４３下方のボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１上、走査線２１２上およびデータ線２１３上からのノイズを効果的に遮蔽し、画素電極２１４３が受ける影響を無視できる程度にまで低減するのに十分な厚みとなっている。この誘電層２１４２の厚みが本発明の一大特徴であり、誘電層２１４２がノイズを効果的に遮蔽できるため、本発明における電子インク表示パネルの表示品質を向上させることができる。薄膜トランジスタアレイ基板上でこの厚みを実現するために、この誘電層２１４２はフォトレジスト材料または樹脂材料を採用している。フォトレジスト材料を採用して誘電層２１４２を製作した場合には、直接フォトリソグラフィ工程を用いてこのフォトレジスト材料をパターンニングし、コンタクト開口部２１４２ａを形成することができる。
【００２３】
誘電層２１４２中には、ボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１のドレイン２１４１ｄ’の一部表面を露出させるコンタクト開口部２１４２ａを有している。画素電極２１４３は誘電層２１４２上に配設されている。画素電極２１４３は誘電層２１４２中のコンタクト開口部２１４２ａを介してボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１のドレイン２１４１ｄ’に電気的に接続されている。画素電極２１４３の材質は酸化インジウムスズまたは酸化インジウム亜鉛であるのが好ましい。この実施例においては、画素電極２１４３はその対応するボトムゲート型薄膜トランジスタ２１４１を全般的に覆うとともに、これに電気的に接続されているデータ線２１３をも覆っている。他の実施例においては、画素電極２１４３は、これに電気的に接続されている走査線２１２を覆うことができる。また他の好ましい実施例においては、画素電極２１４３は、これに電気的に接続されてはいない隣接する走査線および／またはデータ線を覆うこともできる。
【００２４】
続いて図１Ｂを参照する。対向基板２２０はアクティブ素子アレイ型基板２１０に対向して配設されている。対向基板２２０は基板２２２と、共通電極２２４とを備えている。共通電極２２４は透明導電層とすることができる。表示媒体２３０はアクティブ素子アレイ型基板２１０と対向基板２２０との間に介在している。
【００２５】
この表示媒体２３０は少なくとも双安定型であり、その画面がリフレッシュした後、画面信号は信号源がなくなることによって消失してしまうことはない。この実施例においては、表示媒体２３０は各インクビーズ２３０ａの一方の半分が明色で、他方が暗色であるともに、各々が異なる電気的性質を持っている複数のインクビーズ２３０ａを含んでいる。画素電極２１４３と共通電極２２４との間の電界が変化すると、表示媒体２３０中のインクビーズ２３０ａが駆動されて、電子インク表示パネル２００が画面を表示する。
【００２６】
当然、表示媒体２３０は上記の種類に限定されるわけではない。図１Ｃは他の実施例における電子インク表示パネルの断面を示す構造概略図である。図１Ｃを参照する。この実施例における電子インク表示パネル２００’において、表示媒体２３０は複数のマイクロカプセル２３２からなり、マイクロカプセル２３２は複数の暗色ビーズ２３２３と複数の明色ビーズ２３２２で構成されたインクビーズ２３０ｂと、透明流体２３２１とを含んでいる。このうち、これら暗色ビーズ２３２３および明色ビーズ２３２２は透明流体２３２１中に分散されるとともに、各々異なる電気的性質を持っている。画素電極２１４３と共通電極２２４との間の電界が変化すると、暗色ビーズ２３２３および明色ビーズ２３２２が電界の方向に応じて上下移動して、ひいては各画素が異なるビーズの色を表示する。他の実施例において、表示媒体２３０は、色表示液体中に浮遊している一つの電荷を帯びた複数の色表示ビーズを含み、この一つの電荷の色表示ビーズが異なる電界作用を受けて上下に泳動して、これによって色表示ビーズまたは色表示液体の色を表示することになる。
【００２７】
更に別の実施例においては、表示媒体２３０は複数のマイクロカプセル（ｍｉｃｒｏｃａｐｓｕｌｅ）中に包み込まれている。その他の実施例においては、表示媒体２３０は複数のマイクロカップ（ｍｉｃｒｏｃｕｐ）内に収容されている。一実施例においては、表示媒体２３０は側面方向構造体の制限を受けることなくアクティブ領域内で移動する。その他の実施例においては、表示媒体２３０は各種異なる構造・配置でアレンジすることができる。ただし本発明は表示媒体２３０の形態およびその配置および構造にいかなる制限も加えない。
【００２８】
上記をまとめると、本発明の電子インク表示パネルにおいては、アクティブ素子アレイ型基板のボトムゲート型薄膜トランジスタとその上方を覆う画素電極との間に、厚みが約１〜４μｍの誘電層を設けている。この誘電層はボトムゲート型薄膜トランジスタ、走査線およびデータ線からの信号ノイズを遮蔽して、画素電極が受ける影響を極力低減している。したがって、電子インク表示パネルの表示品質が向上する。また、誘電層の厚みはアクティブ素子アレイ型基板の表面をより平坦化するのにも役立つ。
【００２９】
確かに本発明では好ましい実施例を上記のように開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく、数々の変更および付加を行うことができるので、本発明の保護範囲は別紙の特許請求の範囲による限定を基準と見なす。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の電子インク表示パネルにおけるそのアクティブ素子アレイ型基板を示す平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示す電子インク表示パネルのＡ−Ａ’断面線に沿った断面図である。
【図１Ｃ】他の実施例における電子インク表示パネルの断面を示す構造概略図である。
【符号の説明】
【００３１】
２００…電子インク表示パネル
２００’…電子インク表示パネル
２１０…アクティブ素子アレイ型基板
２１１…基板
２１２…走査線
２１３…データ線
２１４…画素構造
２１４１…ボトムゲート型薄膜トランジスタ
２１４１ａ…ゲート
２１４１ｂ…ゲート絶縁層
２１４１ｃ…チャネル層
２１４１ｄ…ソース
２１４１ｄ’…ドレイン
２１４１ｅ…保護層
２１４２…誘電層
２１４２ａ…コンタクト開口部
２１４３…画素電極
２２０…対向基板
２２２…基板
２２４…共通電極
２３０…表示媒体
２３０ａ…インクビーズ
２３０ｂ…インクビーズ
２３２…マイクロカプセル
２３２１…透明流体
２３２２…明色ビーズ
２３２３…暗色ビーズ
Ｐ…画素領域
【図１Ａ】
2008046595.tif 000003
【図１Ｂ】
2008046595.tif 000004
【図１Ｃ】
2008046595.tif 000005