KR101352907B1 - Electrophoretic display deivce and method of fabrication thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제조비용이 절감되고 제조공정이 단순화된 전기영동 표시소자 제조방법에 관한 것으로, 복수의 화소를 포함하는 표시부 및 비표시부를 포함하는 제1기판 및 제2기판을 제공하는 단계와, 제1기판상에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와, 상기 박막트랜지스터가 형성된 제1기판상에 보호층하고 상기 보호층 상부에 복수의 화소를 정의하는 격벽을 형성하는 단계와, 상기 보호층 및 격벽의 측벽에 화소전극을 형성하는 단계와, 상기 보호층 상부의 격벽 내부의 단위 화소내에 전기영동물질을 충진하는 단계와, 상기 제2기판에 공통전극을 형성하는 단계; 및 제1기판을 제2기판을 합착하는 단계로 구성된다.The present invention relates to a method for manufacturing an electrophoretic display device having a reduced manufacturing cost and a simplified manufacturing process, the method comprising: providing a first substrate and a second substrate including a display unit and a non-display unit including a plurality of pixels; Forming a thin film transistor on a first substrate, forming a protective layer on a first substrate on which the thin film transistor is formed, and defining a partition wall defining a plurality of pixels on the protective layer, and sidewalls of the protective layer and the partition wall. Forming a pixel electrode on the substrate, filling an electrophoretic material in the unit pixel inside the barrier rib on the protective layer, and forming a common electrode on the second substrate; And bonding the first substrate to the second substrate.
Description
본 발명은 전기영동 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 전기영동물질을 박막트랜지스터가 형성되는 기판에 직접 충진함으로써 제조비용을 절감하고 제조시간을 단축할 수 있는 전기영동 표시소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic display device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrophoretic display device and a method of manufacturing the same, which directly reduce an electrophoretic material on a substrate on which a thin film transistor is formed, thereby reducing manufacturing cost. It is about.
일반적으로 전기영동 표시소자는 전압이 인가되는 한쌍의 전극을 콜로이드용액에 담그면 콜로이드 입자가 어느 한쪽의 극성으로 이동하는 현상을 이용한 화상표시장치로서, 백라이트를 사용하지 않으면서 넓은 시야각, 높은 반사율, 저소비전력 등의 특성을 갖기 때문에, 전기종이(electric paper) 등의 전자기기로서 각광받고 있다.In general, an electrophoretic display device is an image display device using a phenomenon in which a pair of electrodes to which a voltage is applied is immersed in a colloid solution to move the colloid particles to either one of polarities. The electrophoretic display device has a wide viewing angle, a high reflectance, Power and the like, all kinds of electronic devices are attracting attention as electronic devices such as electric paper.
이러한 전기영동 표시소자는 2개의 기판 사이에 전기영동층이 개재된 구조를 가지며, 2개의 기판중 하나 이상은 투명한 기판으로 이루어지고 다른 하나의 기판은 반사판이 구비되어 입력되는 광을 반사하는 반사형 모드로 화상을 표시할 수 있다. Such an electrophoretic display device has a structure in which an electrophoretic layer is interposed between two substrates, at least one of the two substrates is made of a transparent substrate, and the other substrate is provided with a reflector to reflect the input light. Images can be displayed in mode.
도 1은 종래 전기영동 표시소자(1)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전기영동 표시소자(1)는 제1기판(20) 및 제2기판(40)과, 상기 제1기판(20)에 형성된 박막트랜지스터 및 화소전극(18)과, 상기 제2기판(40)에 형성된 공통전극(42)과, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(40) 사이에 형성된 전기영동층(60)과, 상기 전기영동층(60)과 화소전극(18) 사이에 형성된 접착층(56)으로 이루어진다.1 is a view showing a structure of a conventional electrophoretic display element 1. Fig. 1, the electrophoretic display element 1 includes a
박막트랜지스터는 상기 제1기판(2)에 형성된 게이트전극(11)과, 상기 게이트전극(11)이 형성된 제1기판(20) 전체에 걸쳐 형성된 게이트절연층(22)과, 상기 게이트절연층(22) 위에 형성된 반도체층(13)과, 상기 반도체층(13) 위에 형성된 소스전극(15) 및 드레인전극(16)으로 이루어진다. 상기 박막트랜지스터의 소스전극(15) 및 드레인전극(16) 위에는 보호층(24)이 형성된다.The thin film transistor includes a
상기 보호층(24) 위에는 상기 전기영동층(60)에 신호를 인가하는 화소전극(18)이 형성된다. 이때, 상기 보호층(24)에는 컨택홀(28)이 형성되어 보호층(24) 상부의 화소전극(18)이 상기 컨택홀을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극(16)에 접속된다.On the
또한, 제2기판(40)에는 공통전극(42)이 형성된다. 상기 제1기판(20) 및 제2기판(40) 사이에 형성되는 전기영동층(60)에는 내부에 화이트입자(74)와 블랙입자(76)가 채워진 캡슐(70)이 분포되어 있다. 상기 화소전극(18)에 신호가 인가되면, 상기 공통전극(42)과 화소전극(18) 사이에 전계가 발생하며, 상기 전계에 의해 캡슐(70) 내부의 화이트입자(74)와 블랙입자(76)가 이동함으로써 화상을 구현하는 것이다.In addition, a
예를 들어, 화소전극(18)에 (-)전압이 인가되면, 제2기판(40)의 공통전극(42)은 상대적으로 (+)전위를 가지게 되어, (+)전하를 띄는 화이트입자(74)는 제1기판(20)쪽으로 이동하고, (-)전하를 띄는 블랙입자(76)는 제2기판(40)쪽으로 이동하게 된다. 이 상태에서 외부, 즉 제2기판(40)의 상부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 블랙입자(76)에 의해 반사되므로, 전기영동 표시소자에는 블랙이 구현된다.For example, when a negative (-) voltage is applied to the
반대로, 상기 화소전극(18)에 (+)전압이 인가되면, 제2기판(40)의 공통전극(42)은 (-)전위를 가지게 되어, (+)전하를 띄는 화이트입자(74)는 제2기판(40)으로 이동하고, (-)전하를 띄는 블랙입자(76)는 제1기판(20)으로 이동하게 된다. 이 상태에서 외부, 즉 제2기판(40)의 상부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 화이트입자(74)에 의해 반사되므로, 전기영동 표시소자에는 화이트가 구현되는 것이다.On the other hand, when a positive voltage is applied to the
그러나, 상기와 같은 구조의 종래 전기영동 표시소자(1)에서는 다음과 같은 문제가 발생한다.However, in the conventional electrophoretic display element 1 having the above-described structure, the following problems arise.
종래 전기영동 표시소자(1)에서는 제1기판(20) 및 제2기판(40)을 별도로 제작한 후, 접착층(56)에 의해 상기 제1기판(20) 및 제2기판(40)을 합착함으로써 완성된다. 즉, 제1기판(20) 상에 박막트랜지스터와 화소전극(18)을 형성하고 제2기판(40)에 공통전극(42), 전기영동층(60) 및 접착층(56)을 형성한 후, 상기 제1기판(20) 및 제2기판(40)을 합착함으로써 형성된다.In the conventional electrophoretic display device 1, the
상기 제1기판(20) 및 제2기판(40)은 각각 다른 공정상에서 제작된 후, 이송수단에 의해 이송되어 합착공정에서 서로 합착된다. 한편, 제2기판(40)상에는 공통전극(42)을 형성하고 전기영동층(60)을 도포한 후 접착층(56)을 도포한다. 상기 제2기판(40)을 합착공정으로 이송하여 제1기판(20)과 합착하기 위해서는 상기 접착층(56)의 접착력이 저하되거나 접착층(56)에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위해, 상기 접착층(56)에 보호필름을 부착한 상태에서 이송해야만 한다. 이송된 제2기판(40)을 제1기판(20)에 부착하기 위해서는 제2기판(40)으로부터 보호필름을 박리한 후, 제1기판(20)과 제2기판(40)을 정렬한 상태에서 합착해야만 한다.The
이와 같이, 종래 전기영동 표시소자에서는 상기 제1기판(20) 및 제2기판(40)은 각각 다른 공정에서 제작되기 때문에, 접착층(56)이나 보호필름과 같은 고가의 재료가 필요할 뿐만 아니라 접착층(56)의 도포와 보호필름의 부착 및 박리와 같이 공정이 복잡하게 되는 문제가 있었다.As described above, in the conventional electrophoretic display device, since the
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 전기영동층을 박막트랜지스터가 형성되는 기판에 직접 형성함으로써 제조비용을 절감하고 제조공정을 단순화할 수 있는 전기영동 표시소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electrophoretic display device and a method of manufacturing the electrophoretic display device which can reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process by directly forming the electrophoretic layer on the substrate on which the thin film transistor is formed The purpose.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기영동 표시소자 제조방법은 복수의 화소가 배열되어 있는 화상표시영역(display region) 및 상기 화상표시영역 외곽의 화상비표시영역(non display region)을 포함하는 제 1 기판 및 상기 제 1기판과 대응되는 제 2 기판을 제공하는 단계; 상기 제1기판상의 각 화소마다 박막트랜지스터를 형성하는 단계; 상기 박막트랜지스터가 형성된 제1기판상에 보호층하고 상기 보호층 상부에 복수의 화소를 정의하는 격벽을 형성하는 단계; 상기 보호층 및 격벽의 측벽 위에 투명 도전층을 형성하는 단계; 상기 투명도전층을 식각하여 보호층 및 격벽의 측벽에 일체로 연결된 화소전극을 한꺼번에 형성하는 단계; 상기 보호층 상부의 격벽 사이의 단위 화소내에 전기영동물질을 충진하여 전기영동층을 형성하는 단계; 상기 제2기판에 공통전극을 형성하는 단계; 및 제1기판 및 제2기판을 합착하는 단계 로 구성된다.In order to achieve the above object, the electrophoretic display device manufacturing method according to the present invention comprises an image display region in which a plurality of pixels are arranged and a non-display region outside the image display region. Providing a first substrate comprising a second substrate corresponding to the first substrate; Forming a thin film transistor for each pixel on the first substrate; Forming a barrier layer on the first substrate on which the thin film transistor is formed and defining a plurality of pixels on the passivation layer; Forming a transparent conductive layer on sidewalls of the protective layer and the partition wall; Etching the transparent conductive layer to form pixel electrodes integrally connected to the sidewalls of the protective layer and the barrier rib at once; Forming an electrophoretic layer by filling an electrophoretic material in unit pixels between the barrier ribs on the protective layer; Forming a common electrode on the second substrate; And bonding the first substrate and the second substrate to each other.
또한, 실링층이 제1기판 전체에 걸쳐 형성되거나 격벽 상부에 형성되어 전기영동물질을 실링하며, 상기 전기영동물질은 전하특성을 갖는 화이트입자 및 블랙입자 또는 전하특성을 갖는 컬러입자를 포함한다.In addition, the sealing layer is formed over the first substrate or formed on the partition wall to seal the electrophoretic material, the electrophoretic material includes white particles having a charge characteristic and black particles or color particles having a charge characteristic.
상기 보호층 및 격벽은 별도의 공정에 의해 형성될 수도 있고, 절연층을 형성한 후 일부를 제거하여 한꺼번에 형성될 수도 있다.The protective layer and the partition wall may be formed by separate processes, or may be formed at a time by removing a portion after forming the insulating layer.
또한, 본 발명에 따른 전기영동 표시소자는 복수의 화소가 배열되어 있는 화상표시영역(display region) 및 상기 화상표시영역 외곽의 화상비표시영역(non display region)을 포함하는 제 1 기판 및 상기 제 1기판과 대응되는 제 2 기판; 상기 제1기판상의 각 화소마다 형성된 박막트랜지스터; 상기 박막트랜지스터가 형성된 제1기판상에 보호층; 상기 보호층 위에 형성되어 단위 화소를 정의하는 격벽; 상기 보호층 및 격벽의 측벽 위에 일체로 형성된 화소전극; 단위 화소내의 격벽 사이의 화소에 형성되어 상기 화소전극과 접촉하는 전기영동물질; 및 제2기판 위에 형성된 공통전극으로 구성된다.In addition, the electrophoretic display device according to the present invention includes a first substrate and a non-display region including a display region in which a plurality of pixels are arranged and a non-display region outside the image display region. A second substrate corresponding to one substrate; A thin film transistor formed for each pixel on the first substrate; A protective layer on the first substrate on which the thin film transistor is formed; Barrier ribs formed on the passivation layer to define unit pixels; A pixel electrode integrally formed on the sidewalls of the protective layer and the partition wall; An electrophoretic material formed on a pixel between partition walls in a unit pixel and in contact with the pixel electrode; And a common electrode formed on the second substrate.
본 발명에서는 전기영동층이 박막트랜지스터가 형성되는 기판에 직접 도포되어 형성되므로, 별도의 기판에 전기영동층이 형성되던 종래에 비해 전기영동층을 합착하기 위한 접착층이나 접착층을 보호하기 위한 보호필름이 필요없게 되어 제조비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 박막트랜지스터 제조라인상에서 전기영동층을 형성할 수 있기 때문에 제조공정을 단순화할 수 있게 된다.In the present invention, since the electrophoretic layer is directly applied to the substrate on which the thin film transistor is formed, a protective film for protecting the adhesive layer or the adhesive layer for bonding the electrophoretic layer compared to the conventional electrophoretic layer formed on a separate substrate is Not only is it unnecessary to reduce manufacturing costs, but also the electrophoretic layer can be formed on existing thin film transistor manufacturing lines, thereby simplifying the manufacturing process.
도 1은 종래 전기영동 표시소자를 나타내는 도면.
도 2a-2g는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기영동 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 전기영동 표시소자의 전기영동층을 형성하는 방법을 나타내는 도면.
도 4a-도 4d는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기영동 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면.
도 5a-도 5e는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기영동 표시소자의 다른 제조방법을 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional electrophoretic display device.
2A-2G illustrate a method of manufacturing an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention.
3A and 3B illustrate a method of forming an electrophoretic layer of an electrophoretic display device according to the present invention, respectively.
4A-4D illustrate a method of manufacturing an electrophoretic display device according to a second embodiment of the present invention.
5A-5E illustrate another method of manufacturing an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기영동 표시소자에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an electrophoretic display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에서는 전기영동층을 박막트랜지스터가 형성되는 제1기판에 형성한다. 즉, 본 발명에서는 박막트랜지스터 제조공정에서 전기영동층을 형성한다. 따라서, 박막트랜지스터의 제조장비를 이용하여 전기영동층을 형성할 수 있기 때문에, 다른 공정상에서 제2기판상에 전기영동층을 형성한 후 제2기판을 제1기판과 합착함으로써 전기영동 표시소자를 완성하는 종래의 방법에 비해 제조공정을 대폭 간소화할 수 있게 된다.In the present invention, the electrophoretic layer is formed on the first substrate on which the thin film transistor is formed. That is, in the present invention, an electrophoretic layer is formed in a thin film transistor manufacturing process. Therefore, since the electrophoretic layer can be formed using the manufacturing equipment of the thin film transistor, the electrophoretic layer is formed on the second substrate in another process, and then the second substrate is bonded to the first substrate, It is possible to greatly simplify the manufacturing process as compared with the conventional method of completing the manufacturing process.
통상적으로 제2기판에 전기영동층을 형성하는 종래의 전기영동 표시소자 제조공정에서는 전기영동층을 다른 공장, 심지어는 다른 부품회사로부터 공급받아 이를 박막트랜지스터가 형성되는 제조공장으로 이송한 후, 제1기판과 합착해야만 하기 때문에 제조공정이 지연되고 번거로울 뿐만 아니라 차량과 같은 이송수단에 의해 제2기판을 이송하는 과정에서 제2기판이 파손되는 문제도 있었다.In a conventional electrophoretic display device manufacturing process of forming an electrophoretic layer on a second substrate, the electrophoretic layer is supplied from another factory or even another part supplier and transferred to a manufacturing factory where the thin film transistor is formed, There is a problem that the manufacturing process is delayed and troublesome, and the second substrate is damaged in the process of transferring the second substrate by the transfer means such as a vehicle.
반면에, 본 발명에서는 이미 존재하는 박막트랜지스터 제조장비를 이용하여 전기영동층을 제1기판상에 형성하므로, 신속한 전기영동 표시소자의 제작이 가능하게 된다.On the other hand, in the present invention, since the electrophoretic layer is formed on the first substrate using the existing thin film transistor manufacturing equipment, a rapid electrophoretic display device can be manufactured.
도 2a-도 2g는 본 발명의 제1실시예에 따른 전기영동 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면이다. 실질적으로 전기영동 표시소자는 복수의 단위 화소로 이루어져 있지만, 설명의 편의를 위해 도면에서는 하나의 화소만을 도시하였다.
본 실시 예에서 사용되는 용어를 정의한다. 제 1 기판상에 화소들이 배열되는 영역을 화상표시영역이라 하고, 화상표시영역의 외곽부 즉, 화소가 형성되지 않는 영역을 화상비표시영역이라 한다.2A to 2G illustrate a method of manufacturing an electrophoretic display device according to a first exemplary embodiment of the present invention. Although the electrophoretic display device is substantially composed of a plurality of unit pixels, only one pixel is shown in the drawing for convenience of description.
Terms used in the present embodiment are defined. An area in which pixels are arranged on the first substrate is called an image display area, and an outer portion of the image display area, that is, an area where no pixel is formed, is called an image non-display area.
우선, 도 2a에 도시된 바와 같이, 화상표시영역과 화상비표시영역으로 이루어지고 유리나 플라스틱과 같이 투명한 물질로 이루어진 제1기판(120) 위에 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금과 같이 도전성이 좋은 불투명 금속을 스퍼터링법(sputtering process)에 의해 적층한 후 사진식각방법(photolithography process)에 의해 식각하여 게이트전극(111)을 형성한 후, 상기 게이트전극(111)이 형성된 제1기판(120) 전체에 걸쳐 CVD(Chemicla Vapor Deposition)법에 의해 SiO2나 SiNx 등과 같은 무기절연물질을 적층하여 게이트절연층(122)을 형성한다.First, as shown in FIG. 2A, a Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al or Al alloy is formed on the
이어서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1기판(120) 전체에 걸쳐 비정질실리콘(a-Si)과 같은 반도체물질을 CVD법에 의해 적층한 후 식각하여 반도체층(113)을 형성한다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 반도체층(113)의 일부에 불순물을 도핑하거나 불순물이 첨가된 비정질실리콘을 적층하여 이후 형성되는 소스전극 및 드레인전극을 반도체층(113)과 오믹접합시키는 오믹컨택층(ohmic contact layer)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2B, a semiconductor material such as amorphous silicon (a-Si) is deposited on the entire
그후, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1기판(120) 상에 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금과 같이 도전성이 좋은 불투명 금속을 스퍼터링법에 의해 적층한 후 식각하여 반도체층(113) 위, 엄밀하게 말해서 오믹컨택층 위에 소스전극(115) 및 드레인전극(116)을 형성하고, 이어서 상기 소스전극(115) 및 드레인전극(116)이 형성된 제1기판(120) 전체에 걸쳐 BCB(Benzo Cyclo Butene)이나 포토아크릴(photo acryl)과 같은 유기절연물질을 적층하여 보호층(124)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 2C, an opaque metal having good conductivity such as Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al, or Al alloy is laminated on the
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 보호층(124)은 복수의 층으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 보호층(124)은 BCB이나 포토아크릴과 같은 유기절연물질로 이루어진 유기절연층 및 SiO2나 SiNx 등과 같은 무기절연물질로 이루어진 무기절연층의 이중의 층으로 형성될 수도 있고, 무기절연층과 유기절연층 및 무기절연층으로 형성할 수도 있을 것이다. 유기절연층을 형성함에 따라 보호층(124)의 표면이 평탄하게 형성되며, 무기절연층을 적용함에 따라 보호층(124)과의 계면특성이 향상된다.Also, although not shown in the figure, the
또한, 상기 보호층(124)에 컨택홀(117)을 형성하여 박막트랜지스터의 드레인전극(116)을 외부로 노출시킨다.In addition, a
이어서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(124) 상부에 격벽(180)을 형성한다. 상기 격벽(180)은 화상표시영역에서 화소와 화소 사이에 형성된다. 상기 격벽에 의해 실질적으로 화소가 정의된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 격벽(180)은 제1기판(120) 상에 매트릭스형상으로 배열되는 화소의 경계영역을 따라 형성되므로, 상기 격벽(180) 역시 제1기판(120) 상에 매트릭스형상으로 형성된다..Subsequently, as shown in FIG. 2D, the
상기 격벽(180)은 수지 등으로 이루어진 절연층을 적층한 후 포토레지스트를 이용한 사진식각방법에 의해 식각함으로써 형성할 수도 있고 감광성 수지를 적층한 후 사진식각방법에 의해 식각함으로써 형성할 수도 있다. 또한, 상기 격벽(180)은 인쇄롤 등과 같은 인쇄법에 의해 패턴화된 격벽(180)을 인쇄함으로써 형성할 수도 있으며, 격벽에 대응하는 홈이 형성된 몰드를 제작한 후, 상기 몰드의 절연물질을 제1기판(120)으로 전사함으로써 형성할 수도 있다. 그리고, 상기 격벽(180)은 임프린트(imprint)방식으로 형성될 수도 있을 것이다.The
실질적으로 이러한 격벽(180)의 형성은 특정한 방법에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기에서 특정한 방법을 설명한 것은 설명의 편의를 위한 것이지, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니다. 상기 격벽(180)은 이미 알려진 다양한 방법에 의해 형성될 수 있을 것이다.In practice, the formation of the
이어서, 도 2e에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(124) 위의 각 화소에 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명한 도전물질을 적층하고 식각하여 화소전극(118)을 형성한다. 이때, 상기 화소전극(118)은 컨택홀(117)을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극(116)과 전기적으로 접속된다.Subsequently, as illustrated in FIG. 2E, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is stacked and etched on each pixel on the
한편, 상기 화소전극(118)은 보호층(124) 위에만 형성되는 것이 아니라 격벽(180)의 측벽에도 형성된다. 이때, 상기 격벽(180) 측벽의 화소전극(118)은 보호층(124) 상부의 화소전극(118)과 일체로 형성된다.The
이와 같이, 화소전극(118)은 보호층(124) 위에만 형성하는 것이 아니라 격벽(180)의 측벽까지 연장하는 이유는 다음과 같은 이유 때문이다.As described above, the
첫째, 화소전극(118)을 격벽(180)의 측벽까지 연장함에 따라 화질이 향상된다. First, image quality is improved by extending the
화소전극(118)을 보호층(124) 위에만 형성하고 격벽(180)에는 형성하지 않는 경우, 격벽(180)의 맨 아래의 화소전극(118), 즉 격벽(180)과 보호층(124)의 모서리영역에 화소전극(118)이 정상적으로 형성되지 않아 전계가 비정상적으로 인가되는 사영역(dead area)이 된다. 이와 같은 사영역은 액정표시소자의 개구율을 저하시킬 뿐만 아니라 콘트라스트의 저하 등과 같은 많은 문제를 일으키게 된다.When the
그러나, 본 발명과 같이 격벽(180)의 측벽에 화소전극(118)을 형성하는 경우 격벽(180)과 보호층(124) 사이의 모서리영역가지 화소전극(118)이 형성되기 때문에, 사영역이 발생하지 않게 되며, 그 결과 개구율이 향상되고 콘트라스트가 향상되며, 응답속도가 향상된다.However, when the
둘째, 화소전극(118)을 격벽(180)의 측벽까지 연장함에 따라 공정이 용이하게 된다.Second, the process is facilitated by extending the
이후 공정에서 언급될 것이지만, 격벽(180)과 보호층(124)에 의해 정의되는 제1기판(120) 상부 영역에는 전기영동물질이 충진된다. 화소전극(118)을 보호층(124) 위에만 형성하고 격벽(180)의 측벽에는 형성하지 않는 경우, 전기영동물질의 충진시 보호층(124) 상부의 화소전극(118)의 표면 특성과 격벽(180)의 표면 특성이 다르기 때문에, 전기영동물질의 충진시 격벽(180)의 표면에 전기영동물질이 잘 도포되지 않게 되어 전기영동물질의 주입이 용이하게 이루어지지 않게 된다. 이를 방지하기 위해, 격벽의 표면을 플라즈마 처리하거나 화학처리하여 표면특성을 향상시킬 수는 있지만, 이 경우 공정이 복잡해지고 비용이 증가하게 된다.As will be mentioned later in the process, the electrophoretic material is filled in the upper region of the
그러나, 본 발명과 같이 화소전극(118)을 격벽(180)의 측벽까지 연장하는 경우 별도의 표면처리 없이도 격벽(180)의 측면, 즉 화소전극(118)이 형성된 측벽에 전기영동물질이 용이하게 도포되므로, 전기영동물질을 격벽(180) 내부로 원활하게 충진할 수 있게 된다.However, when the
그후, 도 2f에 도시된 바와 같이, 격벽(180) 사이의 화소에에 전기영동물질을 충진하여 전기영동층(160)을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 2F, the electrophoretic material is filled in the pixels between the
상기 전기영동물질은 양전하 및 음전하 특성을 갖는 입자로 이루어진다. 이때, 상기 입자는 화이트입자(164)와 블랙입자(165)일 수도 있고, 시안(cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(yellow)와 같은 컬러입자 또는 R(Red), G(Green), B(Blue)와 같은 컬러입자일 수도 있다.
화이트입자(164)의 경우 TiO2와 같은 반사율이 좋은 입자를 사용하며, 블랙입자(165)의 경우 카본블랙(canbon black) 등과 같은 블랙특성을 갖는 입자를 사용한다. 이때, 화이트입자(164)가 음으로 하전되고 블랙입자(165)가 양으로 하전될 수도 있고 화이트입자(164)가 양으로 하전되고 블랙입자(165)가 음으로 하전될 수도 있을 것이다.The electrophoretic material is composed of particles having positive and negative charge characteristics. In this case, the particles may be
In the case of
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또한, 컬러입자의 경우 전하특성을 갖는 색소로서, 이때 컬러입자는 음으로 하전될 수도 있고 양으로 하전될 수도 있을 것이다.In addition, in the case of the color particles as a dye having a charge characteristic, the color particles may be negatively charged or may be positively charged.
상기 전기영동물질에는 액상폴리머와 같은 분산매질이 포함될 수 있다. 이 분산매질은 블랙입자나 화이트입자, 컬러입자가 분포되는 것으로, 액상 폴리머와 같은 액체일 수도 있고 공기 자체일 수도 있다. 상기와 같이 분산매질이 공기 자체라는 것은 분산매질이 없어도 전압이 인가됨에 따라 입자가 공기중에서 움직인다는 것을 의미한다.The electrophoretic material may include a dispersion medium such as a liquid polymer. This dispersion medium is a black particle, a white particle, or a colored particle, and may be a liquid such as a liquid polymer or air itself. As described above, when the dispersion medium is the air itself, it means that the particles move in the air as the voltage is applied without the dispersion medium.
그리고, 상기 전기영동물질은 폴리머중합체(polymer binder)에 전자잉크를 충진한 캡슐을 분포시킨 물질일 수도 있다. 이때, 상기 캡슐내에 분포하는 전자잉크는 화이트입자(또는 화이트잉크)와 블랙입자(또는 블랙잉크)로 이루어져 있다. 이때, 상기 화이트입자와 블랙입자는 각각 양전하와 음전하 특성을 가진다.The electrophoretic material may be a material in which capsules filled with a polymer binder are filled with an electronic ink. At this time, the electronic ink distributed in the capsule is composed of white particles (or white ink) and black particles (or black ink). At this time, the white particles and the black particles have positive and negative charge characteristics, respectively.
한편, 화이트입자나 블랙입자, 그리고 컬러입자는 특정한 물질만 사용되는 것이 아니라 현재 알려진 모든 입자가 사용될 수 있을 것이다.On the other hand, white particles, black particles, and color particles may not be used for only specific materials, but all known particles may be used.
격벽(180) 사이의 화소로의 상기 전기영동물질의 충전은 다양한 방법에 의해 이루어질 수 있는데, 이러한 전기영동물질의 충전방법을 설명하면 다음과 같다.The charging of the electrophoretic material to the pixels between the
도 3a 및 도 3b는 제1기판(120)에 형성된 격벽(180) 사이의 화소로 전기영동물질을 충진하여 전기영동층(160)을 형성하는 방법을 나타내는 도면이다.3A and 3B illustrate a method of forming an
도 3a에 도시된 방법은 잉크젯방식 또는 노즐방식에 관한 것으로, 도 3a에 도시된 바와 같이 실린지(또는 노즐)(185) 내부에 전기영동물질(160a)을 충진한 후, 상기 제1기판(120) 상부에 상기 실린지(185)를 위치시킨다. 이후, 외부의 공기공급장치(도면표시하지 않음)에 의해 실린지(185)에 압력을 인가한 상태에서 상기 실린지(185)를 제1기판(120) 상에서 이동시킴에 따라 상기 격벽(180) 사이의 화소에 전기영동물질(160a)이 적하되어 제1기판(120) 상에 전기영동층(160)이 형성된다.The method illustrated in FIG. 3A relates to an inkjet method or a nozzle method. As shown in FIG. 3A, an
도 3b에 도시된 방법은 스퀴즈방법에 관한 것으로, 도 3b에 도시된 바와 같이 복수의 격벽(180)이 형성된 제1기판(120) 상부에 전기영동물질(160a)을 도포한 후, 스퀴즈바(187)에 의해 제1기판(120) 상에서 이동시킴으로써 스퀴즈바(187)의 압력에 의해 전기영동물질(160a)이 화소 사이의 화소에 충진되어 전기영동층(160)이 형성되는 것이다.The method illustrated in FIG. 3B relates to a squeeze method, and as shown in FIG. 3B, after the
물론, 본 발명이 상술한 바와 같은 방법에만 한정되는 것은 아니다. 상술한 방법은 본 발명에서 사용될 수 있는 전기영동층(160)의 형성공정의 일례를 나타내는 것으로서, 본 발명이 이러한 특정 공정에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 캐스팅인쇄법, 바코팅인쇄법, 스크린인쇄법, 몰드인쇄법과 같은 다양한 전기영동층(160) 형성공정이 본 발명에 적용될 수 있을 것이다.Of course, the present invention is not limited to the above-described method. The above-described method shows an example of a process of forming the
이어서, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 전기영동층(160) 위에 실링재를 도포하여 실링층(168)을 형성하여 상기 전기영동층(160)을 실링한 후, 제1기판(120)을 제2기판(140)과 합착하여 전기영동 표시소자를 완성한다. 이때, 상기 실링층(168) 위에 컬러필터층(169)을 형성할 수도 있다Subsequently, as shown in FIG. 2F, a sealing material is coated on the
상기 실링층(168)은 점도가 낮은 염료로 이루어진 전기영동층(160)이 유동하여 염료가 외부 혹은 인접하는 화소로 넘치는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한, 상기 실링층(168)은 상기 전기영동층(160) 내부로 수분이 침투하여 전기영동층(160)이 불량으로 되는 것을 방지한다.
상기 실링층(168)은 전기영동층(160)의 상면 및 실링층(168)의 상단 모두에 형성될 수 있다. 그러나 이 경우, 전하를 띠고 있는 전기영동입자의 일부가 실리층(168)에 전기적으로 달라붙어 전기영동입자의 최초 배열에 에러를 일으킬 수 있어, 상기 실링층(168)이 전기영동층(160)의 상면 전체에 걸쳐 형성되지 않고 격벽(160)의 상단에만 형성될 수도 있다.
반면, 실링층(168)에 전기영동입자가 전기적으로 달라붙는 문제를 해결하기 위해 서브화소마다 전기영동층이 충진되고 나면 전기영동층 상에 증간층을 더 형성하여 전기영동입자가 실리층과 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 전기영동입자가 실리층에 달라붙지 않아 불량화소 발생을 줄일 수 있다.
상기 중간층(interlayer)은 격벽과 같은 감광성 유기물질일 수 있고 특히, 메틸에틸키톤(Methyl Ethyl Ketone)일 수도 있다. 상기 중간층은 전기영동층 및 격벽 상단에 수 나노미터의 두께로 코팅되어 형성된다. 상기 중간층은 전기영동층을 임시로 완전히 밀봉하여 실리층의 형성을 용하게 할 뿐 아니라, 전기영동입자가 실링층에 달라붙는 문제를 해결할 수 있다The
The
On the other hand, in order to solve the problem that the electrophoretic particles are electrically attached to the
The interlayer may be a photosensitive organic material such as a partition wall, and in particular, may be methyl ethyl ketone. The intermediate layer is formed by coating a thickness of several nanometers on top of the electrophoretic layer and the partition wall. The intermediate layer temporarily seals the electrophoretic layer to allow the formation of a silicide layer, as well as to solve the problem of the electrophoretic particles sticking to the sealing layer.
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또한, 도면에서는 상기 실링층(168)에 의해 제1기판(120) 및 제2기판(140)이 합착되지만, 제1기판(120) 및 제2기판(140)의 합착력을 향상시키기 위해 접착층을 형성할 수도 있다. 상기 접착층은 전기영동 표시소자의 외곽영역, 즉 격벽(180) 상부의 실링층(168)에만 형성할 수도 있고 전기영동층(160) 상부의 실링층(168) 전체에 형성할 수도 있을 것이다.Although the
유리나 플라스틱과 같이 투명한 물질로 이루어진 제2기판(140)에는 공통전극(142)이 형성된다. 상기 공통전극(142)은 ITO나 IZO와 같이 투명한 도전물질을 적층함으로써 형성된다.The
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 제2기판(140)에는 컬러필터층이 형성될 수도 있다. 이 컬러필터층은 컬러필터층(146)은 R(Red), G(Green), B(Blue) 컬러필터로 이루어져 있으며, 전기영동물질이 블랙입자와 화이트입자로이루어진 경우 컬러를 구현한다.Although not shown in the drawings, a color filter layer may be formed on the
상기 방법에 의해 제작된 전기영동 표시소자의 구조를 도 2g를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The structure of the electrophoretic display device manufactured by the above method will be described in detail with reference to FIG. 2G.
도 2g에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 방법에 의해 제작된 본 발명의 전기영동 표시소자에서는 격벽(180)이 제1기판(120)상에 직접 형성되고 전기영동층(160)이 역시 제1기판(120)의 격벽(180) 사이에 충진되어 상기 전기영동층(160)이 직접적으로 화소전극(118) 위에 형성되어 상기 화소전극(118)과 직접 접촉하므로, 종래 전기영동 표시장치와는 달리 전기영동층(160)과 화소전극(118) 및 보호층(124) 사이에 전기영동층(160)을 부착하기 위한 별도의 접착층이 필요없게 된다.As shown in FIG. 2G, in the electrophoretic display device of the present invention manufactured by the above method, the
이러한 구조의 전기영동 표시소자 구동을 살펴보면 다음과 같다. 전기영동물질(160)이 화이트입자(164)와 블랙입자(165)로 이루어진 경우, 화이트입자(164)가 양전하 또는 음전하 특성을 가지기 때문에, 외부로부터 신호가 입력되어 제1기판(120)에 형성된 박막트랜지스터를 거쳐 화소전극(118)에 신호가 인가되면, 화소전극(118)과 공통전극(142) 사이에 발생하는 전계에 의해 화이트입자(164)와 전기영동층(160) 내에서 이동하게 된다.The driving of the electrophoretic display device having such a structure will be described below. When the
예를 들어, 화이트입자(164)가 (+)전하를 갖는 경우, 화소전극(118)에 (+)전압이 인가되면 제2기판(140)의 공통전극(142)은 상대적으로 (-)전위를 가지게 되므로 (+)전하를 띄는 화이트입자(164)는 제2기판(140)쪽으로 이동하게 된다. 따라서, 외부, 즉 제2기판(140)의 상부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 화이트입자(164)에 의해 대부분 반사되므로 전기영동 표시소자에는 화이트가 구현된다.For example, when the
이때, 인가되는 화소전극(118)에 인가되는 전압의 세기에 따라 제2기판(140)쪽으로 이동하는 화이트입자(164)의 밀도 또는 제2기판(140)과의 간격이 달라지기 때문에, 외부로부터 입력되어 화이트입자(164)에 의해 반사되는 광의 세기도 달라지게 되므로, 원하는 휘도의 구현할 수 있게 된다.Since the density of the
반대로, 상기 화소전극(118)에 (-)전압이 인가되면, 제2기판(140)의 공통전극(142)은 (+)전위를 가지게 되어, (+)전하를 띄는 화이트입자(164)는 제1기판(120)으로 이동하게 되어 외부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 거의 반사되지 않게 되므로, 블랙을 구현하게 된다.On the other hand, when a negative voltage is applied to the
한편, 화이트입자(164)가 (-)전하를 갖는 경우, 화소전극(118)에 (+)전압이 인가되면 제2기판(140)의 공통전극(142)은 상대적으로 (-)전위를 가지게 되므로 (-)전하를 띄는 화이트입자(164)는 제1기판(120)쪽으로 이동하게 된다. 따라서, 외부, 즉 제2기판(140)의 상부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 대부분 반사되지 않으므로 전기영동 표시소자에는 블랙이 구현된다.On the other hand, in the case where the
반대로, 상기 화소전극(118)에 (-)전압이 인가되면, 제2기판(140)의 공통전극(142)은 (+)전위를 가지게 되어, (-)전하를 띄는 화이트입자(164)는 제2기판(140)으로 이동하게 되어 외부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 화이트입자(164)에 의해 반사되므로, 화이트를 구현하게 된다.On the contrary, when a negative voltage is applied to the
전기영동물질이 컬러입자로 이루어진 경우, 화소전극(118)에 인가되는 신호에 따라 R,G,B 컬러입자나 시안(cyan), 마젠타(Magenta), 옐로우(yellow)와 같은 컬러입자가 제2기판(140)을 이동하여 해당 컬러 혹은 다른 화소와 혼합된 컬러를 구현할 수 있게 된다.When the electrophoretic material is composed of color particles, R, G, and B color particles or color particles such as cyan, magenta, and yellow are formed in accordance with a signal applied to the
전기영동물질이 화이트입자 및 블랙입자가 충진된 캡슐이 분포된 폴리머중합체로 이루어진 경우, 상기 캡슐내에 분포하는 전자잉크에 포함된 화이트입자와 블랙입자가 각각 양전하와 음전하 특성을 가지기 때문에, 외부로부터 신호가 입력되어 화소전극(118)에 신호가 인가되면, 화소전극(118)과 공통전극(142) 사이에 발생하는 전계에 의해 화이트입자와 블랙입자가 캡슐내에서 분리된다. 예를 들어, 화소전극(118)에 (-)전압이 인가되면, 제2기판(140)의 공통전극(142)은 상대적으로 (+)전위를 가지게 되어, (+)전하를 띄는 화이트입자는 제1기판(120)쪽으로 이동하고, (-)전하를 띄는 블랙입자는 제2기판(140)쪽으로 이동하게 된다. 이 상태에서 외부, 즉 제2기판(140)의 상부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 블랙입자에 의해 반사되므로, 전기영동 표시소자에는 블랙이 구현된다.When the electrophoretic material is composed of a polymer polymer in which capsules are distributed in which white particles and black particles are distributed, white particles and black particles contained in the electronic ink distributed in the capsules have positive and negative charge characteristics, respectively, The white particles and the black particles are separated from each other in the capsule by the electric field generated between the
반대로, 상기 화소전극(118)에 (+)전압이 인가되면, 제2기판(140)의 공통전극(142)은 (-)전위를 가지게 되어, (+)전하를 띄는 화이트입자는 제2기판(140)으로 이동하고, (-)전하를 띄는 블랙입자는 제1기판(140)으로 이동하게 된다.On the contrary, when a positive voltage is applied to the
이 상태에서 외부, 즉 제2기판(140)의 상부로부터 광이 입력되면, 입력된 광이 상기 화이트입자에 의해 반사되므로, 화이트가 구현되는 것이다.In this state, when light is input from the outside, that is, from the upper part of the
이때, 캡슐내의 화이트입자와 블랙입자가 각각 음전하와 양전하 특성을 갖는 경우, 반대의 동작으로 화이트 및 블랙을 구현할 수 있게 된다.At this time, when the white particles and the black particles in the capsule have negative charge and positive charge characteristics, white and black can be realized by the opposite operation.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 전기영동층(160)이 직접 제1기판(120)에 형성되므로, 전기영동층이 제2기판에 형성되는 종래에 비해 전기영동층을 제2기판에 부착하기 위한 접착층이나 접착층을 보호하기 위한 보호필름 등이 필요없게 된다. 또한, 본 발명에서는 전기영동층(160)을 기존의 박막트랜지스터 형성공정라인, 예를 들면 절연층 형성 등과 같은 공정라인에서 형성할 수 있기 때문에, 별도의 공정라인이 필요없게 되므로 제조비용을 더욱 절감할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, since the
또한, 별도의 공장이나 제조업체에서 전기영동층을 제작하여 이를 운송하여 제2기판에 부착하고 이 제2기판을 다시 제1기판과 합착하는 종래에 비해, 본 발명에서는 전기영동층의 이송이나 전기영동층이 부착 등의 공정이 필요없게 되므로 제조공정을 단순화할 수 있게 된다.In addition, compared with the prior art in which an electrophoresis layer is manufactured by a separate factory or a manufacturer, and the electrophoresis layer is transported and attached to the second substrate and the second substrate is bonded to the first substrate again, It is possible to simplify the manufacturing process since the process such as adhesion of layers is not required.
도 4a-도 4d는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기영동 표시소자의 제조방법을 나타내는 도면이다.4A to 4D illustrate a method of manufacturing an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
우선, 4a에 도시된 바와 같이, 제1기판(220)의 단위 화소에 게이트전극(211), 게이트절연층(222), 반도체층(213), 소스전극(215) 및 드레인전극(216)으로 이루어진 박막트랜지스터를 형성한다.First, as shown in FIG. 4A, a
이때, 상기 박막트랜지스터는 도 2a 및 도 2b에 도시된 제1실시예의 공정과 동일한 공정에 의해 제작된다.
이후, 절연층(224a)을 박막트랜지스터가 형성된 기판 전체에 걸쳐 적층한다 . 이때, 상기 절연층(224a)은 감광성수지로 형성될 수 있다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(224a) 위에 마스크(270)를 위치시킨다. 상기 마스크(270)는 하프톤(half-tone) 마스크로서, 차단부(270a)와 반투과부(270b) 및 투과부(270c)로 이루어져, 완전히 노광되는 화소에 대응하는 영역의 절연층(224a)은 모두 제거되고 부부적으로 노광되는 드레인전극에 대응하는 영역의 절연층(224a)은 일부만 제거되며 노광되지 않는 비화소영역에 대응하는 영역의 절연층(224a)은 제거되지 않는다.이때, 하프톤마스크 대신 복수의 슬릿을 구비하여 이 영역으로 광을 부분적으로 투과시키는 회절마스크가 사용될 수도 있다.
그 후, 도 4c에 도시된 바와 같이, 현상액을 작용시켜 완전 노광된 영역과 부분적으로 노광된 영역의 절연층(224a)을 에칭하여, 격벽(280), 보호층(224) 및 컨택홀(217)을 형성한다.In this case, the thin film transistor is manufactured by the same process as that of the first embodiment shown in FIGS. 2A and 2B.
Thereafter, the insulating
Subsequently, as shown in FIG. 4B, a
Thereafter, as illustrated in FIG. 4C, the developer is applied to etch the insulating
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그 후, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(224) 위와 격벽(280)의 측벽에 컨택홀(217)을 통해 드레인전극(216)과 전기적으로 접속되는 화소전극(218)을 형성한 후, 상기 격벽(280) 사이의 화소에 전기영동물질을 충진하여 전기영동층(260)을 형성한다. 이어서, 실링층(268)에 의해 전기영동층(260)을 밀봉한 후, 공통전극(242)이 형성된 제2기판(240)을 상기 실링층(268) 또는 접착제에 의해 제1기판(220)과 접착함으로써 전기영동 표시소자를 완성한다. 이때, 상기 실링층(268) 이에 컬러필터층(269)을 형성할 수도 있다.Thereafter, as illustrated in FIG. 4D, the
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이때, 상기 전기영동층(260)의 형성과 기판(220,240)의 합착은 도 2f 및 도 2g에 도시된 제1실시예의 공정과 동일하게 진행된다.At this time, the formation of the
상기한 공정에 의해 제작된 전기영동 표시소자의 구조를 도 4d에 의해 설명하면 다음과 같다.The structure of the electrophoretic display device manufactured by the above process will be described with reference to FIG. 4D.
도 4d에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 전기영동 표시소자의 구조는 도 2g에 도시된 제1실시예에 따른 전기영동 표시소자의 구조와는 동일하다. 단지 차이는 제1실시예에 따라 제작된 전기영동 표시소자는 격벽(180)과 보호층(224)이 다른 공정에 의해 제작되어 상기 격벽(180)과 보호층(124)이 다른 물질로 형성될 수 있지만, 이 실시예에서는 격벽(280)과 보호층(224)이 절연층을 형성한 후 한번의 공정에 의해 형성되기 때문에, 상기 격벽(280)과 보호층(224)이 동일한 물질로 이루어진다.As shown in FIG. 4D, the structure of the electrophoretic display device according to this embodiment is the same as that of the electrophoretic display device according to the first embodiment shown in FIG. 2G. The only difference is that the electrophoretic display device manufactured according to the first embodiment may have the
따라서, 이 실시예의 전기영동 표시소자에서는 제조공정을 단순화할 수 있으며, 그에 따른 제조비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.
도 5a-5d는 본 발명의 제2실시예에 따른 전기영동 표시소자의 다른 제조방법을 나타내는 도면이다.
우선, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1기판(320)의 단위 화소에 게이트전극(311), 게이트절연층(322), 반도체층(313), 소스전극(315) 및 드레인전극(316)으로 이루어진 박막트랜지스터를 형성한다. 이때, 상기 박막트랜지스터는 도 2a 및 도 2b에 도시된 제1실시예의 공정과 동일한 공정에 의해 제작된다.
이후, 절연층(324a) 및 포토레지스트층(360)을 박막트랜지스터가 형성된 기판 전체에 걸쳐 순차적으로 적층 한 후, 상기 포토레지스트층(360) 위에 차단부(370a)와 반투과부(370b) 및 투과부(370c)로 이루어진 하프톤마스크(370)를 위치시키고 광을 조사하여 포토레지스트층(360)을 노광한다.
그 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 현상액을 포토레지스트층(360)에 작용시켜 제1포토레지스트패턴(360a)을 형성한 후, 상기 제1포토레지스트패턴(360a)에 의해 절연층(324a)를 블로킹한 상태에서 식각액을 작용하여 제1포토레지스트패턴(360a)에 의해 블로킹되지 않은 절연층(324a)을 식각한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 식각공정에 의해 컨택홀(317)이 형성된다. 그 후, 제1포토레지스트패턴(360a)을 에이싱(ahsing)하여 화소가 노출되는 제2포토레지스트패턴(360b)을 형성하고 이어서 다시 식각액을 작용하여 상기 제2포토레지스트패턴(360b)에 의해 블로킹되지 않은 화소의 절연층(324)을 식각한다.
도 5d에 도시된 바와 같이, 이러한 식각에 의해 격벽(380) 및 보호층(324)을 형성한다.
그 후, 도 5e에 도시된 바와 같이, 상기 보호층(324) 위와 격벽(380)의 측벽에 컨택홀(317)을 통해 드레인전극(316)과 전기적으로 접속되는 화소전극(318)을 형성한 후, 상기 격벽(380) 사이의 화소에 전기영동물질을 충진하여 전기영동층(360)을 형성한다. 이어서, 실링층(368)에 의해 전기영동층(360)을 밀봉한 후, 공통전극(342)이 형성된 제2기판(340)을 상기 실링층(368) 또는 접착제에 의해 제1기판(320)과 접착함으로써 전기영동 표시소자를 완성한다. 이때, 상기 실링층(368) 이에 컬러필터층(369)을 형성할 수도 있다.
이때, 상기 전기영동층(360)의 형성과 기판(220,240)의 합착은 도 2f 및 도 2g에 도시된 제1실시예의 공정과 동일하게 진행된다.
한편, 상기 격벽은 절연층을 적층한 후, 몰드에 의해 상기 절연층에 압력을 인가하여 형성할 수도 있고 임프린트방식으로 형성할 수도 있을 것이다. 상기와 같은 방법으로 격벽 및 보호층을 형성한 이후에는 보호층에 컨택홀을 형성하여 상기 드레인전극을 외부로 노출시킨다.Therefore, the electrophoretic display device of this embodiment can simplify the manufacturing process, thereby reducing the manufacturing cost.
5A-5D illustrate another method of manufacturing an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 5A, a
Thereafter, the insulating
Thereafter, as illustrated in FIG. 5B, the developer is applied to the
As shown in FIG. 5C, a
As shown in FIG. 5D, the
Thereafter, as illustrated in FIG. 5E, the
At this time, the formation of the
Meanwhile, the partition wall may be formed by stacking an insulating layer and then applying pressure to the insulating layer by a mold or may be formed by an imprint method. After the barrier rib and the protective layer are formed in the same manner as described above, a contact hole is formed in the protective layer to expose the drain electrode to the outside.
한편, 상술한 설명에서는 전기영동 표시소자의 구조에 대하여 특정 구조를 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명의 전기영동 표시소자가 이러한 특정 구조에만 한정되는 것은 아니다. 특히, 전기영동층으로서 현재 사용하는 다양한 전기영동층이 적용될 수 있을 것이다. 즉, 제1기판에 형성될 수 있는 모든 구조의 전기영동층에 적용될 수 있을 것이다.In the above description, the structure of the electrophoretic display device is limited to a specific structure, but the electrophoretic display device of the present invention is not limited to the specific structure. In particular, various electrophoretic layers currently used as electrophoretic layers may be applied. That is, it may be applied to the electrophoretic layer of any structure that can be formed on the first substrate.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Therefore, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also within the scope of the present invention.
120,140 : 기판 111 : 게이트전극
113 : 반도체층 115 : 소스전극
116 : 드레인전극 118 : 화소전극
124 : 보호층 142 : 공통전극
160 : 전기영동층 164 : 화이트입자
165 : 블랙입자 168 : 실링층120, 140: substrate 111: gate electrode
113: semiconductor layer 115: source electrode
116: drain electrode 118: pixel electrode
124: protective layer 142: common electrode
160: electrophoresis layer 164: white particles
165
Claims (21)
상기 제1기판상의 각 화소마다 박막트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 박막트랜지스터가 형성된 제1기판상에 보호층하고 상기 보호층 상부에 복수의 화소를 정의하는 격벽을 형성하는 단계;
상기 보호층 및 격벽의 측벽 위에 투명 도전층을 형성하는 단계;
상기 투명도전층을 식각하여 보호층 및 격벽의 측벽에 일체로 연결된 화소전극을 한꺼번에 형성하는 단계;
상기 보호층 상부의 격벽 사이의 단위 화소내에 전기영동물질을 충진하여 전기영동층을 형성하는 단계;
상기 제2기판에 공통전극을 형성하는 단계; 및
제1기판 및 제2기판을 합착하는 단계로 구성된 전기영동 표시소자 제조방법.A first substrate comprising an image display region in which a plurality of pixels are arranged and a non display region outside the image display region, and a second substrate corresponding to the first substrate. step;
Forming a thin film transistor for each pixel on the first substrate;
Forming a barrier layer on the first substrate on which the thin film transistor is formed and defining a plurality of pixels on the passivation layer;
Forming a transparent conductive layer on sidewalls of the protective layer and the partition wall;
Etching the transparent conductive layer to form pixel electrodes integrally connected to the sidewalls of the protective layer and the barrier rib at once;
Forming an electrophoretic layer by filling an electrophoretic material in unit pixels between the barrier ribs on the protective layer;
Forming a common electrode on the second substrate; And
And bonding the first substrate and the second substrate to each other.
제1기판에 절연층을 적층하여 보호층을 형성하는 단계; 및
상기 보호층 위에 격벽을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기영동 표시소자 제조방법. The method of claim 1, wherein the forming of the protective layer and the partition wall,
Stacking an insulating layer on the first substrate to form a protective layer; And
Forming a partition on the protective layer, characterized in that the electrophoretic display device manufacturing method.
상기 보호층 위에 절연층을 형성하는 단계; 및
사진식각공정, 몰드공정, 임프린트공정 중 하나의 공정에 의해 상기 절연층의 일부를 제거하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기영동 표시소자 제조방법. The method of claim 9, wherein the forming of the partition wall comprises:
Forming an insulating layer on the protective layer; And
And removing a portion of the insulating layer by one of a photolithography process, a mold process, and an imprint process.
상기 제1기판에 절연층을 적층하는 단계; 및
사진식각공정, 몰드공정, 임프린트공정 중 하나의 공정에 의해 상기 절연층의 일부를 제거하여 보호층 및 격벽을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기영동 표시소자 제조방법. The method of claim 1, wherein the forming of the protective layer and the partition wall,
Stacking an insulating layer on the first substrate; And
And removing a portion of the insulating layer by one of a photolithography process, a mold process, and an imprint process to form a protective layer and a partition wall.
제1기판 위에 게이트전극을 형성하는 단계;
상기 게이트전극 위에 반도체층을 형성하는 단계;
상기 반도체층 위에 소스전극 및 드레인전극을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기영동 표시소자 제조방법.The method of claim 1, wherein the forming of the thin film transistor comprises:
Forming a gate electrode on the first substrate;
Forming a semiconductor layer on the gate electrode;
Forming a source electrode and a drain electrode on the semiconductor layer.
상기 제1기판상의 각 화소마다 형성된 박막트랜지스터;
상기 박막트랜지스터가 형성된 제1기판상에 보호층;
상기 보호층 위에 형성되어 단위 화소를 정의하는 격벽;
상기 보호층 및 격벽의 측벽 위에 일체로 형성된 화소전극;
단위 화소내의 격벽 사이의 화소에 형성되어 상기 화소전극과 접촉하는 전기영동물질; 및
제2기판 위에 형성된 공통전극으로 구성된 전기영동 표시소자.A first substrate including an image display region in which a plurality of pixels are arranged and a non-display region outside the image display region, and a second substrate corresponding to the first substrate;
A thin film transistor formed for each pixel on the first substrate;
A protective layer on the first substrate on which the thin film transistor is formed;
Barrier ribs formed on the passivation layer to define unit pixels;
A pixel electrode integrally formed on the sidewalls of the protective layer and the partition wall;
An electrophoretic material formed on a pixel between partition walls in a unit pixel and in contact with the pixel electrode; And
An electrophoretic display device comprising a common electrode formed on a second substrate.
제1기판 위에 형성된 게이트전극;
상기 게이트전극 위에 형성된 반도체층; 및
상기 반도체층 위에 형성된 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기영동 표시소자.The method of claim 14, wherein the thin film transistor,
A gate electrode formed on the first substrate;
A semiconductor layer formed on the gate electrode; And
And a source electrode and a drain electrode formed on the semiconductor layer.
The electrophoretic display device of claim 14, wherein the protective layer and the partition wall are made of different materials.
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