KR20110043376A - 전기영동 표시장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20110043376A
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백승한
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Abstract

본 발명은, 캐리어 기판 상에 액상의 고분자 물질을 도포하고 열처리하여 표시영역과 그 외측으로 비표시영역을 가지며 유연성이 뛰어난 제 1 두께를 갖는 플라스틱 기판을 형성하는 단계와; 상기 플라스틱 기판 상에 서로 교차하여 다수의 각 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과 상기 다수의 각 화소영역 내에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 순차 적층된 형태로 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 반도체층과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 각 화소영역 별로 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 화소전극 위로 상기 표시영역 대응하여 전기영동 필름을 부착하는 단계와; 상기 비표시영역에 상기 게이트 및 데이터 배선의 일끝단과 연결되도록 구동 IC를 부착하는 단계와; 상기 비표시영역에 상기 전기영동 필름의 측면과 접촉하며 상기 표시영역을 테두리하도록 실링패턴을 형성하는 단계와; 상기 실링패턴이 형성된 상태에서 식각액을 이용한 식각을 진행하여 상기 캐리어 기판을 제거하는 단계와; 상기 플라스틱 기판에 대해 상기 실링패턴 외측으로 절단 공정을 진행하여 단위 패널로 분리시키는 단계와; 상기 단위 패널로 분리된 상태에서 상기 구동 IC의 타측과 접촉하도록 FPC를 부착하는 단계를 포함하는 전기영동 표시장치의 제조 방법을 제공한다.

Description

전기영동 표시장치 및 그 제조 방법{Electrophoretic display device and method of fabricating the same}
본 발명은 전기영동 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고가의 레이저 빔 조사장치 사용없이 플렉서블한 플라스틱 기판을 캐리어 기판으로부터 용이하게 탈착되도록 하며, 나아가 드라이브 IC와 FPC(flexible printed circuit board) 부착을 용이하도록 한 것을 특징으로 하는 전기영동 표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시장치는 액정표시장치, 플라즈마 표시장치 및 유기전계 표시장치가 주류를 이루어 왔다. 그러나, 최근 급속도로 다양화되는 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 형태의 표시장치를 선보이고 있는 상황이다.
특히, 정보 이용 환경의 고도화 및 휴대화에 힘입어 경량, 박형, 고효율 및 천연색의 동영상을 구현하는 데 박차를 가하고 있다. 이러한 일환으로 종이와 기존 표시장치의 장점만을 취합한 전기영동 표시장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있 는 상황이다.
전기영동 표시장치는 휴대의 용이성을 장점으로 하는 차세대의 표시장치로 각광받고 있으며, 액정표시장치와 달리 편광판, 백라이트 유닛, 액정층 등을 필요로 하지 않으므로 제조 단가를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 종래의 전기영동 표시장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 전기영동 표시장치의 구동 원리를 설명하기 위해 그 구조를 간략히 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 종래의 전기영동 표시장치(1)는 제 1 및 제 2 기판(11, 36)과, 상기 제 1 및 제 2 기판(11, 36) 사이에 개재된 잉크층(57)을 포함한다. 상기 잉크층(57)은 축중합 반응을 통해 하전된 다수의 화이트 안료(59)와 블랙 안료(61)가 채워진 다수의 캡슐(63)을 포함한다.
한편, 상기 제 1 기판(11)에는 다수의 박막트랜지스터(미도시)에 연결된 다수의 화소전극(28)이 화소영역(미도시) 별로 형성되고 있다. 즉, 상기 다수의 화소전극(28)은 선택적으로 (+)전압 또는 (??)전압을 각각 인가받는다. 이때, 상기 화이트 안료(59)와 블랙 안료(61)를 포함한 캡슐(63)의 크기가 일정하지 않을 경우, 선택적으로 일정 크기의 캡슐(63) 만을 선별하여 사용할 수 있다.
전술한 잉크층(57)에 (+) 극성 또는 (??) 극성을 띄는 전압을 인가하게 되면, 캡슐(63) 내부의 하전된 화이트 안료 및 블랙 안료(59, 61)는 반대 극성 쪽으로 끌려가게 된다. 즉, 상기 블랙 안료(61)가 상측으로 이동하면 블랙을 표시하게 되고, 상기 화이트 안료(59)가 상측으로 이동하게 되면 화이트를 표시하게 되는 원리를 이용한 것이다.
이러한 구성을 갖는 전기영동 표시장치(1)는 자연광이나 실내광을 포함하는 외부광을 광원으로 이용하고, 박막트랜지스터(Tr)에 의해 (+)극성 또는 (??)극성을 선택적으로 인가받는 화소전극(28)이 캡슐(63) 내부에 채워진 다수의 화이트 안료(59)와 블랙 안료(61)의 위치 변화를 유도하여 화상 또는 텍스트를 구현하게 된다.
전술한 구성을 갖는 전기영동 표시장치(1)는 크게 3가지의 공정을 진행함으로써 제조할 수 있다. 첫 번째 공정은 박막트랜지스터(Tr) 및 이와 연결된 화소전극(28)이 구성된 어레이 기판(11)을 완성하는 어레이 공정이며, 두 번째 공정은 상기 어레이 기판(11)에 전기영동 필름(60)을 부착하는 라미네이팅 공정이며, 세 번째는 상기 어레이 기판에 구비된 게이트 및 데이터 패드전극과 접촉하도록 구동 IC와, 상기 구동 IC와 연결되는 FPC를 부착하는 모듈 공정이다.
한편, 이러한 3가지의 공정을 통해 완성되는 전기영동 표시장치는 저소비전력 및 경량 박형의 특징을 감안하여 주로 전자책 또는 전자 종이로 주로 이용되고 있는 실정이며, 특히 전자 종이로 이용되는 경우 휴대의 용이성을 위한 유연성이 요구되고 있다.
따라서, 최근에는 상기 전기영동 표시장치는 유연성을 극대화하기 위해 수 십㎛ 정도의 두께를 갖는 플라스틱 재질의 기판을 베이스로 하여 제품화되고 있다. 이렇게 유연성(flexibility)이 뛰어난 플라스틱 재질의 기판을 이용하여 전기영동 표시장치를 제조하는 경우, 플라스틱 기판의 유연한 성질로 인해 단위 공정라인 간의 이용 및 스테이지 상에서 평탄한 상태를 유지하기 어려운 문제 등이 발생함으로써 휨 발생이 작고 스테이지 상에서 평탄한 상태를 유지할 수 있는 별도의 캐리어 기판을 별도로 구비하여 상기 캐리어 기판에 플라스틱 기판을 접착시킨 후, 추후 공정에서 상기 캐리어 기판을 제거하여 유연성이 뛰어난 전기영동 표시장치를 완성하고 있다.
도 2a 내지 도 2d는 종래의 전기영동 표시장치용 어레이 기판을 제조하는 공정 일부에 대한 공정 단면도이다.
우선, 도 2a에 도시한 바와 같이, 레이저 빔 투과가 가능한 유리재질의 캐리어 기판(5) 상에 레이저 빔 조사에 의해 수소 기체를 발생시켜 플라스틱 재질의 기판과 탈착이 가능하도록 하는 특징을 갖는 수소화된 비정질 실리콘(a-Si:H)을 증착하여 레이저 어블레이션층(7)을 형성한다.
다음, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 어블레이션층(7) 위로 액체상태의 플라스틱을 코팅하고 연속하여 열처리함으로써 플라스틱 기판(11)을 형성한다.
다음, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 플라스틱 기판(11) 위로 서로 교차하여 다수의 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트 및 데이터 배선(미도시, 19)과, 각 화소영역(P) 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr) 및 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(22)과 연결된 화소전극(28)을 형성한다. 이때 상기 박막트랜지스터(Tr)와 화소전극(28)을 형성하는 단계를 진행함으로써 전기영동 표시장치용 어레이 기판이 완성된다.
이후, 도 2d에 도시한 바와 같이, 상기 캐리어 기판(5)의 배면으로 레이저 빔 조사장치(99)를 통해 레이저 빔(LB)을 조사하여 상기 어블레이션층(7)을 이루는 수소화된 비정질 실리콘(a??Si:H)으로부터 수소 기체가 배출되도록 함으로서 상기 캐리어 기판(5)으로부터 상기 박막트랜지스터(Tr)가 형성된 플라스틱 기판(11)을 탈착시킨다.
이후 도면에 나타내지 않았지만, 상기 캐리어 기판(5)으로부터 탈착 처리된 플라스틱 기판(11)에 대해 상기 박막트랜지스터(Tr) 상부로 전기영동 잉크층 및 공통전극을 포함하는 전기영동 필름(미도시)을 라미네이팅 공정을 진행하여 부착하는 단계와 상기 전기영동 필름(미도시) 상부에 보호필름(미도시)을 부착하는 단계를 더욱 진행함으로써 전기영동 표시장치를 완성하고 있다.
하지만, 전술한 바와 같은 단계를 진행하여 완성되는 종래의 전기영동 표시장치는 캐리어 기판(5)으로부터 플라스틱 기판(11)을 탈착하는 단계를 진행 시 고가의 레이저 빔(LB) 조사장치(99)를 이용함으로써 제조비용의 상승을 초래하고 있으며, 캐리어 기판(5) 전면에 레이저 빔(LB) 조사를 실시하는 시간이 플라스틱 기판(11)의 면적 크기에 따라 달라지지만 10분 내지 30분 정도가 소요됨으로써 상대적으로 단위 시간당 제조 생산성이 저하되고 있다.
더욱이, 상기 레이저 빔 조사를 통한 상기 플라스틱 기판의 탈착은 레이저 빔 조사에 의해 전기영동 필름 내의 잉크층이 파괴되는 것을 방지하기 위해 상기 전기영동 필름을 상기 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성된 상태의 플라스틱 기판상에 부착하는 라미네이팅 공정을 진행하기 전에 진행하고 있는데, 이 경우, 플라 스틱 기판의 유연한 특성에 의해 핸들링이 어려워 모듈 공정 진행에 어려움이 있다. 따라서 이를 방지하기 위해서 플라스틱 기판을 탈착한 후 별도의 보조 지지기판을 부착하여 진행하고 있으며, 이로 인해 제조비용이 상승하고 공정 추가로 인해 단위 시간당 제품 생산성이 저하되고 있는 실정이다.
또한, 레이저 빔(LB) 조사를 통한 플라스틱 탈착 공정 진행에 의해 박막트랜지스터(Tr)의 특성 저하를 초래하거나 또는 게이트 및 데이터 배선(미도시, 19)이 단선을 초래하는 등의 불량을 야기시킴으로써 제품 생산 수율이 저하되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 고가의 레이저 빔 조사장치 사용없이 캐리어 기판으로부터 플라스틱 기판을 탈착시켜 제조 비용을 저감시키고, 단위 시간당 제조 시간을 단축시키며, 레이저 빔 조사에 의해 야기되는 불량을 방지하여 제품의 생산 수율을 향상시킬 수 있는 전기영동 표시장치의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기영동 표시장치의 제조 방법은, 캐리어 기판 상에 액상의 고분자 물질을 도포하고 열처리하여 표시영역과 그 외측으로 비표시영역을 가지며 유연성이 뛰어난 제 1 두께를 갖는 플라스틱 기판을 형성하는 단계와; 상기 플라스틱 기판 상에 서로 교차하여 다수의 각 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과 상기 다수의 각 화소영역 내에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 순차 적층된 형태로 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 반도체층과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 각 화소영역 별로 화소전극을 형성하는 단계와; 상기 화소전극 위로 상기 표시영역 대응하여 전기영동 필름을 부착하는 단계와; 상기 비표시영역에 상기 게이트 및 데이터 배선의 일끝단과 연결되도록 구동 IC를 부착하는 단계와; 상기 비표시영역에 상기 전기영동 필름의 측면과 접촉하며 상기 표시영역을 테두리하도록 실링패턴을 형성하는 단계와; 상기 실링패턴이 형성된 상태에서 식각액을 이용한 식각을 진행하여 상기 캐리어 기판을 제거하는 단계와; 상기 플라스틱 기판에 대해 상기 실링패턴 외측으로 절단 공정을 진행하여 단위 패널로 분리시키는 단계와; 상기 단위 패널로 분리된 상태에서 상기 구동 IC의 타측과 접촉하도록 FPC를 부착하는 단계를 포함한다.
상기 실링패턴은 시린지를 이용하여 디스펜싱 하여 형성하는 것이 특징이며, 상기 식각 공정을 진행하기 전에 상기 전기영동 필름 위로 컬러필터층을 형성하는 단계와; 상기 컬러필터층을 덮으며 상기 전기영동 필름 전면에 보호시트를 부착하는 단계를 진행할 수 있다.
또한, 상기 캐리어 기판은 유리재질 또는 금속재질로 이루어지며, 유 리재질의 경우 상기 식각액은 HF이며, 금속재질인 경우 상기 식각액은 FeCl2인 것이 특징이다.
이때, 상기 식각공정을 진행하는 단계는, 중앙에 상기 캐리어 기판이 삽입될 수 있는 크기의 요입부를 갖는 식각 보조 수단의 상기 요입부에 상기 캐리어 기판의 배면이 노출되도록 상기 플라스틱 기판을 삽입시키는 단계와; 상기 요입부의 경계에 식각액의 침투를 방지하는 식각 침투 방지패턴을 형성하는 단계와; 상기 캐리어 기판이 상기 식각액에 노출되도록 하는 단계와; 상기 식각액에 의해 상기 캐리어 기판이 완전히 식각된 후, 상기 플라스틱 기판을 상기 식각 보조 수단으로부터 탈착시키는 단계를 포함한다.
상기 고분자 물질의 도포는 슬릿 코팅장치, 바(bar) 코팅장치, 스핀 코팅장치 중 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것이 특징이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치는, 제 1 두께로서 표시영역과 그 외측으로 비표시영역을 갖는 플라스틱 기판과; 상기 플라스틱 기판 상에 서로 교차하여 다수의 각 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 다수의 각 화소영역 내에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 순차 적층된 형태로 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 반도체층과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 각 화소영역 별로 형성된 화소전극과; 상기 화소전극 위로 상기 표시영역 대응하여 형성된 전기영동 필름과; 상기 비표시영역에 상기 게이트 및 데 이터 배선의 일끝단과 연결되며 실장된 구동 IC와; 상기 비표시영역에 상기 전기영동 필름의 측면과 접촉하며 상기 구동 IC의 일측 상부를 포하하여 상기 표시영역을 테두리하며 형성된 실링패턴과; 상기 구동 IC의 타측에 접촉하도록 실장된 FPC를 포함한다.
이때, 상기 전기영동 필름은, 상기 화소전극과 접촉하는 점착층과, 그 상부로 순차 적층된 축중합 반응을 통해 하전된 다수의 화이트 안료와 블랙 안료가 채워진 다수의 캡슐로 이루어진 잉크층과, 투명한 공통전극과, 베이스 필름으로 구성되며, 상기 전기영동 필름은 두께가 200㎛ 내지 500㎛인 것이 특징이다.
또한, 상기 실링패턴은 상기 전기영동 필름의 두께와 동일한 두께를 갖는 것이 특징이며, 상기 실링패턴은 자연 경화되는 특성을 갖는 실리콘으로 이루어진 것이 특징이다.
상기 고분자 물질은 폴리이미드, 실리카 레진, 아크릴 중 어느 하나이며, 상기 제 1 두께는 3㎛ 내지 50㎛ 인 것이 특징이다.
또한, 상기 전기영동 필름 상부에 컬러필터층과; 상기 컬러필터층을 덮으며 상기 전기영동 필름 전면에 대응하여 형성된 보호시트를 포함한다.
본 발명에 따른 플렉서블한 플라스틱 기판을 이용한 표시장치의 제조 방법은 레이저 빔 조사장치를 통한 레이저 빔의 조사없이 캐리어 기판으로부터 플라스틱 기판을 탈착시킴으로서 고가의 레이저 빔 조사장치를 필요로 하지 않으므로 초기 시설 투자비용 삭제에 의한 제품의 제조 비용을 저감시키는 효과가 있다.
또한, 레이저 빔 조사에 의한 박막트랜지스터의 특성 저하 및 배선의 단선이 발생하는 등의 불량을 원천적으로 방지할 수 있으므로 수율을 향상시키는 효과가 있다.
모듈 공정 진행 시 별도의 지지기판을 필요로 하지 않는 바, 종래대비 공정 삭제를 통해 단위 시간당 생산성을 향상시키며 제조비용을 저감시키는 효과가 있다.
표시영역에 전기영동 필름 형성 후, 비표시영역에 대응하여 실링패턴을 상기 전기영동 필름의 측면과 접촉하도록 형성함으로서 상대적으로 얇고 유연성이 뛰어난 플라스틱 기판의 말림 및 구김 등을 방지함으로써 추후 공정 진행 시 핸들링이 용이해지는 장점을 가지며, 스테이지 상에 안착 시 별도의 말림 등이 발생하지 않으므로 별도의 플라스틱 기판의 평탄화 작업 등을 진행할 필요가 없으므로 공정 진생 시간을 단축시킬 수 있으며, 구김 및 말림 발생에 따른 불량을 저감시키는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플렉서블한 플라스틱 기판을 이용한 전기영동 표시장치의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 플라스틱 기판이 구비된 전기영동 표시장치의 제조 단계별 공정 평면도이며, 도 4a 내지 4m은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 플라스틱 기판이 구비된 전기영동 표시장치의 제조 단계별 공정 단면도 설명의 편의를 위해서 각 화소영역 내에 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성되는 영역을 스위칭 영역(TrA), 스토리지 커패시터가 형성되는 영역을 스토리지 영역(StgA)이라 정의한다. 이때 모든 각 화소영역(P) 내에는 박막트랜지스터(Tr)가 형성되지만 도면에 있어서는 하나의 화소영역(P)에 대해서만 박막트랜지스터를 도시하였다.
우선, 도 3a 및 도 4a에 도시한 바와 같이, 캐리어 기판(101) 예를들면 금속재질 또는 유리재질로 이루어진 기판 상에 액체 상태의 고분자 물질 예를들면 폴리이미드, 실리카 레진, 아크릴 중 어느 하나를 코팅 장치(미도시) 예를들면 스핀 코팅장치, 슬릿 코팅장치, 바(bar) 코팅장치 중 어느 하나를 이용하여 전면에 도포함으로써 고분자 물질층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 고분자물질층(미도시)이 형성된 캐리어 기판(101)에 대해 열처리를 실시하여 상기 고분자 물질층(미도시)을 경화시킴으로써 매우 유연한 특성을 갖는 플라스틱 기판(110)을 이루도록 한다. 이때, 상기 플라스틱 기판(110)은 매우 뛰어난 유연한 특성을 갖도록 하기 위해 그 두께가 3㎛ 내지 50㎛ 정도가 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
다음, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 플라스틱 기판(110) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 버퍼층(미도시)을 형성한다. 상기 버퍼층(미도시)은 상기 플라스틱 기판(110)과, 추후 형 성될 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(113)과의 접합특성을 향상시키기 위해 형성하는 것으로 생략될 수 있으며, 본 발명의 실시예의 경우 생략한 것을 일례로 보기고 있다.
다음, 도 3a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 상기 플라스틱 기판(110) 위로 제 1 금속물질 예를들면 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리합금, 크롬(Cr), 티타늄 합금을 증착하여 제 1 금속층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 제 1 금속층(미도시)을 포토레지스트의 도포, 마스크를 이용한 노광, 포토레지스트의 현상, 식각, 포토레지스트의 스트립(strip) 등의 공정을 포함하는 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 표시영역에 있어서 상기 버퍼층 상에 일 방향으로 연장하는 게이트 배선(미도시)을 형성하고, 상기 표시영역(DA) 외측의 비표시영역(NA)에 위치하는 패드부(PA)에 있어서는 상기 게이트 배선(미도시)의 일끝단 연결된 게이트 패드전극(116)을 형성한다. 또한 동시에 상기 스위칭 영역(TrA)에 있어서는 상기 게이트 배선(미도시)과 연결된 게이트 전극(113)을 형성하고, 상기 스토리지 영역(StgA)에는 제 1 스토리지 전극(115)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 스토리지 전극(115)은 상기 게이트 배선(미도시)과 나란하게 공통배선(미도시)을 형성함으로써 상기 공통배선 (미도시)의 일부로 이루어지거나, 또는 전단 게이트 배선(미도시) 자체로 이루어지는 것이 특징이다. 도면에서는 공통배선(미도시)이 형성됨으로써 상기 공통배선(미도시) 일부가 상기 제 1 스토리지 전극(115)을 이르는 것을 일례로 보이고 있다.
다음, 도 3a 및 도 4c에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(미도시), 게이 트 전극(113), 제 1 스토리지 전극(115) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 상기 플라스틱 기판(110) 전면에 게이트 절연막(120)을 형성한다.
연속하여 상기 게이트 절연막(120) 위로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 연속하여 증착함으로써 순수 비정질 실리콘층(미도시)과 불순물 비정질 실리콘층(미도시)을 형성하고, 이를 마스크 공정을 실시함으로써 패터닝하여 상기 스위칭 영역(TrA)에 상기 게이트 전극(113)에 대응하여 액티브층(125a)과 그 상부로 불순물 비정질 실리콘 패턴(125b)을 형성한다.
다음, 도 3a 및 도 4d에 도시한 바와 같이, 상기 액티브층(125a)과 불순물 비정질 실리콘패턴(도 4c의 125b)과 상기 게이트 절연막(120) 위로 제 2 금속물질 예를들면 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 티타늄 합금, 알루미늄 합금(AlNd) 중 어느 하나를 증착하여 전면에 제 2 금속층(미도시)을 형성한다.
다음, 상기 제 2 금속층(미도시)을 패터닝함으로써 표시영역(DA)에 있어서 상기 게이트 배선(미도시)과 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 데이터 배선(129)을 형성하고, 상기 표시영역(DA) 외측에 위치하는 상기 패드부(PA)에는 상기 데이터 배선(129)의 일끝단과 연결된 데이터 패드전극(미도시)을 형성한다. 또한, 동시에 각 화소영역(P) 내의 스위칭 영역(TrA)에는 상기 불순물 비정질 실리콘패턴(도 4c의 125b) 위에서 서로 이격하는 형태로 소스 및 드레인 전극(130, 132)을 형성하며, 스토리지 영역(StgA)에는 상기 드레인 전극(132)과 연결된 제 2 스토리지 전 극(134)을 형성한다. 이때 상기 소스 전극(130)은 상기 데이터 배선(129)과 연결되도록 한다.
이후, 드라이 에칭을 진행함으로써 상기 소스 및 드레인 전극(130, 132) 사이의 불순물 비정질 실리콘 패턴(도 4c의 125b)을 제거함으로써 상기 소스 및 드레인 전극(130, 132) 사이로 상기 액티브층(125a)이 노출되도록 하고, 상기 액티브층(125a) 상부로 각각 소스 및 드레인 전극(130, 132)과 접촉하며 서로 이격하는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(125c)을 형성한다. 이때, 상기 액티브층(125a)과 그 상부에서 서로 이격하는 오믹콘택층(125c)은 반도체층(125)을 이룬다.
한편, 전술한 반도체층(125)과 소스 및 드레인 전극(130, 132)의 형성 단계는 각각 서로 다른 2회의 마스크 공정을 통해 이루어짐을 보이고 있지만, 변형예로서 도면으로 나타내지 않았지만, 상기 게이트 절연막(120) 위로 순수 및 불순물 비정질 실리콘층(미도시)을 형성하고, 이를 패터닝하기 전에 상기 불순물 비정질 실리콘층 위로 상기 제 2 금속층(미도시)을 형성한 상태에서 회절노광 또는 하프톤 노광 기법을 이용한 마스크 공정을 진행함으로써 서로 다른 두께를 갖는 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하는 것을 특징으로 하는 1회의 마스크 공정을 통해 상기 반도체층(125)과 소스 및 드레인 전극(130, 132)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 데이터 배선(129) 하부에는 상기 반도체층(125)을 이루는 동일한 물질로써 이중층 구조의 반도체 패턴(미도시)이 형성되게 된다.
상기 스위칭 영역(TrA)에 순차 적층된 상기 게이트 전극(113)과 게이트 절연막(120)과 반도체층(125)과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(130, 132)은 스위 칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.
다음, 도 3a 및 도 4e에 도시한 바와 같이, 상기 데이터 배선(129)과 소스 및 드레인 전극(130, 132)과 제 2 스토리지 전극(134) 전면에 유기절연물질 예를들면 포토아크릴(photo acryl) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)을 도포하여 그 표면이 평탄한 상태를 갖는 제 1 보호층(140)을 형성한다. 이때, 상기 제 1 보호층(140)을 형성하기 전, 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 전면에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO2) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착함으로써 제 2 보호층(미도시)을 우선적으로 형성하고, 연속하여 상기 제 1 보호층(140)을 형성할 수도 있다.
이후, 상기 제 1 및 제 2 보호층(140, 미도시)을 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 박막트랜지스터(Tr)의 드레인 전극(132)을 노출시키는 드레인 콘택홀(142)과 상기 게이트 패드전극(116) 및 데이터 패드전극(미도시)을 각각 노출시키는 게이트 패드 콘택홀(143) 및 데이터 패드 콘택홀(미도시)을 형성한다. 이때, 변형예로써 유기절연물질로 이루어진 상기 제 1 보호층(140) 위로 무기절연물질을 증착함으로써 제 3 보호층(미도시)을 더욱 형성할 수도 있으며, 이 경우 상기 드레인 콘택홀(142)과 게이트 및 데이터 패드 콘택홀(143, 미도시) 형성을 위한 패터닝 공정은 상기 제 3 보호층(미도시)을 형성 후 진행하게 된다.
이렇게 유기절연물질로 제 1 보호층(140) 이외에 제 2 및 제 3 보호층(미도시)을 형성하는 이유는 박막트랜지스터(Tr)의 특성 향상 및 추후 형성될 화소전극(도 4f의 150)과의 접합력을 강화시키기 위해서이다. 유기절연물질과 도전성 물질 과의 접합력은 유기절연물질과 무기절연물질간의 접합력과 무기절연물질과 도전성 물질간의 접합력보다 약하기 때문에 유기절연물질과 도전성 물질 사이에 무기절연물질층을 개재함으로써 접합특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 소스 및 드레인 전극(130, 132) 사이로 노출되는 액티브층(125a)은 그 표면이 유기절연물질과 접촉시에 그 계면 특성이 좋지 않게 되므로 특성 저하가 발생할 수 있으며 이를 방지하기 위해 계면 특성이 우수한 무기절연물질을 개재함으로써 특성 향상을 도모하기 위함이다.
다음, 도 3a 및 도 4f에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 보호층(140)(또는 변형예의 경우 제 3 보호층(미도시)) 위로 투명 도전성 물질 예를들어 인듐??틴??옥사이드(ITO), 인듐??징크??옥사이드(IZO) 및 인듐??틴??징크??옥사이드(ITZO) 중 하나를 증착함으로써 도전성 물질층(미도시)을 형성한다.
이후, 상기 도전성 물질층(미도시)을 패터닝함으로써 각 화소영역(P) 내에는 상기 드레인 콘택홀(142)을 통해 상기 드레인 전극(132)과 접촉하는 화소전극(150)을 형성하고, 상기 패드부(PA)에 있어서는 각각 상기 게이트 패드 콘택홀(143)을 통해 상기 게이트 패드전극(116)과 접촉하는 게이트 보조 패드전극(151)과 상기 데이터 패드 콘택홀(미도시)을 통해 상기 데이터 패드전극(미도시)과 접촉하는 데이터 보조 패드전극(152)을 형성한다.
다음, 도 3b 및 도 4g에 도시한 바와 같이, 상기 각 화소영역(P) 내에 형성된 화소전극(150) 위로 상기 표시영역(DA)에 대응하여 투명하고 유연한 특성을 갖는 재질 예를들면 PET로 이루어진 베이스 필름(160)과, 그 하부로 투명 도전성 물 질로 전면에 형성된 공통전극(163)과, 그 하부로 축중합 반응을 통해 하전된 다수의 화이트 안료(166)와 블랙 안료(168)가 채워진 다수의 캡슐(170)을 포함하는 잉크층(173)과, 그 하부로 제 1 점착층(175)을 포함하는 전기영동 필름(177)을 전사장치(미도시)를 이용하여 라미네이팅 공정을 진행함으로서 상기 잉크층(173)이 상기 공통전극(163)과 상기 화소전극(150) 사이에 위치하며 상기 제 1 점착층(175)과 상기 화소전극(150)이 접촉되도록 부착한다. 이때, 상기 전기영동 필름(177)은 표시영역(DA)에 대응하여 부착됨으로써 상기 패드부(PA)는 노출된 상태를 이루게 된다. 이때, 상기 전기영동 필름(177)은 그 두께가 200㎛ 내지 500㎛정도가 되는 것이 특징이다.
다음, 도 3c 및 도 4h에 도시한 바와 같이, 상기 표시영역(DA)에 대응하여 부착된 전기영동 필름(177)이 부착된 상태에서 상기 패드부(PA)에 게이트 및 데이터 보조패드 전극(151, 152)과 접촉하도록 구동 IC(183)를 본딩한다. 이때, 상기 구동IC(183)는 다수의 게이트 보조 패드전극(151)과 연결되는 게이트 구동 IC(183a)와 다수의 데이터 보조 패드전극(152)과 연결되는 데이터 구동 IC(183b)로 나뉘어진다. 평면도에 있어서는 상기 게이트 구동 IC(183a)와 데이터 구동 IC(183b)는 각각 2개 및 3개 구비된 것을 일례로 도시하고 있지만, 이들의 개수는 전기영동 표시장치의 해상도 및 표시영역의 크기 등을 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.
다음, 도 3d 및 도 4i에 도시한 바와 같이, 상기 표시영역(DA)에 대응하여 부착된 전기영동 필름(177) 외측으로 노출된 패드부(PA)를 포함하는 비표시영 역(NA)에 대응하여 상기 전기영동 필름(177)의 측면과 접촉하며 상기 전기영동 필름(177)의 두께와 동일한 두께를 갖도록 실리콘을 시린지(미도시) 등을 이용하여 도포한 후 상온에서 자연 경화시킴으로서 실링패턴(184)을 형성한다. 이때, 상기 패드부(PA)에 구비된 다수의 구동 IC(183)의 타끝단은 추후 FPC(도 4m의 192)와 연결되어야 하므로 상기 실링패턴(184)에 의해 가려지지 않고 노출된 상태를 유지하며 상기 게이트 및 데이터 보조패턴(151, 미도시)과 접촉하고 있는 일 끝단만이 상기 실링패턴(184)에 의해 가려지는 것이 특징이다.
이렇게 패드부(PA)를 포함하는 비표시영역(NA)에 상기 표시영역(DA)에 부착된 전기영동 필름(177)의 두께와 동일한 두께를 갖는 실링패턴(184)이 형성됨으로써 플라스틱 기판(110)관 부착된 캐리어 기판(101)이 제거된 상태에서도 상기 플라스틱 기판(110)의 비표시영역(NA) 부분의 말림, 구겨짐 및 찢김이 방지될 수 있다.
종래의 전기영동 표시장치의 제조 방법에 따르면, 플라스틱 기판 상의 표시영역에 박막트랜지스터와 화소전극이 형성된 상태에서 캐리어 기판을 제거하고 있으며, 이 경우 상기 캐리어 기판이 제거된 상태의 플라스틱 기판은 3㎛ 내지 20㎛정도의 두께를 가져 그 유연성이 매우 강해 유연성에 의해 상기 플라스틱 기판의 중앙부 쪽으로 말리는 성향을 가지며, 조그만 외력에 대해서도 구김 및 찢김이 쉽게 발생하고 있다. 전기영동 필름과 구동 IC 및 FPC 부착 시 오차 발생을 최소화하기 위해 패드부가 평탄한 상태를 유지하여야 하는데, 전술한 바와같이 말림 또는 구김이 발생하는 경우 전기영동 필름 및 구동 IC를 부착하는 공정을 진행하면 위치 오차가 심하게 발생하므로 이를 방지하기 위해 상기 캐리어 기판과 탈착된 상태에 서 별도의 지지기판을 부착하고 있다. 이 경우, 상기 지지기판을 부착하는 단계에서도 작업자가 상기 플라스틱 기판을 매우 조심스럽게 핸들링하여야 하며 플라스틱 기판을 평탄화하는 등의 과정을 더욱 실시하게 됨으로써 제조비용 증가 및 단위시간당 제품 생산성이 상대적으로 저감되고 있다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치의 제조방법에 있어서는 캐리어 기판(101)으로부터 플라스틱 기판(110)을 탈착시키기 전, 전기영동 필름(177)이 부착된 표시영역(DA)을 제외하고 그 외측의 비표시영역(NA)에 대응하여 상기 전기영동 필름(177) 정도의 두께(200㎛ 내지 500㎛)를 가지며, 상기 전기영동 필름(177)의 측면과 접촉하는 상태로 실링패턴(184)을 형성함으로써 이들 구성요소가 지지기판으로서의 역할을 하게 된다. 따라서, 상기 플라스틱 기판(110)으로부터 캐리어 기판(101)이 탈착된다 하더라도 말림 및 구김이 발생하지 않으며, 외력이 발생한다 하여도 쉽게 찢겨지는 등의 문제는 발생하지 않는 것이 특징이다.
다음, 도 3e 및 도 4j에 도시한 바와 같이, 상기 실링패턴이 형성된 상태에서 상기 전기영동 필름이 부착된 캐리어 기판(101)이 삽입되는 요입부(hm)를 갖는 식각 보조 수단(187)의 상기 요입부(hm)에 상기 캐리어 기판(101)에 부착된 상기 전기영동 필름(177)이 상기 요입부(hm)의 내측면과 마주하도록 삽입시킨 후, 상기 식각 보조 수단(187)의 요입부(hm) 테두리와 상기 캐리어 기판(101) 테두리 사이의 틈으로 식각액이 침투하는 것을 방지하기 위해 상기 캐리어 기판(101)과 식각 보조 수단(187)의 경계에 대해 식각액에 반응하지 않는 물질을 도포하여 식각 침투 방지패턴(193)을 형성한다.
이후, 상기 캐리어 기판(101)이 삽입된 식각 보조 수단(187)을 식각액이 담긴 수조(191)에 넣어 디핑(dipping)법에 의해 상기 식각 보조 수단(187)의 요입부(hm)에 대응하여 노출된 캐리어 기판(101)을 완전 식각하여 제거하거나, 또는 식각액을 노즐(미도시)을 통해 상기 식각 보조 수단(187)의 요입부(hm)에 대응하여 노출된 캐리어 기판(101)의 배면에 스프레이 함으로써 상기 노출된 캐리어 기판(101)을 완전 식각하여 제거함으로서 플라스틱 기판(110)이 노출되도록 한다.
이때, 상기 식각액은 상기 캐리어 기판(101)이 유리재질인 경우 HF이며, 금속재질인 경우 FeCl2인 것이 특징이다. 이러한 성분을 갖는 식각액은 고분자 물질로 이루어진 상기 플라스틱 기판(110)과 전혀 반응하지 않으므로 상기 플라스틱 기판(110)은 상기 식각액에 전혀 영향을 받지 않고 최초 형성된 형태를 유지하게 된다.
한편, 상기 식각 침투 방지패턴(198)이 부착된 부분 즉, 플라스틱 기판(110)의 테두리부에 대해서는 여전히 캐리어 기판 패턴(미도시)이 남아있게 된다.
다음, 도 3d 및 도 4k에 도시한 바와 같이, 식각액을 이용한 캐리어 기판(101)의 식각을 진행이 완료된 상태에서 상기 식각 보조 수단(도 4j의 187)을 상기 수조(도 4j의 191)로부터 빼낸 후, 순수(DI) 등을 이용하여 세정을 실시하고. 이후, 상기 식각 보조 수단(도 4j의 187)의 요입부로부터 상기 전기영동 필름(177)이 부착된 상태의 플라스틱 기판(110)을 탈착시킨다.
다음, 도 3e 및 도 4l에 도시한 바와 같이, 그 테두리부를 제외하고 캐리어 기판(도 4j의 101)이 제거된 플라스틱 기판(110)에 대해 절단 휠(미도시)를 포함하는 절단장치(미도시)를 이용하여 절단공정을 진행함으로써 식각공정 진행 시 식각 침투 방지패턴(도 4j의 189)에 의해 식각되지 않고 상기 플라스틱 기판(110)의 테두리를 따라 남아있는 캐리어 기판패턴(미도시)을 완전히 제거하며, 표시영역(DA) 외측으로 패드부(PA)를 포함하여 적정한 크기의 비표시영역(NA)을 갖는 형태로 단위 전기영동 표시패널(103) 단위로 분리시킨다.
이때, 절단공정 진행에 의해 분리된 단위 전기영동 표시패널(103)은 플라스틱 기판(110) 상의 표시영역(DA)에는 200㎛ 내지 500㎛의 두께를 갖는 전기영동 필름(177)이 구비되고 있으며, 패드부(PA)를 포함하는 비표시영역(NA)에는 상기 전기영동 필름(177)과 동일한 두께를 갖는 실링패턴(184)이 구비되고 있으므로 말림 또는 구김이 발생하지 않는다. 또한, 상기 단위 전기영동 표시패널(103)이 평탄한 스테이지 상에 위치하는 경우, 자연적으로 상기 전기영동 필름(177)과 실링패턴(184)의 자체 무게로 인해 상기 스테이지 표면과 밀착되어 평탄한 상태를 갖게 되므로 추후 공정 진행을 더디게 하거나 또는 핸들링 어려움 등의 문제는 발생하지 않는다.
다음, 도 3f 및 도 4m에 도시한 바와 같이, 절단공정 진행에 의해 단위 전기영동 표시패널(103)로 분리된 상태에서 상기 플라스틱 기판(110) 상에 구비된 게이트 및 데이터 보조 패드전극(151, 152)과 접촉된 구동 IC(183)의 타측에 대해 FPC(193)를 부착하는 공정을 진행함으로서 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 표시장치(104)를 완성할 수 있다.
한편, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 전기영동 필름(177)을 부착한 후에는 상기 전기영동 필름(177) 상에 각 화소영역(P)에 대응하여 순차적으로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴이 반복되는 형태로 컬러필터층(미도시)을 형성하고, 상기 컬러필터층(미도시) 위로 상기 컬러필터층(미도시)의 보호를 위한 보호필름(미도시)을 부착함으로써 풀컬러 화상 표시가 가능한 전기영동 표시장치를 이루도록 할 수도 있다.
이러한 풀컬러 구현 전기영동 표시장치의 경우, 상기 컬러필터층(미도시)과 보호필름(미도시)을 부착한 후에 전술한 실링패턴(184)을 형성하는 공정을 포함하여 그 여 의 공정을 진행함으로써 완성할 수 있다.
도 1은 전기영동 표시장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2a 내지 도 2d는 종래의 전기영동 표시장치용 어레이 기판을 제조하는 공정 일부에 대한 공정 단면도.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 플라스틱 기판이 구비된 전기영동 장치의 제조 단계별 공정 단면도.
도 4a 내지 4m은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블한 플라스틱 기판이 구비된 전기영동 장치의 제조 단계별 공정 평면도
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 캐리어 기판 110 : 플라스틱 기판
113 : 게이트 전극 115 : 제 1 스토리지 전극
116 : 게이트 패드전극 120 : 게이트 절연막
125 : 반도체층 125a : 액티브층
125c : 오믹 콘택층 129 : 데이터 배선
130 : 소스 전극 132 : 드레인 전극
134 : 제 2 스토리지 전극 140 : 제 1 보호층
142 : 드레인 콘택홀 143 : 게이트 패드 콘택홀
150 : 화소전극 151 : 게이트 보조 패드전극
160 : 베이스 필름 163 : 공통전극
166 : 화이트 안료 168 : 블랙안료
170 : 캡슐 173 : 잉크층
175 : 제 1 점착층 177 : 전기영동 필름
183 : 구동 IC 184 : 실링패턴
DA : 표시영역 P : 화소영역
PA : 패드부 StgA : 스토리지 영역
StgC : 스토리지 커패시터 Tr : 박막트랜지스터
TrA : 스위칭 영역

Claims (14)

  1. 캐리어 기판 상에 액상의 고분자 물질을 도포하고 열처리하여 표시영역과 그 외측으로 비표시영역을 가지며 유연성이 뛰어난 제 1 두께를 갖는 플라스틱 기판을 형성하는 단계와;
    상기 플라스틱 기판 상에 서로 교차하여 다수의 각 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과 상기 다수의 각 화소영역 내에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 순차 적층된 형태로 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 반도체층과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
    상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 각 화소영역 별로 화소전극을 형성하는 단계와;
    상기 화소전극 위로 상기 표시영역 대응하여 전기영동 필름을 부착하는 단계와;
    상기 비표시영역에 상기 게이트 및 데이터 배선의 일끝단과 연결되도록 구동 IC를 부착하는 단계와;
    상기 비표시영역에 상기 전기영동 필름의 측면과 접촉하며 상기 표시영역을 테두리하도록 실링패턴을 형성하는 단계와;
    상기 실링패턴이 형성된 상태에서 식각액을 이용한 식각을 진행하여 상기 캐리어 기판을 제거하는 단계와;
    상기 플라스틱 기판에 대해 상기 실링패턴 외측으로 절단 공정을 진행하여 단위 패널로 분리시키는 단계와;
    상기 단위 패널로 분리된 상태에서 상기 구동 IC의 타측과 접촉하도록 FPC를 부착하는 단계
    를 포함하는 전기영동 표시장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링패턴은 시린지를 이용하여 디스펜싱 하여 형성하는 것이 특징인 전기영동 표시장치의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 식각 공정을 진행하기 전에 상기 전기영동 필름 위로 컬러필터층을 형성하는 단계와;
    상기 컬러필터층을 덮으며 상기 전기영동 필름 전면에 보호시트를 부착하는 단계를 진행하는 전기영동 표시장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 기판은 유리재질 또는 금속재질로 이루어지며, 유리재질의 경우 상기 식각액은 HF이며, 금속재질인 경우 상기 식각액은 FeCl2인 것이 특징인 전기영동 표시장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 식각공정을 진행하는 단계는,
    중앙에 상기 캐리어 기판이 삽입될 수 있는 크기의 요입부를 갖는 식각 보조 수단의 상기 요입부에 상기 캐리어 기판의 배면이 노출되도록 상기 플라스틱 기판을 삽입시키는 단계와;
    상기 요입부의 경계에 식각액의 침투를 방지하는 식각 침투 방지패턴을 형성하는 단계와;
    상기 캐리어 기판이 상기 식각액에 노출되도록 하는 단계와;
    상기 식각액에 의해 상기 캐리어 기판이 완전히 식각된 후, 상기 플라스틱 기판을 상기 식각 보조 수단으로부터 탈착시키는 단계
    를 포함하는 전기영동 표시장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 물질의 도포는 슬릿 코팅장치, 바(bar) 코팅장치, 스핀 코팅장치 중 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것이 특징인 전기영동 표시장치의 제조 방법.
  7. 제 1 두께로서 표시영역과 그 외측으로 비표시영역을 갖는 플라스틱 기판과;
    상기 플라스틱 기판 상에 서로 교차하여 다수의 각 화소영역을 정의하며 형성된 게이트 배선 및 데이터 배선과, 상기 다수의 각 화소영역 내에 상기 게이트 배선 및 상기 데이터 배선과 연결되며 순차 적층된 형태로 게이트 전극과, 게이트 절연막과, 반도체층과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극으로 구성된 박막트랜지스터와;
    상기 박막트랜지스터의 드레인 전극과 접촉하며 각 화소영역 별로 형성된 화소전극과;
    상기 화소전극 위로 상기 표시영역 대응하여 형성된 전기영동 필름과;
    상기 비표시영역에 상기 게이트 및 데이터 배선의 일끝단과 연결되며 실장된 구동 IC와;
    상기 비표시영역에 상기 전기영동 필름의 측면과 접촉하며 상기 구동 IC의 일측 상부를 포하하여 상기 표시영역을 테두리하며 형성된 실링패턴과;
    상기 구동 IC의 타측에 접촉하도록 실장된 FPC
    를 포함하는 전기영동 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기영동 필름은,
    상기 화소전극과 접촉하는 점착층과, 그 상부로 순차 적층된 축중합 반응을 통해 하전된 다수의 화이트 안료와 블랙 안료가 채워진 다수의 캡슐로 이루어진 잉크층과, 투명한 공통전극과, 베이스 필름으로 구성된 것이 특징인 전기영동 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전기영동 필름은 두께가 200㎛ 내지 500㎛인 것이 특징인 전기영동 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 실링패턴은 상기 전기영동 필름의 두께와 동일한 두께를 갖는 것이 특징인 전기영동 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 실링패턴은 자연 경화되는 특성을 갖는 실리콘으로 이루어진 것이 특징인 전기영동 표시장치.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 고분자 물질은 폴리이미드, 실리카 레진, 아크릴 중 어느 하나인 전기영동 표시장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 두께는 3㎛ 내지 50㎛ 인 전기영동 표시장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 전기영동 필름 상부에 컬러필터층과;
    상기 컬러필터층을 덮으며 상기 전기영동 필름 전면에 대응하여 형성된 보호시트
    를 포함하는 전기영동 표시장치.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313454B1 (ko) * 2011-03-09 2013-10-01 알프스 덴키 가부시키가이샤 입력 장치 및 입력 장치의 제조 방법
KR20140085040A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 유기발광 표시장치
US11097509B2 (en) 2016-08-30 2021-08-24 Corning Incorporated Siloxane plasma polymers for sheet bonding
US11123954B2 (en) 2014-01-27 2021-09-21 Corning Incorporated Articles and methods for controlled bonding of thin sheets with carriers
US11167532B2 (en) 2015-05-19 2021-11-09 Corning Incorporated Articles and methods for bonding sheets with carriers
US11192340B2 (en) 2014-04-09 2021-12-07 Corning Incorporated Device modified substrate article and methods for making
US11331692B2 (en) 2017-12-15 2022-05-17 Corning Incorporated Methods for treating a substrate and method for making articles comprising bonded sheets
US11535553B2 (en) 2016-08-31 2022-12-27 Corning Incorporated Articles of controllably bonded sheets and methods for making same
US11905201B2 (en) 2015-06-26 2024-02-20 Corning Incorporated Methods and articles including a sheet and a carrier
US11999135B2 (en) 2018-08-20 2024-06-04 Corning Incorporated Temporary bonding using polycationic polymers

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313454B1 (ko) * 2011-03-09 2013-10-01 알프스 덴키 가부시키가이샤 입력 장치 및 입력 장치의 제조 방법
KR20140085040A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 유기발광 표시장치
US11123954B2 (en) 2014-01-27 2021-09-21 Corning Incorporated Articles and methods for controlled bonding of thin sheets with carriers
US11192340B2 (en) 2014-04-09 2021-12-07 Corning Incorporated Device modified substrate article and methods for making
US11167532B2 (en) 2015-05-19 2021-11-09 Corning Incorporated Articles and methods for bonding sheets with carriers
US11660841B2 (en) 2015-05-19 2023-05-30 Corning Incorporated Articles and methods for bonding sheets with carriers
US11905201B2 (en) 2015-06-26 2024-02-20 Corning Incorporated Methods and articles including a sheet and a carrier
US11097509B2 (en) 2016-08-30 2021-08-24 Corning Incorporated Siloxane plasma polymers for sheet bonding
US11535553B2 (en) 2016-08-31 2022-12-27 Corning Incorporated Articles of controllably bonded sheets and methods for making same
US11331692B2 (en) 2017-12-15 2022-05-17 Corning Incorporated Methods for treating a substrate and method for making articles comprising bonded sheets
US11999135B2 (en) 2018-08-20 2024-06-04 Corning Incorporated Temporary bonding using polycationic polymers

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