CN101776830A - 电泳显示设备及其制造和修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电泳显示器及其制造和修复方法。该电泳显示器包括：形成在基板上的栅极线、栅极电极和与栅极线分隔开预定距离的公共电极；在包括栅极线的基板的整个表面上形成的栅极绝缘层；通过与栅极线交叉来限定像素区的数据线；从数据线延伸出的源极电极；与源极电极分隔开预定距离的漏极电极；在包括数据线、源极电极和漏极电极的基板的整个表面上形成的保护层；形成在保护层上并连接到漏极电极的像素电极；在包括像素电极的基板上形成的电泳膜；形成在各像素区之间的边界部分上并被配置为将在各个像素区中形成的公共电极连接起来的公共线；以及通过去除与公共线对应的保护层以使栅极绝缘层暴露而形成的修复孔。

Description

电泳显示设备及其制造和修复方法
本申请要求2008年12月24日提交的韩国专利申请10-2008-133925的优先权，在此援引该专利申请的全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种电泳显示设备(EPD)及制造和修复该EPD的方法，更具体地，其涉及一种能够防止修复工序期间在保护层中产生裂缝的EPD及制造和修复该EPD的方法。
背景技术
一般而言，电泳显示设备(EPD)是一种利用电泳(一种在电场中将带电粒子向阳极和阴极移动的现象)的平面显示器，其不需要外部光源，呈现出优越的反射率和优越的灵活性和便携性，并且重量轻。
EPD是一种具有透明导电膜的反射型显示器，在这种显示器中，通过覆盖薄且易于像纸或塑料一样弯曲的基膜来驱动电泳悬浮粒子。预计这种EPD将作为下一代的电子纸张而受到瞩目。
参照图1A，对根据传统技术的EPD进行描述。图1A是示意性示出传统EPD的截面图。
参见图1A，在基板11上形成栅极线(未示出)和栅极电极13a。公共电极15被布置为与栅极线分开，并沿着与栅极线相同的方向上布置。然后，在已形成有栅极线和栅极电极13a的基板11上形成栅极绝缘层17。在与栅极电极13a对应的栅极绝缘层17上形成半导体图案19。
形成通过与栅极线交叉来限定像素区P的数据线21，从数据线21延伸出的源极电极21a，和与源极电极21a分开预定距离并同时朝向像素区P突出的漏极电极23。半导体图案19、源极电极21a、漏极电极23和栅极电极13a组成薄膜晶体管(TFT)部分。
接着，将保护层25沉积在形成有源极电极21a、数据线21和漏极电极23的基板11的整个表面上。然后，对保护层25选择性地构图，以形成使漏极电极23暴露的漏极接触孔27。通过将诸如光丙烯酸酯这样的低介电的有机层沉积其中电极彼此重叠的结构上，形成保护层25。
接着，将透明电极层沉积在包括漏极接触孔27的保护层25上，并对其进行构图以形成像素电极31。像素电极31经由漏极接触孔27与漏极电极23连接。此外，像素电极31在栅极线和数据线21彼此交叉所限定的像素区P中的栅极线和数据线21上方重叠。
电泳膜33沉积在包括像素电极31的基板11上。电泳膜33包括聚合物粘合剂和包含电子墨水的胶囊30。胶囊30中的电子墨水包括白色墨水33a和黑色墨水33b。此外，分布在电泳膜33中的白色墨水33a和黑色墨水33b分别带有正电荷和负电荷。
在电泳膜33上形成公共线(未示出)，从而可以完成EPD。EPD是反射型显示设备，为了增加反射率，将像素电极31形成为在像素区P中的栅极线和数据线21上方重叠。因为像素电极31与栅极线或数据线21重叠，它们之间产生的电容增加，这会影响像素电极31的驱动电压。
因此，当在像素电极31与栅极线或者数据线21之间设置的保护层25被形成得较厚时，像素电极31与栅极线或者数据线21之间的信号干扰可以被最小化。
当公共电极15断开(disconnect)时，执行修复工序。在修复工序中，通过将激光束发射到与公共电极15对应的栅极绝缘层17和保护层25上，切割掉已断开的公共电极15。然而，参照图1B，当激光束被发射到与公共电极15对应的保护层25的A区域时，因为保护层25的厚度，可能会在激光束所照射到的保护层25中产生裂缝，使得栅极线和数据线21可能会断开。
发明内容
根据本发明的一个概括方面，电泳显示设备包括：形成在基板上的栅极线、栅极电极和与所述栅极线分隔开预定距离的公共电极；在包括栅极线的基板的整个表面上形成的栅极绝缘层；被配置为通过与栅极线交叉来限定像素区的数据线；被配置为从数据线延伸出的源极电极；与源极电极分隔开预定距离的漏极电极；在包括数据线、源极电极和漏极电极的基板的整个表面上形成的保护层；形成在保护层上并连接到漏极电极的像素电极；在包括像素电极的基板上形成的电泳膜；形成在各像素区之间的边界部分上并被配置为将在各个像素区中形成的公共电极连接起来的公共线；以及通过去除与公共线对应的保护层以使栅极绝缘层暴露而形成的修复孔。
修复孔是公共电极断开时受到激光束照射的区域。
公共电极通过与朝向像素区的中部突出的漏极电极重叠形成存储电容器。
像素电极重叠在所述像素区中的栅极线和数据线上方。
根据本发明的另一个概括方面，制造电泳显示器的方法包括：在第一基板上形成栅极电极、栅极线、公共线和公共电极；在形成有栅极电极和公共电极的第一基板的整个表面上形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上形成半导体图案、源极电极、漏极电极和数据线；在形成有源极电极和漏极电极的第一基板上形成保护层；通过对保护层构图形成使漏极电极暴露的漏极接触孔，同时通过去除与公共线对应的保护层形成使栅极绝缘层暴露的修复孔；以及形成与漏极电极电连接的像素电极。
修复孔是公共电极断开时受到激光束照射的区域。
公共线将在每个像素区的中心部分形成的公共电极连接起来，并且所述公共线形成在各个像素区之间的边界部分处。
根据本发明的再一概括方面，提供一种修复电泳显示器的方法，该电泳显示器包括：形成在基板上的栅极线、栅极电极和与所述栅极线分隔开预定距离的公共电极；在包括栅极线的基板的整个表面上形成的栅极绝缘层；被配置为通过与栅极线交叉来限定像素区的数据线；被配置为从数据线延伸出的源极电极；与源极电极分隔开预定距离的漏极电极；在包括数据线、源极电极和漏极电极的基板的整个表面上形成的保护层；形成在保护层上并连接到漏极电极的像素电极；在包括像素电极的基板上形成的电泳膜；形成在各像素区之间的边界部分上并被配置为将在各个像素区中形成的公共电极连接起来的公共线；以及通过去除与公共线对应的保护层以使栅极绝缘层暴露而形成的修复孔，该方法包括：通过对修复孔照射激光束来切割栅极绝缘层和公共线。
参看下面附图和详细描述，其他系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员来说将是或变得显而易见。注意，所有这些其他的系统、方法、特征和优点都包含在该描述中、在本发明的范围内、并由随后的权利要求保护。该描述不应认为是对那些权利要求的限制。下面结合实施例讨论其他的方面和优点。应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。
附图说明
所包含的附图用于提供对本发明的进一步理解，并组成本申请的一部分，附图图示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明。在附图中：
图1A是示意性示出传统EPD的截面图；
图1B是传统EPD的截面图；
图2是示意性示出用于本发明实施例的EPD的阵列基板的平面图；
图3A是图2的EPD的相邻像素区的放大的平面图；
图3B是沿着图3A的I-I’和II-II’线截取的截面图；
图4A-4D示出了本发明实施例的EPD的制造方法；以及
图5是示出本发明实施例的EPD的修复方法的截面图。
具体实施方式
现在详细描述本发明的实施例，附图中图解了这些实施例的一些例子。此后引入的这些实施例是作为例子提供的，其目的是为本领域普通技术人员传达这些实施例的精神。因此，这些实施例可以以不同的形式实施，从而并不限于这里所述的这些实施例。此外，为了便于在附图中观看，可能将设备的尺寸和厚度放大表示。在任何时候，在包括附图的整个说明书中将使用相同的参考数字表示相同或相似的部件。
图2是示意性示出根据本发明实施例的用于EPD的阵列基板的平面图。参照图2，在用于显示图像的显示区AA中，水平方向的栅极线113和垂直方向的数据线121彼此交叉以限定像素区P。在像素区P中，薄膜晶体管(TFT)T形成在栅极线113和数据线121彼此交叉的位置处，所述薄膜晶体管是与栅极线113和数据线121连接的开关元件，并且与T电连接的像素电极(未示出)形成在像素区P中。
在位于AA之外的非显示区NA的一侧形成与在AA中形成的栅极线113、以及外部驱动电路(未示出)连接的栅极焊盘区(GPA)。在AA的上侧的NA中形成与在AA中形成的数据线121、以及外部数据驱动电路(未示出)连接的数据焊盘区(DPA)。
在AA外部的两个侧端均形成用于施加DC公共电压的第二公共线172。第二公共线172与平行于栅极线113的第一公共线149连接。第二公共线172从它的位于DPA两个侧端处的两个侧端施加外部DC公共电压。在位于基板的形成有GPA的一个侧端处的NA中设置的第二公共线172施加来自GPA的多个区域的外部DC公共电压。通过第二公共线172从两个侧端施加公共电压是为了防止在靠近第二公共线172形成的像素区P和远离第二公共线172设置的像素区P之间施加的电压差。
此外，因为公共电压是通过位于第一公共线149两侧端处的第二公共线172施加的，所以即使当第一公共线149的预定区域中出现断开时，公共电压也可以被施加到与第一公共线149连接的另一像素区P中的公共电极115。
在每个像素区P中形成的公共电极115经由第一公共线149互相连接。进一步形成修复孔(未示出)，以对应于在每个像素区P的边界部分处形成的第一公共线149。
将详细描述用于具有修复孔的EPD的阵列基板的像素区P。图3A是图2的EPD的相邻像素区的放大平面图。图3B是沿着图3A的I-I’和II-II’线截取的截面图。
参照图3A和3B，在第一像素区P1中，栅极线113水平地形成在基板111上。栅极电极113a从栅极线113朝向第一像素区P1延伸。公共电极115与栅极线113分隔开预定距离。公共电极115以平板形状形成在第一像素区P1中。
栅极绝缘层117形成在栅极线113、栅极电极113a和公共电极115所形成的基板111的整个表面上。半导体图案119形成在与栅极电极113a对应的栅极绝缘层117上。
沿着与栅极线113垂直的方向形成数据线121。源极电极121a从数据线121延伸出。漏极电极123与源极电极121a分隔开预定距离。
漏极电极123向像素区P的中部突出，以与在像素区P中以平板形状形成的公共电极115重叠。于是，漏极电极123和公共电极115起到存储电容器的作用，该存储电容器具有夹在漏极电极123和公共电极115之间的栅极绝缘层117。源极电极121a、漏极电极123和栅极电极113a组成TFT部分。
接着，在将保护层125相对较厚地沉积在形成有源极电极121a和漏极电极123的基板111的整个表面上之后，对保护层125选择性地构图，从而形成使漏极电极123暴露的漏极接触孔127。
将像素电极131形成在由彼此交叉的栅极线113和数据线121所限定的第一像素区P1中，并经由漏极接触孔127与漏极电极123连接。像素电极131重叠在第一像素区P1中的栅极线113和数据线121上方。
此外，具有平板形状并形成在一个像素区中的公共电极115经由图2中所示的第一公共线149与相邻像素区中的公共电极115连接。于是，因为在各像素区之间的边界部分处形成了将各个像素区中形成的公共电极115连接起来的第一公共线149，所以在各像素区之间的边界部分处形成了修复孔140。
修复孔140是一个当某个区域中的公共电极115断开时在修复工序过程中受到照射激光束的区域。换句话说，当某个区域中的公共电极115断开时，在修复工序中使用激光束切割掉与相应像素区的公共电极115连接的第一公共线149，以防止将公共电压提供给相应像素区。为此，激光束所照射的区域是修复孔140。
通过去除与形成在像素区的边界部分处的第一公共线149对应的保护层125，修复孔140使位于保护层125下方的栅极绝缘层117暴露。于是，如图5中所示，当某个区域中的公共电极115断开时，将激光发射器160的激光束A’照射到修复孔140，以切割掉与公共电极115连接的第一公共线149。从而，因为已经去除了保护层125，所以切割掉栅极绝缘层117和第一公共线149。因此，可以防止由用于切割第一公共线149的激光束导致在保护层125中产生裂缝。
参照图4A-4D，对形成有修复孔140的EPD的制造方法进行详细描述。
参照图4A，在将用于形成图3的栅极线113的导电层(未示出)沉积在基板111上之后，对导电层选择性地构图，以形成栅极电极113a和栅极线113。在对导电层构图期间，在形成栅极线113的同时，形成与栅极线113分隔开预定距离的公共电极115、以及与公共电极115连接的第一公共线149。接着，在形成有栅极线113、栅极电极113a、公共电极115和第一公共线149的基板111上形成栅极绝缘层117。
参照图4B，将半导体层(未示出)和另一导电层(未示出)沉积在形成有绝缘层117的基板111上。对半导体层和导电层构图，以形成半导体图案119和数据线121。在对导电层构图期间，形成数据线121，同时将漏极电极123形成为与数据线121分隔开预定距离。源极电极121a从数据线121延伸出。
漏极电极123向像素区的中部突出。因此，漏极电极123与形成在像素区的中部的公共电极115重叠，从而起到存储电容的作用，该存储电容具有夹在漏极电极123和公共电极115之间的栅极绝缘层117。
参照图4C，在形成有数据线121、漏极电极123和源极电极121a的基板111上沉积保护层125。接着，对保护层125选择性构图，从而形成使漏极电极123暴露的漏极接触孔127。在对保护层125构图期间，在形成漏极接触孔127的同时，通过对保护层125进行构图来形成修复孔140，以使与形成在各像素区之间的边界部分处的第一公共线149对应的栅极绝缘层117暴露。
参照图4D，在将透明电极层沉积在包含漏极接触孔127和修复孔140的保护层125上之后，对透明电极层构图以形成像素电极131，从而完成整个工序。像素电极131经由漏极接触孔127与漏极电极123连接。
如上所述，因为根据本公开内容的EPD包含能在修复工序中由激光束照射通过的修复孔，所以可以防止在公共电极上方形成的保护层中产生裂缝。因此，可以防止栅极线和数据线的断开。
尽管仅仅针对上述实施例有限地解释了本公开内容，但本领域普通技术人员应当理解，本公开内容并不限于这些实施例，而是应理解为在不脱离本公开内容的精神的情况下，各种变化或修改是可能的。因此，本公开内容的范围应当仅由所附权利要求及其等价物确定。

Claims (8)

1.一种电泳显示设备，包括：
形成在基板上的栅极线、栅极电极和与所述栅极线分隔开预定距离的公共电极；
在包括所述栅极线的基板的整个表面上的栅极绝缘层；
被配置为通过与所述栅极线交叉来限定像素区的数据线；
被配置为从所述数据线延伸出的源极电极；
与所述源极电极分隔开预定距离的漏极电极；
在包括所述数据线、所述源极电极和所述漏极电极的基板的整个表面上的保护层；
在所述保护层上、且连接到所述漏极电极的像素电极；
在包括所述像素电极的基板上的电泳膜；
在各像素区之间的边界部分上、且被配置为将在各个像素区中形成的公共电极连接起来的公共线；以及
修复孔，其通过去除与所述公共线对应的保护层以使所述栅极绝缘层暴露而形成。
2.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中，所述修复孔是当所述公共电极断开时受到激光束照射的区域。
3.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中，所述公共电极通过与朝向所述像素区的中部突出的漏极电极重叠，形成存储电容器。
4.根据权利要求1所述的电泳显示器，其中，所述像素电极重叠在所述像素区中的栅极线和数据线上方。
5.一种制造电泳显示器的方法，所述方法包括：
在第一基板上形成栅极电极、栅极线、公共线和公共电极；
在形成有所述栅极电极和公共电极的第一基板的整个表面上形成栅极绝缘层；
在所述栅极绝缘层上形成半导体图案、源极电极、漏极电极和数据线；
在形成有所述源极电极和所述漏极电极的第一基板上形成保护层；
通过对所述保护层构图来形成使所述漏极电极暴露的漏极接触孔，同时通过去除与所述公共线对应的保护层来形成使所述栅极绝缘层暴露的修复孔；
形成与所述漏极电极电连接的像素电极；以及
在包括所述像素电极的基板上形成电泳膜。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述修复孔是当所述公共电极断开时受到激光束照射的区域。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述公共线被配置为将在每个像素区的中心部分形成的公共电极连接起来，并且所述公共线形成在各个像素区之间的边界部分处。
8.一种修复电泳显示器设备方法，所述电泳显示设备包括：形成在基板上的栅极线、栅极电极和与所述栅极线分隔开预定距离的公共电极；在包括所述栅极线的基板的整个表面上形成的栅极绝缘层；被配置为通过与所述栅极线交叉来限定像素区的数据线；被配置为从所述数据线延伸出的源极电极；与所述源极电极分隔开预定距离的漏极电极；在包括所述数据线、所述源极电极和所述漏极电极的基板的整个表面上形成的保护层；形成在所述保护层上并连接到所述漏极电极的像素电极；在包括所述像素电极的基板上形成的电泳膜；形成在各像素区之间的边界部分上并被配置为将在各个像素区中形成的公共电极连接起来的公共线；以及通过去除与所述公共线对应的保护层以使所述栅极绝缘层暴露而形成的修复孔，所述方法包括：通过对所述修复孔照射激光束来切割所述栅极绝缘层和所述公共线。
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