CN101762924B - 电泳显示设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电泳显示设备包括第一基板，具有显示区和在该显示区的外围的非显示区，该显示区包括像素区；在该第一基板上和该显示区中的栅极线和数据线，该栅极线和数据线彼此交叉来限定该像素区；连接到该栅极线并位于该非显示区的栅极连接线；薄膜晶体管，连接到该栅极线和数据线并位于该像素区中，该薄膜晶体管包括栅电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极和漏电极；该薄膜晶体管上和该显示区中的有机绝缘材料的钝化层，该钝化层具有第一厚度并包括露出该漏电极的漏极接触孔；缓冲图案，由与该钝化层相同的材料形成并具有相同的厚度，该缓冲图案位于该非显示区中；像素电极，位于该像素区中和该钝化层上，该像素电极通过该漏极接触孔连接到该漏电极；以及电泳膜，在该像素电极上并覆盖该显示区的整个表面，该电泳膜的一端位于该缓冲图案上。

Description

电泳显示设备及其制造方法

本发明要求分别在2008年12月22日和2009年3月3日提交的韩国专利申请10-2008-013117和10-2009-0017903的优先权，这些申请的全部内容在此引入以供参考。

技术领域

本发明涉及电泳显示设备，更具体地说，涉及能防止电信号线或电极上的缺陷、例如裂纹的电泳显示设备，及其制造方法。

背景技术

到最近为止，显示设备已经代表性地包括液晶显示(LCD)设备、等离子显示面板(PDPs)和有机电致发光显示器(OLEDs)。然而，为满足客户的需求，提出了各种显示设备。

特别地，在显示设备中，要求体轻、薄外形、高效和全彩色运动图象显示的特性。为满足这些特性，提出了电泳显示设备。电泳显示设备利用了带电粒子移动到阳极或阴极的现象。电泳显示设备在对比率、响应时间、全彩色显示、价格、迁移率等等方面具有优点。与LCD设备不同，电泳显示设备不要求偏振器、背光单元、液晶层等等。因此，电泳显示设备在生产成本方面具有优势。

图1是表示相关技术电泳显示设备的驱动方法的截面图。在图1中，相关技术电泳显示设备1包括第一基板11、第二基板36和插入其间的油墨层57。油墨层57包括胶囊63，每一胶囊63内具有多个染成白色的微粒59和多个染成黑色的微粒61。染成白色的微粒和染成黑色的微粒59和61分别通过缩聚合反应被负和正充电。

连接到薄膜晶体管(未示出)的多个像素电极28位于第一基板11下并在每一像素区(未示出)中。每一像素电极28具有正电压或负电压。当形成具有各种大小的胶囊时，执行过滤过程以获得具有统一大小的胶囊。

当将正或负电压施加到油墨层54时，根据所施加的电压的极性，胶囊63中的染成白色的微粒59和染成黑色的微粒61移动。当染成黑色的微粒61向上移动时，显示黑色。当染成白色的微粒59向上移动时，显示白色。

图2是相关技术电泳显示设备的示意截面图。在图2中，相关技术电泳显示设备1包括第一基板11、第二基板36和插入其间的电泳膜60。电泳膜60包括油墨层57、第一和第二粘合层51和53以及共用电极55。油墨层57位于第一和第二粘合层51和53之间。第一和第二粘合层51和53的每一个由透明材料形成。共用电极55位于第二粘合层53之下以面向油墨层57。油墨层57包括胶囊63，每一胶囊63内具有多个染成白色的微粒59和多个染成黑色的微粒61。染成白色和染成黑色的微粒59和61被分别负和正充电。

第二基板36可以由透明塑料或玻璃形成，而第一基板11可以由不透明的不锈钢形成。第一基板11也可以由透明塑料或玻璃形成。在第二基板36的整个表面下面形成红(R)、绿(G)和蓝(B)色子滤色器的滤色层40。在第一基板11上面形成栅极线(未示出)和数据线(未示出)。栅极线和数据线相互交叉以形成像素区P。在栅极线和数据线的交叉部分形成薄膜晶体管(TFT)Tr。TFT Tr位于每一像素区P中。TFT Tr包括栅电极14、栅极绝缘层16、包括有源层18a和欧姆接触层18b的半导体层18、源电极20和漏电极22。栅电极和源电极分别连接到栅极线和数据线，栅极绝缘层16覆盖栅电极14。半导体层18位于栅极绝缘层16上并叠置在栅电极14上方。源电极和漏电极20和22位于半导体层18上并彼此隔开。

包括漏极接触孔27的钝化层26形成在TFT Tr上方。漏极接触孔27露出漏电极22的一部分。像素电极28位于钝化层26上面，并在每一像素区P中。像素电极28通过漏极接触孔27连接到漏电极22。像素电极28可以由透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成。

具有上述元件的电泳显示设备1使用环境光，例如自然光或室内电灯作为光源。施加到像素电极28的电压的极性的不同，电泳显示设备1通过引起染成白色的微粒59和染成黑色的微粒61的位置的变化就能够显示图像。

可以将电泳显示设备的制造工艺分成阵列工艺和薄膜层压工艺。在阵列工艺中，制造形成有阵列元件、例如TFT Tr、像素电极28等的阵列基板11。在薄膜层压工艺中，将电泳膜贴附在阵列基板11上，由此制造电泳显示设备1。

图3表示制造相关技术电泳显示设备的薄膜层压工艺，图4是现有技术包括部分显示区和部分非显示区的电泳显示设备的截面图。

参考图3和4，在形成上面形成有阵列元件、例如TFT Tr、像素电极28等的阵列基板11后，通过薄膜层压工艺，将包括油墨层57的电泳膜60贴附在阵列基板11的显示区DA和部分非显示区NA上。尽管未示出，在非显示区DA中，形成连接到用于驱动显示区DA中的TFT Tr和像素电极28的外部驱动电路板(未示出)的栅极焊盘电极和数据焊盘电极、用于将栅极焊盘电极连接到栅极线的栅极连接线24、用于将数据焊盘电极连接到数据线的数据连接线、用于施加公用电压的公用连接线15、用于施加栅极低电压的低栅极电压线以及防静电电路。由于没有用于直接参与图像显示的元件和应当露出栅极和数据焊盘电极以连接到外部驱动电路板，所以不需要在非显示区NA中形成电泳膜60。然而，考虑到对齐误差，在与显示区DA相邻的部分非显示区NA上面形成电泳膜60。

不幸地是，存在一些问题。由于在贴附电泳膜60的开始时刻形成栅极连接线24，所以因将电泳膜60贴附在阵列基板11上的滚轮90的缘故，在栅极连接线24上有强的应力。或者，当在电泳膜60的端面上存在微粒时，因微粒引起的应力，在栅极连接线24、显示区DA中的驱动元件的电极或在栅极连接线24下面的栅极绝缘层16上有裂纹。

如果在薄膜层压工艺期间，在栅极连接线24上存在强应力，则可以很好地切割栅极连接线24，使外部驱动电路板的信号不会施加到与栅极连接线24连接的栅极线。另外，在上面形成了裂纹的栅极连接线24和栅极绝缘层下面的另一电力线、例如公用连接线15、低栅极电压线(未示出)之间的栅极绝缘层的绝缘特性受到破坏，造成电短路的问题。即，不能驱动阵列基板。

再参考图4，在显示区DA中形成具有约2至4微米的相对厚的厚度并由有机绝缘材料制成的钝化层26，而在非显示区NA中没有钝化层。

为将这些问题减到最少，可以使除连接线外的元件、例如防静电电路这样的元件在非显示区NA的外侧形成。不幸的是，这一解决方案引起非显示区NA的处理裕度和尺寸的增加。这与减小非显示区NA的尺寸的趋势相反。另外，由于应当形成从显示区DA延伸到非显示区NA的连接线，对防止这些问题造成了限制。

发明内容

因此，本发明涉及基本上避免由于现有技术的局限和缺陷引起的一个或多个问题的电泳显示设备及其制造方法。

在下文的说明书中，将阐述本发明的另外的特征和优点，它们的一部分将根据本说明书是显而易见的，或可以通过实施本发明来获悉。本发明的目的和其他优点通过在书面的说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

为实现这些和其他优点并根据本发明的目的，如具体和概括地所描述的，电泳显示设备包括：具有显示区和在该显示区的外围的非显示区的第一基板，该显示区包括像素区；在该第一基板上并在该显示区中的栅极线和数据线，这些栅极线和数据线彼此交叉来限定该像素区；连接到该栅极线并位于该非显示区的栅极连接线；连接到该栅极线和数据线并位于该像素区中的薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括栅电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极和漏电极；在该薄膜晶体管上方并在该显示区中的有机绝缘材料的钝化层，该钝化层具有第一厚度并包括露出该漏电极的漏极接触孔；缓冲图案，由与该钝化层相同的材料形成并具有相同的厚度，该缓冲图案位于该非显示区中；像素电极，位于该像素区中并在该钝化层上，该像素电极通过该漏极接触孔连接到该漏电极；以及电泳膜，在该像素电极上并覆盖该显示区的整个表面，该电泳膜的一端位于该缓冲图案上。

在另一方面中，一种制造电泳显示设备的方法包括：在第一基板上形成栅极线，该第一基板具有显示区和在该显示区的外围的非显示区，该栅极线位于该显示区中；在该栅极线上形成覆盖该显示区和该非显示区的栅极绝缘层；在该栅极绝缘层上和该显示区中形成数据线，以及在该栅极绝缘层上和该非显示区中形成栅极连接线，该数据线与该栅极线交叉来限定像素区，该栅极连接线连接到该栅极线；在像素区中形成薄膜晶体管，该薄膜晶体管包括在该栅极绝缘层下的栅电极、在该栅极绝缘层上的半导体层和在该半导体层上的源电极和漏电极；在该薄膜晶体管上方和在该显示区中形成有机绝缘材料的钝化层，该钝化层具有第一厚度并包括露出漏电极的漏极接触孔；形成由与钝化层相同材料形成并具有相同厚度的缓冲图案，该缓冲图案位于该非显示区中；形成位于该像素区中并在该钝化层上的像素电极，该像素电极通过漏极接触孔连接到漏电极；在包括该像素电极的该第一基板的上方布置电泳膜，该电泳膜的一端对应于该缓冲图案；以及通过使用层压装置的滚轮将该电泳膜按压在该像素电极和缓冲图案上而使该电泳膜贴附在该像素电极和该缓冲图案上。

将理解到上述概括和下述详细描述是示例性和说明性的，以及意图提供如所要求的本发明的进一步说明。

附图说明

包括以提供本发明的进一步理解和包含和构成本说明书的一部分的附图示例说明本发明的实施例并结合说明书来说明本发明的原理。

在图中：

图1是示例说明相关技术电泳显示设备的驱动方法的截面图；

图2是相关技术电泳显示设备的示意截面图；

图3表示用于制造相关技术电泳显示设备的薄膜层压工艺；

图4是相关技术电泳显示设备的部分显示区和部分非显示区的截面图；

图5是根据本发明的电泳显示设备的部分显示区和部分非显示区的平面图；

图6是沿图6中的线VII-VII的截面图；

图7A至7K是示例说明根据本发明的电泳显示设备的像素区和排列电泳膜的末端的部分的制造工艺的截面图；以及

图8是根据本发明的电泳显示设备的截面图。

具体实施方式

现在，将详细地描述在附图中示例说明的本发明的示例性实施例。

图5是根据本发明的包括显示区和非显示区的电泳显示设备的平面图，图6是沿图5中的线VII-VII所做的截面图。

如图5和6所示，电泳显示设备100包括阵列基板101和贴附在阵列基板101上的电泳膜167。阵列基板101具有用于显示图像的显示区DA和在显示区DA周围的非显示区NA。在显示区DA中限定多个像素区P，以及在非显示区NA中限定栅极焊盘区和数据焊盘区。

在显示区DA中，形成多条栅极线107和多条数据线118，栅极绝缘层110在它们之间。栅极线107和数据线118彼此交叉以便在显示区DA中限定像素区P。在非显示区NA中，形成了通过连接接触孔117连接到栅极线107的栅极连接线125、在栅极连接线125末端的栅极焊盘电极(未示出)、连接到数据线118的数据连接线(未示出)、在数据连接线末端的数据焊盘电极(未示出)、将公用电压施加到显示区DA中的多条公用线104的公用连接线108以及施加低栅极电压的低栅极电压线109。

在同一层布置公用线104和公用连接线108，以及从公用连接线108分支公用线104。公用线104和公用连接线108由同一材料制成，并与栅极线107处于同一层。另一方面，栅极连接线125与公用连接线108交叉。因此，在与栅极线107不同的层形成栅极连接线125，以防止公用连接线108的电短路。图6表示在栅极绝缘层110上形成的栅极连接线125。由于数据线118由与公用连接线108不同的层形成，不会产生数据连接线和公用连接线108之间的电短路。因此，在与数据线108相同的层上形成数据连接线。

在每一像素区P中形成作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)Tr。连接到栅极线107和数据线118的TFT包括栅电极103、栅极绝缘层110、包括本征非晶硅的有源层115a和掺杂非晶硅的欧姆接触层115b的半导体层115、源电极120和漏电极122。尽管未示出，但在非显示区NA中，形成用于驱动防静电电路的多个驱动TFT。

公用线104形成在每一像素区P中并位于栅极绝缘层110下。公用线104与栅极线107平行。漏电极122延伸以与部分公用线104重叠。公用线104的重叠部分用作第一存储电极105，漏电极122的重叠部分用作第二存储电路124，第一和第二存储电极105和124之间的栅极绝缘层110用作介电材料层。因此，形成包括第一和第二存储电极105和124以及栅极绝缘层110的存储电容器StgC。

在TFTs Tr上形成无机绝缘材料的第一钝化层128。尽管未示出，为连接驱动TFTs，在第一钝化层128中形成露出驱动TFTs的栅电极、源电极和漏电极之一的多个接触孔。另外，在第一钝化层128中形成对应于栅极焊盘电极的栅极焊盘接触孔和对应于数据焊盘电极的数据焊盘接触孔。

在显示区DA中的第一钝化层128上形成有机绝缘材料的第二钝化层130。第二钝化层130具有约2至约4微米的厚度。通过穿过第一和第二钝化层128和130，形成露出每一像素区P中的TFT Tr的漏电极122的漏极接触孔133。

在非显示区NA中，形成与第二钝化层130相同材料的缓冲图案131。缓冲图案131也具有约2至约4微米的厚度。缓冲图案131位于电泳膜137的开始部分，以便减少在薄膜层压工艺期间由滚轮引起的冲击。考虑到薄膜层压工艺的对齐裕度，缓冲图案131具有足够的宽度。由于对齐裕度低于0.5mm，因此，缓冲图案具有约0.5至约1mm的宽度。图5和6表示与第二钝化层130隔开的缓冲图案131。然而，缓冲图案131能从第二钝化层130延伸。另外，尽管图5表示缓冲图案沿数据线118延伸，但缓冲图案131可以具有岛状。岛状缓冲图案131可以对应于栅极连接线125或相邻栅极连接线125之间的间隙。

由于缓冲图案131由具有柔性特性的有机绝缘材料形成，所以减小了在薄膜层压工艺期间由滚轮引起的冲击，因此，不会造成栅极连接线125、驱动TFT(未示出)的电极和栅极绝缘层110的缺陷，例如裂纹。另外，即使在电泳膜167上存在微粒，因为缓冲图案131具有相对厚的厚度和柔性特性，不会损坏栅极连接线125。因此，不会造成栅极连接线和公用连接线之间的电短路的问题。

将电泳膜167贴附在阵列基板101上。电泳膜167包括基膜150、油墨层163、粘合层165和公用电极153。油墨层163包括多个胶囊160，每一胶囊160内具有多个染成白色的微粒156和多个染成黑色的微粒158。染成白色和染成黑色的微粒156和158分别被负和正充电。粘合层165位于油墨层163下并由透明材料形成。公用电极153位于油墨层163和基膜150之间，并由透明导电材料形成。

包括红色滤色图案170a、绿色滤色图案170b和蓝色滤色图案(未示出)的滤色层170位于电泳膜167上。另外，在滤色层170上形成保护基板180。

在下文中，将参考图7A至7K，说明制造方法。图7A至7K是示例说明根据本发明的电泳显示设备的像素区和电泳膜的末端所在的部分的制造工艺的截面图。为便于说明，将要形成开关TFT的区域定义为开关区TrA。

在图7A中，使用掩模工艺，通过沉积和图案化第一金属层(未示出)，在基板101上形成栅极线(未示出)、公用线(未示出)、栅电极103、第一存储电极105、公用连接线108和低栅极电压线(未示出)。第一金属层可以由诸如铝(A1)、铝合金(A1Nd)、铜(Cu)、铜合金、铬(Cr)和钛(Ta)合金这样的第一金属材料形成。掩模工艺包括涂光刻胶(PR)层的步骤、使用掩模露出PR层的步骤、显影PR层以形成PR图案的步骤、将PR图案用作刻蚀掩模刻蚀材料层的步骤以及去除PR图案的步骤。另外，尽管未示出，但在非显示区中，形成用于驱动防静电电路的驱动TFT的驱动栅电极。

公用线与栅极线平行。栅电极103位于开关区TrA中。可以从公用线或公用线的一部分分支第一存储电极105。公用连接线108位于非显示区NA中并连接到公用线。低栅极电压线与公用连接线108隔开。

图7A表示单层的第一金属层。然而，第一金属层可以是双层结构，例如A1Nd的下层和钼(Mo)的上层或Ti合金的下层以及Cu的上层。即，栅电极103、第一存储电极105、公用线、公用连接线108和驱动栅电极的每一个都可以具有双层结构。

在图7B中，通过沉积诸如氧化硅或氮化硅这样的无机绝缘材料，在栅极线、栅电极103、第一存储电极105、公用线、公用连接线108和驱动栅电极上形成栅极绝缘层110。

顺序地，通过沉积本征非晶硅和掺杂非晶硅，在栅极绝缘层110上层叠本征非晶硅层(未示出)和掺杂非晶硅层(未示出)。然后，通过掩模工艺图案化掺杂非晶硅层和本征非晶硅层，以便在开关区TrA中形成有源层115a和在有源层115a上的掺杂非晶硅图案115c。有源层115a由本征非晶硅形成并对应于栅电极103。同时，尽管未示出，在非显示区NA的驱动栅电极上方形成驱动有源层和驱动掺杂非晶硅图案。驱动有源层由与有源层115a相同的材料形成并具有相同的形状，驱动掺杂非晶硅图案由与掺杂非晶硅图案115c相同的材料形成并具有相同的形状。还图案化栅极绝缘层110，以便形成露出栅极线的末端的连接接触孔(未示出)，用于将栅极线连接到将形成的栅极连接线和栅极焊盘电极。

接着，在图7C中，通过沉积诸如Mo、Cu、Ti合金和AlNd这样的第二金属材料，在(图7B的)有源层115a和掺杂非晶硅图案115c上形成第二金属层(未示出)。第二金属层具有Mo、Cu、Ti合金和A1Nd之一的单层。然而，通过顺序地沉积Mo、Cu、Ti合金和A1Nd中的两种或三种，第二金属层可以具有双层结构或三层结构。例如，第二金属层包括Ti合金层和Cu层或Mo层、AINd层和Mo层。

通过掩模工艺，图案化第二金属层，以便在显示区DA中形成数据线118。数据线118与栅极线交叉，以便在显示区DA中限定像素区P。同时，在非显示区NA中形成连接到数据线118的数据连接线(未示出)、在数据连接线的末端的数据焊盘电极(未示出)、通过连接接触孔接触栅极线的栅极连接线125以及在栅极连接线125的末端的栅极焊盘电极(未示出)。另外，在开关区TrA中形成源电极120和漏电极122，以及形成第二存储电极124为叠置在第一存储电极105上方。源电极120连接到数据线118并与漏电极122隔开。源电极和漏电极120和122位于掺杂非晶硅图案115c上，因此，通过源电极和漏电极120和122间的间隙，露出部分掺杂非晶硅图115c。第二存储电极124从漏电极122延伸并叠置在第一存储电极105上方。第一存储电极105、第二存储电极124和它们之间的栅极绝缘层构成存储电容器StgC。

尽管未示出，在非显示区NA的驱动掺杂非晶硅图案上形成驱动源电极和驱动漏电极。

接着，通过干刻蚀，去除(图7B的)掺杂非晶硅图案115c的露出部分，以便通过源电极和漏电极120和122之间的间隙，露出有源层115a。源电极和漏电极120和122充当蚀刻掩模。掺杂非晶硅图案115c(图7B)的剩余部分定义为欧姆接触层115b。有源层115a和欧姆接触层115b定义为半导体层115。栅电极103、栅极绝缘层110、包括有源层115a和欧姆接触层115b的半导体层115、源电极120和漏电极122构成开关区TrA中的开关TFT Tr。尽管未示出，在非显示区NA上执行相同的工艺，以便在驱动源电极和驱动漏电极下，形成驱动欧姆接触层。驱动栅电极、栅极绝缘层110、驱动有源层、驱动欧姆接触层、驱动源电极和驱动漏电极构成非显示区NA中的驱动TFT。

在图7B和7C中，通过两个掩模工艺，形成半导体层115、源电极120和漏电极122。然而，半导体层115、源电极120和漏电极122能由单一掩模工艺形成。单一掩模工艺执行如下。在形成栅极绝缘层后，顺序地沉积本征非晶硅层、掺杂非晶硅层和第二金属层。然后，使用折射暴露方法或半色调暴露方法，图案化第二金属层、掺杂非晶硅层和本征非晶硅层。在折射暴露方法或半色调暴露方法中，使用具有不同厚度的PR图。在这种情况下，与半导体层相同材料的半导体图案位于数据线和数据焊盘电极下。

接着，在图7D中，通过沉积诸如氧化硅和氮化硅这样的无机绝缘材料，在数据线118、源电极和漏电极120和122、第二存储电极124、数据连接线、数据焊盘电极、栅极连接线125、栅极焊盘电极以及驱动源电极和驱动漏电极上形成第一钝化层128。由于阴影框，在栅极焊盘电极和数据焊盘电极上不形成第一钝化层128，以便露出栅极焊盘电极和数据焊盘电极。

接着，通过涂覆诸如光丙烯(photoacryl)和苯环丁烯(BCB)这样的有机绝缘材料，在第一钝化层128上形成有机绝缘层(未示出)。有机绝缘层具有约3至约5微米的厚度和平的顶面。使用折射暴露方法或半色调暴露方法显影有机绝缘层，以形成第一有机绝缘图案129a、第二有机绝缘图案129b和缓冲图案131。第一有机绝缘图案129a位于显示区DA中，并具有约3至约5微米的厚度。缓冲图案131位于非显示区NA的、将布置电泳膜的末端的部分中。缓冲图案131具有约3至约5微米的厚度和约0.5至约1mm的宽度。第二有机绝缘图案129b位于非显示区NA的其它部分中，并具有约1微米的厚度。即，第二有机绝缘图129b具有比第一有机绝缘图案129a和缓冲图案131薄的厚度。

另外，图案化有机绝缘层来形成露出部分第一钝化层128并对应于开关TFT Tr的漏电极122的第一孔133。尽管未示出，在非显示区NA中形成露出部分第一钝化层128并对应于驱动漏电极的第二孔。

接着，在图7E中，在第一气体条件下，对形成有第一和第二有机绝缘图129a和129b以及缓冲图案131、并且部分第一钝化层128通过第一孔132和第二孔(未示出)露出的基板101执行第一干刻蚀工艺。结果是形成了露出开关区TrA中的漏电极122的漏极接触孔133和露出非显示区NA中的驱动漏电极的第一接触孔(未示出)。

接着，在图7F中，在第一干蚀刻工艺后，在第二气体条件下，对基板101执行第二干蚀刻工艺，以便去除非显示区NA中的(图7E的)第二有机绝缘图案129b。同时，减小显示区DA中的(图7E的)第一有机绝缘图129a的厚度。将具有减小了厚度的(图7E的)第一有机绝缘图129a定义为具有约2至约4微米的厚度的第二钝化层130。另外，还减小了缓冲图案131的厚度。缓冲图案131具有约2至约4微米的厚度。此外，通过第二干蚀刻工艺，露出栅极电极和数据焊盘电极(未示出)。

形成由有机绝缘材料形成并具有约2至约4微米的厚度的第二钝化层130，以便最小化栅极线和数据线的每一条与将形成为叠置在栅极线和数据线的每一条上方的像素电极之间的寄生电容，并提供平的顶面。

去除非显示区NA中的(图7E的)第二有机绝缘图案129b，以便改进非显示区NA中的相邻驱动TFT之间的电连接。如果在非显示区NA中存在第二钝化层，则在第二钝化层中需要接触孔以便露出驱动源电极和驱动漏电极。不幸的是，由于驱动源电极和驱动漏电极的每一个具有非常小的尺寸，所以接触孔也具有非常小的尺寸。在接触孔中形成用于连接相邻驱动TFT的连接图案。然而，由于接触孔具有非常小的尺寸，在连接图案中存在断开的问题。即，相邻TFT彼此不电连接。由于漏极接触孔133具有相对大的尺寸，在显示区DA中不存在第二钝化层130中的问题。

另外，如果在非显示区NA的整个表面上存在第二钝化层，因为第二钝化层具有相对大的厚度，因此在基板101的切割过程中存在问题。因此，在非显示区NA中没有第二钝化层。

即使在非显示区NA中形成具有柔性特性的有机绝缘材料的缓冲图案131，因为缓冲图案131与显示区DA相邻并具有约0.5至约1mm的宽度，因此，在基板101的切割过程中不存在问题。

接着，在图7G中，通过沉积诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)这样的透明导电材料在第二钝化层130上形成透明导电材料层(未示出)。图案化透明导电材料层以便形成像素电极140。像素电极140通过漏极接触孔133连接到开关TFT Tr的漏电极122，并正好叠置在连接到开关TFT Tr的栅极线(未示出)和数据线118上方。像素电极140还叠置在开关TFT Tr上方。

通过使像素电极140叠置在栅极线和数据线118，上方最大化了设备的孔径比。在像素电极140和被叠置的栅极线和数据线118的每一个之间产生了寄生电容。然而，由于第二钝化层130由有机绝缘材料形成并具有约2至约4微米的相对大的厚度，所以最小化了寄生电容。

还图案化非显示区NA中的透明导电材料层，以便形成通过第一钝化层128中的接触孔(未示出)连接非显示区NA中的相邻驱动TFTs的连接图案(未示出)。同时，在栅极焊盘电极(未示出)和数据焊盘电极(未示出)上，分别形成辅助栅极焊盘电极(未示出)和辅助数据焊盘电极(未示出)。

接着，在图7H和7I中，将在在每一像素区P中形成了像素电极140的基板101放置在层压装置的工作台(未示出)上。将包括基膜150、油墨层163、粘合层165和公用电极153的电泳膜167放置在基板101上方。电泳膜167的粘合层165面向基板101的像素电极140。分别对染成白色和染成黑色的微粒156和158进行负和正充电。粘合层165位于油墨层163下并由透明材料形成。基膜150由诸如聚对苯二甲酸乙酯(PET)这样的透明和柔性材料形成。公用电极153位于油墨层163和基膜150之间并由透明导电材料形成。因此，油墨层163位于公用电极153和像素电极140之间。

对齐电泳膜167以使电泳膜167的末端位于基板101的非显示区NA中的缓冲图案131上方。对齐滚轮190以使其位于电泳膜167的一末端。即，使滚轮190位于缓冲图案131上方。用预定压力沿向电泳膜167的另一末端的方向旋转滚轮190，以便使电泳膜167贴附在基板101上。

在执行层压工艺以使电泳膜167贴附在基板101上时，使电泳膜167和基板101的初始接触点位于具有弹性特性的有机绝缘材料的缓冲图案131上。因此，减小了滚轮190对栅极连接线125、驱动TFTs(未示出)的电极和栅极绝缘层的冲击，不产生例如裂纹这样的缺陷。

利用图7A至7I中的上述工艺，制造了黑白电泳显示设备。需要图7J和7K中的工艺来形成彩色电泳显示设备。

在图7J中，在电泳膜167上形成包括红滤色图案170a、绿滤色图案170b和蓝滤色图案170(未示出)的滤色层170。滤色层170与基膜150接触。更详细地说，通过涂覆红色抗蚀剂(red color resist)，在基膜150上形成红滤色层(未示出)。可使用旋涂法来涂覆彩色抗蚀剂。使用具有高透光率的透光部分和用于阻挡光的具有低透光率的阻挡部分的掩模来露出红滤色层。显影所露出的红滤色层，以便形成对应于像素区P中的一些的红滤色图案170a。由于红色抗蚀剂具有负特性，红滤色层的被通过掩模的透光部分的光照射的部分保留而形成红滤色图案170a，而红滤色层的由于掩模的阻挡部分而未被光照射的部分被去除。

接着利用与形成红滤色图案170a相同的方法，形成绿滤色图案170b和蓝滤色图案(未示出)。红滤色图案170a、绿滤色图案170b和蓝滤色图案彼此交替地排列。可利用喷墨装置来形成滤色层170。

接着，在图7K中，在滤色层170上设置相对基板180。相对基板180由透明和柔性塑料材料形成。沿非显示区NA的边缘形成密封图案(未示出)。此后，使相对基板180和阵列基板101彼此贴附，使相对基板180覆盖阵列基板101的显示区DA。在将相对基板180与阵列基板101彼此贴附后，露出辅助栅极焊盘电极(未示出)和辅助数据焊盘电极(未示出)。如果相对基板180是薄膜型的，则使用粘合层(未示出)将相对基板180贴附在电泳膜167或滤色层170上。在这种情况下，可以省略密封图案。

在上述工艺中，在电泳膜167上形成滤色层170。然而，可以在相对基板180的表面上形成滤色层，然后，使形成有滤色层的相对基板180与阵列基板101贴附。

图8是根据本发明的电泳显示设备的截面图。与图6的电泳显示设备相比，图8的电泳显示设备200具有有机绝缘材料的单一钝化层。即，有机绝缘材料的单一钝化层直接接触TFT的上部元件。

如图8所示，电泳显示设备200包括阵列基板201和贴附在阵列基板201上的电泳膜267。阵列基板201具有用于显示图像的显示区DA和在显示区DA外围的非显示区NA。在显示区DA中限定多个像素区P，以及在非显示区NA中限定栅极焊盘区和数据焊盘区。

在显示区DA中，形成多条栅极线(未示出)和多条数据线218，栅极绝缘层210在它们之间。栅极线和数据线218彼此交叉以便在显示区DA中限定像素区P。在非显示区NA中，形成了通过连接接触孔(未示出)连接到栅极线的栅极连接线225、在栅极连接线225末端的栅极焊盘电极(未示出)、连接到数据线218的数据连接线(未示出)、在数据连接线末端的数据焊盘电极(未示出)、将公用电压施加到显示区DA中的多条公用线(未示出)的公用连接线208以及施加低栅极电压的低栅极电压线(未示出)。

在同一层布置公用线和公用连接线208，以及从公用连接线208分支公用线。公用线和公用连接线208由同一材料制成，并与栅极线处于同一层。另一方面，栅极连接线225与公用连接线208交叉。因此，在与栅极线不同的层形成栅极连接线225，以防止与公用连接线208的电短路。在栅极绝缘层210上形成栅极连接线225。由于数据线218由与公用连接线208不同的层形成，所以不会产生数据连接线和公用连接线208之间的电短路。因此，在与数据线218相同的层上形成数据连接线。

在每一像素区P中形成作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)Tr。连接到栅极线和数据线218的该TFT包括栅电极203、栅极绝缘层210、包括本征非晶硅的有源层215a和掺杂非晶硅的欧姆接触层215b的半导体层215、源电极220和漏电极222。尽管未示出，但在非显示区NA中，形成用于驱动防静电电路的多个驱动TFT。

公用线形成在每一像素区P中并位于栅极绝缘层210下。公用线与栅极线平行。漏电极222延伸以与部分公用线重叠。公用线的重叠部分用作第一存储电极205，漏电极222的重叠部分用作第二存储电路224，第一和第二存储电极205和224之间的栅极绝缘层210用作介电材料层。因此，形成了包括第一和第二存储电极205和224以及栅极绝缘层210的存储电容器StgC。

在显示区DA中的TFT Tr上形成有机绝缘材料的钝化层230。钝化层230具有约2至约4微米的厚度。穿过钝化层230形成露出每一像素区P中的TFTTr的漏电极222的漏极接触孔233。

在非显示区NA中，形成与钝化层230相同材料的缓冲图案231。缓冲图案231也具有约2至约4微米的厚度。缓冲图案231位于电泳膜267的开始部分，以便减少在薄膜层压工艺期间由滚轮引起的冲击。考虑到薄膜层压工艺的对齐裕度，缓冲图案231具有足够的宽度。由于对齐裕度低于0.5mm，因此，缓冲图案231具有约0.5至约1mm的宽度。图8表示与钝化层230隔开的缓冲图案231。然而，缓冲图案231能从第二钝化层230延伸。另外，缓冲图案231可以具有岛状。岛状缓冲图案231可以对应于栅极连接线225或相邻栅极连接线225之间的间隙。

由于缓冲图案231由具有柔性特性的有机绝缘材料形成，所以减小了在薄膜层压工艺期间由滚轮引起的冲击，因此，不会造成栅极连接线225、驱动TFT(未示出)的电极和栅极绝缘层210的缺陷，例如裂纹。另外，即使在电泳膜267上存在微粒，因为缓冲图案231具有相对厚的厚度和柔性特性，不会损坏栅极连接线225。因此，不会造成栅极连接线和公用连接线之间的电短路的问题。

将电泳膜267贴附在阵列基板201上。电泳膜267包括基膜250、油墨层263、粘合层265和公用电极253。油墨层263包括多个胶囊260，每一胶囊260内具有多个染成白色的微粒256和多个染成黑色的微粒258。染成白色和染成黑色的微粒256和258分别被负和正充电。粘合层265位于油墨层263下并由透明材料形成。公用电极253位于油墨层263和基膜250之间，并由透明导电材料形成。

包括红滤色图案270a、绿滤色图案270b和蓝滤色图案(未示出)的滤色层270位于电泳膜267上。另外，在滤色层270上形成保护基板280。

对本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中做出各种改进和变形。因此，期望本发明覆盖该发明的改进和改变，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (24)

1.一种电泳显示设备，包括：

第一基板，具有显示区和在所述显示区的外围的非显示区，所述显示区包括像素区；

在所述第一基板上和所述显示区中的栅极线和数据线，所述栅极线和数据线彼此交叉来限定所述像素区；

连接到所述栅极线并位于所述非显示区的栅极连接线；

薄膜晶体管，连接到所述栅极线和数据线并位于所述像素区中，所述薄膜晶体管包括栅电极、栅极绝缘层、半导体层、源电极和漏电极；

在所述薄膜晶体管上和所述显示区中的有机绝缘材料的钝化层，所述钝化层具有第一厚度并包括露出所述漏电极的漏极接触孔；

缓冲图案，由与所述钝化层相同的材料形成并具有相同的厚度，所述缓冲图案位于所述非显示区中；

像素电极，位于所述像素区中和在所述钝化层上，所述像素电极通过所述漏极接触孔连接到所述漏电极；以及

电泳膜，在所述像素电极上并覆盖所述显示区的整个表面，所述电泳膜的一端位于所述缓冲图案上。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述电泳膜包括面向所述像素电极的粘合层、在所述粘合层上并包括多个胶囊的油墨层、在所述油墨层上并由透明导电材料形成的公用电极以及在所述公用电极上的基膜，每一胶囊包括多个染成白色的微粒和多个染成黑色的微粒。

3.如权利要求1所述的设备，进一步包括滤色层和在所述滤色层上的第二基板，所述滤色层位于所述电泳膜上并包括所述像素区中的红、绿和蓝滤色图案。

4.如权利要求1所述的设备，进一步包括在所述钝化层和所述薄膜晶体管之间的无机绝缘材料的另一钝化层，所述无机绝缘材料的另一钝化层覆盖所述显示区和所述非显示区。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述非显示区中的所述另一钝化层的第一部分被所述缓冲图案覆盖，所述非显示区中的除所述第一部分外的所述另一钝化层的第二部分被露出。

6.如权利要求4所述的设备，其中所述另一钝化层具有小于第一厚度的第二厚度。

7.如权利要求1所述的设备，进一步包括在所述栅极绝缘层下的第一存储电极和在所述栅极绝缘层上的第二存储电极，所述第一存储电极与所述第二存储电极重叠，以在像素区中形成存储电容器。

8.如权利要求1所述的设备，进一步包括：

栅极焊盘电极，连接到所述栅极线的一端并位于所述非显示区中；

数据连接线，连接到所述数据线并位于所述非显示区中；

数据焊盘电极，连接到所述数据线的一端并位于所述非显示区中；以及

驱动薄膜晶体管，用于驱动防静电电路，并位于所述非显示区中。

9.如权利要求8所述的设备，进一步包括公用连接线，所述公用连接线由与所述栅极线相同的材料形成、与所述栅极线处于同一层并位于所述非显示区中，所述栅极连接线与所述公用连接线交叉并位于所述栅极绝缘层上。

10.如权利要求1所述的设备，其中第一厚度为约2至约4微米，而所述缓冲图案的宽度为约0.5至约1毫米。

11.如权利要求1所述的设备，其中所述缓冲图案从所述钝化层延伸。

12.如权利要求1所述的设备，其中所述像素电极叠置在所述薄膜晶体管、栅极线和数据线上方。

13.一种制造电泳显示设备的方法，包括：

在第一基板上形成栅极线，所述第一基板具有显示区和在所述显示区的外围的非显示区，所述栅极线位于所述显示区中；

在所述栅极线上形成覆盖所述显示区和所述非显示区的栅极绝缘层；

在所述栅极绝缘层上和所述显示区中形成数据线，以及在所述栅极绝缘层上和所述非显示区中形成栅极连接线，所述数据线与所述栅极线交叉来限定像素区，所述栅极连接线连接到所述栅极线；

在像素区中形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括在所述栅极绝缘层下的栅电极、在所述栅极绝缘层上的半导体层以及在所述半导体层上的源电极和漏电极；

在所述薄膜晶体管上和所述显示区中形成有机绝缘材料的钝化层，所述钝化层具有第一厚度以及包括露出漏电极的漏极接触孔；

形成由与所述钝化层相同材料形成并具有相同厚度的缓冲图案，所述缓冲图案位于所述非显示区中；

形成位于所述像素区中并在所述钝化层上的像素电极，所述像素电极通过漏极接触孔连接到漏电极；

使电泳膜位于包括所述像素电极的所述第一基板上方，其中，所述电泳膜的一端对应于所述缓冲图案；以及

通过使用层压装置的滚轮将所述电泳膜按压在所述像素电极和缓冲图案上，使所述电泳膜贴附在所述像素电极和所述缓冲图案上。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

在贴附所述电泳膜的步骤后，在所述电泳膜上形成滤色层；以及

将第二基板贴附在所述滤色层上。

15.如权利要求13所述的方法，进一步包括：

在第二基板上形成滤色层；以及

将第二基板贴附在所述电泳膜上。

16.如权利要求13所述的方法，其中形成所述钝化层和形成缓冲图案的步骤包括：

在薄膜晶体管上方形成有机绝缘材料层；

使用半色调暴露方法或折射暴露方法，露出和显影所述有机绝缘材料层，以便形成漏极接触孔、在所述非显示区的第一部分中的具有第二厚度的第一有机绝缘图案以及在所述非显示区的第二部分和所述显示区中的具有第三厚度的第二有机绝缘图案，所述第一厚度大于所述第二厚度并小于所述第三厚度；以及

通过对所述第一和第二有机绝缘图案执行干蚀刻工艺，去除所述第一有机绝缘图案并形成所述钝化层和所述缓冲图案。

17.如权利要求13所述的方法，其中所述第一厚度为约2至约4微米，而所述缓冲图案的宽度为约0.5至约1毫米。

18.如权利要求13所述的方法，进一步包括：在形成所述钝化层的步骤前，在所述薄膜晶体管上和所述显示区和所述非显示区中形成无机绝缘材料的另一钝化层。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述非显示区中的所述另一钝化层的第一部分被所述缓冲图案覆盖，而所述非显示区中的除所述第一部分外的所述另一钝化层的第二部分被露出。

20.如权利要求18所述的方法，其中所述另一钝化层具有小于所述第一厚度的第二厚度。

21.如权利要求13所述的方法，其中形成所述数据线和所述栅极连接线的步骤包括形成在所述非显示区中并连接到所述栅极连接线的栅极焊盘电极、在所述非显示区中并连接到所述数据线的数据连接线以及连接到所述数据连接线的数据焊盘电极，而其中形成所述薄膜晶体管的步骤包括形成用于驱动防静电电路并位于所述非显示区中的驱动薄膜晶体管。

22.如权利要求21所述的方法，其中形成栅极线的步骤包括在所述非显示区中形成公用连接线，所述栅极连接线与所述公用连接线交叉并通过所述栅极绝缘层中的连接接触孔连接到所述栅极线。

23.如权利要求13所述的方法，其中所述像素电极叠置在所述薄膜晶体管、所述栅极线和所述数据线上方。

24.如权利要求13所述的方法，其中形成所述栅极线的步骤包括形成第一存储电极，形成所述薄膜晶体管的步骤包括在所述栅极绝缘层上形成第二存储电极，所述第一存储电极与所述第二存储电极重叠，以便在所述像素区中形成存储电容器。

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