CN101989023B - 电泳显示设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电泳显示设备及其制造方法。该电泳显示设备包括：位于基板上的开关元件，该基板包括具有像素区的显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区；覆盖所述开关元件的钝化层；位于所述钝化层上并连接到所述开关元件的像素电极；位于所述像素电极上并包括墨层和基膜的电泳膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒，并且所述基膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成；公共电极，该公共电极用于与所述像素电极产生电场以驱动所述电泳膜；以及直接位于所述电泳膜上的滤色层，其中所述滤色层在低于100摄氏度的温度下形成。

Description

电泳显示设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及电泳显示设备，更具体地，涉及一种电泳显示设备及其制造方法。
背景技术
本发明要求2009年8月3日提交的韩国专利申请No.10-2009-0071190的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。
总体上，液晶显示(LCD)设备、等离子体显示板(PDP)以及有机电致发光显示器(OELD)广泛用于显示设备。但是，为了满足消费者快速多样化的要求，近来引入了各种显示设备。
具体地说，已经要求显示设备具有重量轻、外形薄、效率高、以及显示全色彩运动图像的功能的属性。为了满足这些属性，提出并研发了具有纸张和其它显示设备的优点的电泳显示设备。电泳显示设备利用了带电颗粒向阳极或阴极移动的现象。电泳显示设备在对比度、响应时间、全色彩显示、成本、便携性等方面具有优点。与LCD设备不同，电泳显示设备不需要偏振器、背光单元、液晶层等。因此，电泳显示设备在制造成本上具有优势。
图1是相关技术的电泳显示设备的示意图，用于说明其驱动原理。在图1中，相关技术的电泳显示设备1包括第一基板11、第二基板36以及夹在其间的墨层57。墨层57包括多个囊63，各个囊63中都具有多个染白颗粒59和多个染黑颗粒61。染白颗粒59和染黑颗粒61分别通过缩聚反应(condensation polymerization reaction)被充以负电和正电。
连接到多个薄膜晶体管(未示出)的多个像素电极28形成在第一基板11上，各个像素电极28设置在各个像素区(未示出)中。正电压或负电压被选择性地施加到各个像素电极28。当包括染白颗粒59和染黑颗粒61的囊63具有不同尺寸时，进行过滤处理以选择具有统一尺寸的囊63。
当正或负电压被施加到墨层57时，囊63中的染白颗粒59和染黑颗粒61根据所施加电压的极性向相反的极性移动。因此，当染黑颗粒61向上移动时，显示黑色。或者，当染白颗粒59向上移动时，显示白色。
图2是示意地示出根据相关技术的电泳显示设备的截面图。在图2中，相关技术的电泳显示设备1包括第一基板11、第二基板36以及夹在其间的墨层57。墨层57包括第五和第六粘接层51和53、公共电极55和多个囊63。公共电极55与囊63设置在第五和第六粘接层51和53之间。第五和第六粘接层51和53彼此相对并包括透明材料。公共电极55由透明导电材料形成。各个囊63中都具有多个染白颗粒59和多个染黑颗粒61。染白颗粒59和染黑颗粒61分别通过缩聚反应被充以负电和正电。
第二基板36包括诸如塑料或玻璃的透明材料。第一基板11包括如不锈钢的不透明材料。按照情况需要，第一基板11可由诸如塑料或玻璃的透明材料形成。滤色层40形成在第二基板36的内表面上。滤色层40包括红、绿和蓝滤色图案。
选通线(未示出)和数据线(未示出)以矩阵形状形成在第一基板11上。选通线和数据线彼此交叉以限定像素区P。薄膜晶体管Tr形成在各个像素区P内的选通线和数据线的各个交叉部分。薄膜晶体管Tr包括栅极14、栅绝缘层16、半导体层18、源极20以及漏极22。栅极14从选通线(未示出)延伸。栅绝缘层16覆盖栅极14。半导体层18与栅极14交叠，并包括有源层18a和欧姆接触层18b。源极20接触半导体层18，并从数据线(未示出)延伸。漏极22与源极20隔开。
钝化层26形成在第一基板11的包括薄膜晶体管Tr的大致整个表面上。钝化层26包括露出漏极22的漏接触孔27。
像素电极28在各个像素区P中形成在钝化层26上。像素电极28通过漏接触孔27连接到漏极22。像素电极28由透明导电材料形成，例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)之一。
具有上述结构的电泳显示设备1使用例如自然光或室内电灯的环境光作为光源。电泳显示设备1通过根据被选择性地施加到像素电极28的电压的极性而感应囊63中的染白颗粒59和染黑颗粒61的位置变化来显示图像。
此后，将参照附图来描述制造相关技术的电泳显示设备的方法。
图3A到图3E是例示在根据相关技术的电泳显示设备的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图。为了便于说明，定义了包括多个像素区P的显示区和位于显示区外围处的非显示区。
在图3A中，在第一载体基板5(例如玻璃基板)的正面和背面上分别形成第一和第二粘接层7和9。将不锈钢的第一和第二金属薄膜基板11和13分别粘接到第一和第二粘接层7和9的外表面。
接着，在第一金属薄膜基板11的大致整个表面上形成绝缘层(未示出)。在绝缘层上形成彼此交叉以限定像素区P的选通线(未示出)和数据线(未示出)。在各个像素区P中形成连接到选通线和数据线的薄膜晶体管Tr。尽管图中没有示出，但是在显示区的外围处的非显示区中形成连接到选通线的选通焊盘电极和连接到数据线的数据焊盘电极。
通过涂敷有机绝缘材料在整个薄膜晶体管Tr上面形成钝化层26。对钝化层26进行构图以由此形成露出各像素区P中的薄膜晶体管Tr的漏极(未示出)的漏接触孔27、露出选通焊盘电极的选通焊盘接触孔(未示出)、以及露出数据焊盘电极的数据焊盘接触孔(未示出)。
形成透明导电材料层并对其进行构图以由此形成在像素区P中通过漏接触孔27接触薄膜晶体管Tr的漏极的像素电极28、在非显示区中通过选通焊盘接触孔接触选通焊盘电极的选通辅助焊盘电极(未示出)，以及在非显示区中通过数据焊盘接触孔接触数据焊盘电极的数据辅助焊盘电极(未示出)。因此，可以完成包括上述元件的用于电泳显示设备的阵列基板22。
接着，在图3B中，在第二载体基板30(例如玻璃基板)的正面和背面上分别形成第三粘接层32和第四粘接层34。将第一和第二透明基板36和38分别粘接在第三和第四粘接层32和34的外表面。第一和第二透明基板36和38可以是柔性塑料。
在第一透明基板36上形成包括依次设置的红(R)色滤色图案40a、绿(G)色滤色图案40b以及蓝(B)色滤色图案40c的滤色层40。红(R)色滤色图案40a、绿(G)色滤色图案40b以及蓝(B)色滤色图案40c均对应于阵列基板22中的像素区P。因此，可以完成包括上述元件的用于电泳显示设备的滤色基板42。这里，还可以形成黑底(未示出)。黑底与滤色图案40a、40b及40c的边缘交叠并围绕各个像素区P。
在图3C中，将电泳膜65粘接在阵列基板22。电泳膜65包括第五粘接层51和第六粘接层53、公共电极55以及墨层57。将墨层57设置在第五粘接层51与第六粘接层53之间。公共电极55由透明导电材料形成，并且设置在第六粘接层53与墨层57之间。墨层57包括多个囊63，并且各个囊63中都具有多个染白颗粒59和多个染黑颗粒61。染白颗粒59和染黑颗粒61分别通过缩聚反应被充以负电和正电。第五粘接层51与像素电极28相对，使得墨层57位于公共电极55与像素电极28之间。
在图3D中，将滤色基板42这样设置，即，滤色层40与电泳膜65相对，并且将滤色层40粘接到被结合到阵列基板22的电泳膜65以由此形成面板。
在图3E中，将第一载体基板5、第一粘接层7和第二粘接层9、以及第二金属薄膜基板13从图3D的阵列基板22的第一金属薄膜基板11分离开。随后，将第二载体基板30、第三粘接层32和第四粘接层34、以及第二透明基板38从图3D的滤色基板65的第一透明基板36分离开。因此，可以获得电泳显示设备1。
然而，相关技术的电泳显示设备的上述制造工艺存在缺点。阵列基板需要进行以下步骤：将第一和第二粘接层粘接在第一载体基板的正面和背面上、将第一和第二金属薄膜基板粘接在第一和第二粘接层上、以及在粘接在第一粘接层上的第一金属薄膜基板上形成阵列元件(例如薄膜晶体管或像素电极)。此外，滤色基板需要进行以下步骤：将第三和第四粘接层粘接在第二载体基板上、将第一和第二透明基板粘接在第三和第四粘接层上、以及在第一透明基板上形成滤色层。此外，将不必要的元件，例如第一和第二载体基板，从面板分离掉。因此，制造工艺非常复杂。
此外，当分离那些在电泳显示设备的制造工艺中需要但在完成的电泳显示设备中不需要的不必要的元件时，存在应力，并且可在阵列基板与滤色基板之间造成未对准问题。因此，这导致了图像质量的劣化。
此外，在粘接和分离步骤中，在由相对低硬度材料(诸如塑料)形成的第一透明基板上存在刮擦损害。
发明内容
因此，本发明涉及一种电泳显示设备及其制造方法，其能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。
本发明的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本发明的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其它优点。
为了实现这些和其它优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种电泳显示设备包括：位于基板上的开关元件，该基板包括具有像素区的显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区；覆盖所述开关元件的钝化层；位于所述钝化层上并连接到所述开关元件的像素电极；位于所述像素电极上并包括墨层和基膜的电泳膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒，并且所述基膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成；设置在所述基膜和所述墨层之间的公共电极，该公共电极用于与所述像素电极产生电场以驱动所述电泳膜；以及直接位于所述电泳膜上的滤色层，其中所述滤色层在低于100摄氏度的温度下形成。
另一方面，一种制造电泳显示设备的方法包括以下步骤：在基板上形成开关元件，该基板包括具有像素区的显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区；形成覆盖所述开关元件的钝化层；在所述钝化层上形成像素电极，该像素电极连接到所述开关元件；将电泳膜粘接到所述像素电极上，所述电泳膜包括墨层、公共电极和基膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒，所述公共电极与所述像素电极产生电场；以及在低于100摄氏度的温度下在所述电泳膜上直接形成滤色层。
另一方面，一种电泳显示设备包括：包括显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区的基板；位于所述基板上并彼此交叉的选通线和数据线；包括栅极、栅绝缘层、半导体层、源极和漏极的薄膜晶体管，其中所述栅极连接到所述选通线，所述栅绝缘层覆盖所述栅极，所述半导体层设置在所述栅绝缘层上，所述源极设置在所述半导体层上并连接到所述数据线，并且所述漏极设置在所述半导体层上并与所述源极分隔开；钝化层，该钝化层覆盖所述基板的包括所述薄膜晶体管的整个表面并具有露出所述漏极的漏接触孔，其中所述钝化层在所述显示区中包括具有第一无机绝缘材料层、有机绝缘材料层和第二无机绝缘材料层的三层结构，并且所述钝化层在所述非显示区中包括具有所述第一无机绝缘材料层的单层结构；位于所述钝化层上并通过所述漏接触孔连接到所述漏极的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管完全交叠；位于所述像素电极上的电泳膜，该电泳膜包括粘接层、位于所述粘接层上的墨层、位于所述墨层上的公共电极、以及位于所述公共电极上的基膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒；以及直接位于所述电泳膜上的滤色层，其中所述滤色层在低于100摄氏度的温度下形成。
应当理解，上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是相关技术的电泳显示设备的示意图，用于说明该电泳显示设备的驱动原理；
图2是示意性地例示了根据相关技术的电泳显示设备的截面图；
图3A到图3E是例示了在根据相关技术的电泳显示设备的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图；
图4A到图4H是例示了在根据本发明的第一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图；
图5A到图5H是例示了在根据本发明的第一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图；
图6A到图6H是例示了在根据本发明的第一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图；
图7A到图7C是例示了在根据本发明的第一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的平面图；
图8A到8C是分别示出根据本发明的第二实施方式的电泳显示设备的制造工艺中在像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的截面图；
图9A到9C是分别示出根据本发明的第三实施方式的电泳显示设备的制造工艺中在像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的截面图；
图10A到10C是分别例示了根据本发明的实施方式的用于对准电泳显示设备的滤色层的对准标记的位置的截面图；
图11A到11C是示意性地示出根据本发明的另一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图；
图12A到图12C是分别用于说明根据本发明的另一实施方式的电泳显示设备的像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的制造工艺的截面图；
图13A到图13C是分别用于说明根据本发明的另一实施方式的电泳显示设备的像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的制造工艺的截面图；
图14是例示了根据本发明的另一实施方式的包括像素电极的电泳显示设备的截面图；以及
图15A和图15B是例示了根据本发明的滤色图案的结构的平面图。
具体实施方式
下面将详细描述在附图中例示出的本发明的例示的实施方式。
在根据本发明的电泳显示设备中，在包括薄膜晶体管的阵列基板上形成了膜型墨层和滤色层。
图4A到图4H、图5A到图5H、以及图6A到图6H是例示了在根据本发明的第一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图。图7A到图7C是例示了在根据本发明的第一实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的平面图。图4A到图4H示出了电泳显示设备的形成有薄膜晶体管和存储电容器的像素区。图5A到图5H示出了电泳显示设备的选通焊盘区。图6A到图6H示出了电泳显示设备的数据焊盘区。图7A到图7C示出了显示区、非显示器、以及滤色层的对准标记。
这里，限定了显示区DA和位于显示区DA的外围处的非显示区NA。显示区DA包括多个像素区P，每个像素区P都包括用于薄膜晶体管的开关区TrA和用于存储电容器的存储区StgA。非显示区NA包括用于选通焊盘电极的选通焊盘区GPA和用于数据焊盘电极的数据焊盘区DPA。
在图4A、图5A和图6A中，在绝缘基板101(例如玻璃基板或塑料基板)上沉积第一金属材料以由此形成第一金属层(未示出)。第一金属材料可以是铝(Al)、铝合金(AlNd)、铜(Cu)、铜合金、铬(Cr)、或钛(Ti)合金。通过掩模工艺对第一金属材料层进行构图以由此形成选通线(未示出)、开关区TrA中的栅极103、存储区StgA中的第一存储电极105、以及选通焊盘区GPA中的选通焊盘电极107。掩模工艺包括以下步骤：形成光刻胶(PR)层；利用掩模使光刻胶层曝光；对曝光后的光刻胶层进行显影以形成光刻胶图案；对第一金属材料层进行蚀刻以形成期望的金属图案；以及剥离光刻胶图案。选通线沿某个方向延伸，并且栅极103连接到选通线。第一存储电极105可以是选通线的一部分。或者，当与选通线平行地形成公共线(未示出)时，第一存储电极105可以是公共线的一部分。将选通焊盘电极107连接到选通线的端部。这里，选通线、栅极103、第一存储电极105以及选通焊盘电极107具有单层结构。
选通线、栅极103、第一存储电极105以及选通焊盘电极107均可以具有双层结构。该双层结构可以是铝合金(AlNd)/钼(Mo)或钛合金/铜(Cu)。当双层结构的第一金属层包括钼(Mo)的下层和铝合金(AlNd)的上层且通过稍后的掩模工艺在电泳膜上形成滤色层时，在用于对滤色层进行构图的显影剂中，KOH可以有益地具有低于0.1wt％的浓度。这里，为了补偿钼(Mo)的缺点，将铝合金(AlNd)形成为上层。以这样的方式，在针对滤色器的掩模工艺之后可以露出选通焊盘电极107，并且选通焊盘电极107的上层(即，铝合金(AlNd))可以与KOH溶液发生反应并溶解。即使ITO的选通辅助焊盘电极可以在与像素电极相同的工艺中形成并可以覆盖选通焊盘电极107，显影剂也可以通过ITO的颗粒渗入并且会损坏铝合金(AlNd)的上层。
另一方面，当双层结构的第一金属层包括钛合金/铜(Cu)时，钛合金不与显影剂发生反应，因此不存在上述的问题。
参照图7A，通过针对第一金属层的构图工艺，在对准标记区CA(将通过切割工艺去除)中形成对准标记191。对准标记191用于将滤色层与像素区P准确地对准。形成有图5A的选通焊盘电极107和数据焊盘(未示出)的非显示区定位在显示区DA(其中设置有像素区P)与对准标记区CA之间。在与选通焊盘区GPA相邻的第一切割区、与数据焊盘区DPA相邻的第二切割区以及与第一切割区相对的第三切割区中的每一个切割区中形成对准标记191。将对准标记191定位在切割线的外区中。由于滤色层包括红、绿以及蓝色子滤色图案，所以对准标记区CA的第一到第三切割区各自包括至少一个对准标记191。可以在稍后执行的另一工艺中形成对准标记191。
在图4B、图5B以及图6B中，通过沉积诸如硅氧化物(SiO2)和硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料，在基板101的包括选通线、栅极103、第一存储电极105以及选通焊盘电极107的大致整个表面上形成栅绝缘层110。接着，在栅绝缘层110上依次地形成本征非晶硅的本征非晶硅层(未示出)和掺杂非晶硅的掺杂非晶硅层(未示出)。通过掩模工艺对本征非晶硅层和掺杂非晶硅层进行构图，以由此形成本征非晶硅的有源层115a和掺杂非晶硅的掺杂非晶硅图案115b。有源层115a和掺杂非晶硅图案115b对应于开关区TrA中的栅极103。
在图4C、5C以及6C中，在有源层115a、掺杂非晶硅图案115a(图4B的)以及栅绝缘层110上沉积第二金属材料，以由此形成第二金属层(未示出)。第二金属材料包括钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)合金以及铝合金(A1Nd)中的一种。第二金属层可以是双层或三层结构。例如，第二金属层可以具有钛合金/铜的双层结构，并且第二金属层可以具有钼(Mo)/铝合金(AlNd)/钼(Mo)的三层结构。这里，图4C、图5C以及图6C示出了具有单层结构的第二金属层。
对第二金属层(未示出)进行构图，以由此形成数据线(未示出)、开关区TrA中的源极120、开关区TrA中的漏极122、存储区StgA中的第二存储电极124、以及数据焊盘区DPA中的数据焊盘电极126。数据线与选通线交叉以限定像素区P。将源极120和漏极122设置在开关区TrA中的掺杂非晶硅图案115b上并且使其彼此隔开。将源极120连接到数据线，并将第二存储电极124连接到漏极122。将数据焊盘电极126设置在栅绝缘层110上，并连接到数据线的端部。
如上所述，当数据焊盘电极是铝合金(AlNd)的单层结构或者是包括作为上层的铝合金(AlNd)的双层或三层结构时，为了防止损伤铝合金(AlNd)层，用于对滤色层进行构图的显影剂可以包括少于大约0.1wt％的KOH。另一方面，当数据焊盘电极是钼(Mo)的单层结构、钛合金/铜(Cu)的双层结构、或者是钼(Mo)/铝合金(AlNd)/钼(Mo)的三层结构时，常规显影剂可以用于对滤色层进行构图。
然后，通过干蚀刻工艺去除源极120与漏极122之间的掺杂非晶硅图案115a的露出部分，并且露出介于源极120和漏极122之间的有源层115a的一部分。在源极120和漏极122的下面形成欧姆接触层115c。有源层115a和欧姆接触层115c构成半导体层115。栅极103、栅绝缘层110、包括有源层115a和欧姆接触层115c的半导体层115、源极120、以及漏极122构成薄膜晶体管Tr。薄膜晶体管Tr是开关元件，并且通过选通线105来开关以由此向像素电极提供数据。
另一方面，如果在形成选通线和栅极103的工艺中没有形成图7A的对准标记191，则可以在形成数据线、源极120以及漏极122时在对准标记区CA的第一到第三区中的工艺中在栅绝缘层110上形成对准标记191。
即使半导体层115和源极120以及漏极122是通过彼此不同的掩模工艺形成的，但是半导体层115和源极120以及漏极122也可以通过一道掩模工艺来形成。更具体来说，尽管未在图中示出，但是可以在栅绝缘层110上依次地形成本征非晶硅层、掺杂非晶硅层以及第二金属层。然后，通过采用衍射曝光法或半色调曝光法的一道掩模工艺对本征非晶硅层、掺杂非晶硅层以及第二金属层进行构图，以由此形成具有不同厚度的光刻胶图案。通过使用光刻胶图案作为蚀刻掩模，对本征非晶硅层、掺杂非晶硅层以及第二金属层进行蚀刻。在此情况下，在数据线和数据焊盘电极的下面形成其中每一个均包括与半导体层相同的材料的半导体图案。此外，当在该工艺中形成对准标记时，在对准标记的下面也形成半导体图案。
在图4D、图5D以及图6D中，通过涂敷诸如感光亚克力和苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料，在数据线、源极120和漏极122、第二存储电极124以及数据焊盘电极126上形成钝化层130。钝化层130具有平坦上表面。通过包括衍射曝光法或半色调曝光法的掩模工艺，可以对钝化层130进行构图，以由此形成漏接触孔132、选通焊盘接触孔134以及数据焊盘接触孔136。这里，可以使用扫描型曝光设备。漏接触孔132、选通焊盘接触孔134以及数据焊盘接触孔136分别露出漏极122、选通焊盘电极107以及数据焊盘电极126。此外，像素区P中的钝化层130具有第一厚度t1，而在图7A的包括选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA的非显示区NA中的钝化层130具有比第一厚度t1小的第二厚度t2。或者，使用步进型曝光装置(stepper type exposing apparatus)，可以通过包括空白照射(blank shot)的两个曝光步骤对钝化层130进行曝光，然后可以使其显影。钝化层130由有机绝缘材料形成，以将寄生电容降至最小并获得平坦上表面。例如，寄生电容可能会在第一存储电极105与像素电极之间以及第二存储电极124与像素电极之间产生。具体地说，钝化层130上的像素电极可以完全覆盖薄膜晶体管。在该情况下，寄生电容可能会在薄膜晶体管与像素电极之间产生，这降低了图像质量。因此，为了将寄生电容降至最小，钝化层130由有机绝缘材料形成。特别是，钝化层130可以具有超过2.5微米的厚度，例如2.5到5微米。在常规LCD设备中，由于像素电极不覆盖薄膜晶体管，因此钝化层可以具有大约1微米的厚度。
如上所述，显示区DA中的钝化层130具有与非显示区NA中的钝化层130不同的厚度。显示区DA中的钝化层130的第一厚度t1大于非显示区NA中的钝化层130的第二厚度t2，即t1＞t2。另一方面，选通辅助焊盘电极(未示出)和数据辅助焊盘电极(未示出)将形成在钝化层130上，并分别通过选通焊盘接触孔134和数据焊盘接触孔136接触选通焊盘电极107和数据焊盘电极126。为了使选通辅助焊盘电极和数据辅助焊盘电极与外部驱动电路基板(未示出)连接，执行带式自动焊接(TAB)工艺。此时，选通辅助焊盘电极和数据辅助焊盘电极中的每一个都通过包括导电球(未示出)的各向异性导电膜(ACF)接触载带封装(TCP)膜。选通辅助焊盘电极和数据辅助焊盘电极中的每一个的深度越大，ACF中的每一个导电球的直径就越大。相邻选通焊盘接触孔或相邻数据焊盘接触孔中的导电球可能会彼此接触，从而导致存在电短路问题。当包括选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA的非显示区NA中的钝化层130具有相对较小的厚度时，ACF中的导电球具有相对较小的直径，使得可以避免电短路问题。此外，通过增大显示区DA中的钝化层130的厚度，可以将例如在像素电极与第二存储电极124之间或在像素电极与薄膜晶体管Tr的源极120之间感应的寄生电容降至最小。因此，在本发明中，显示区DA中的钝化层130的第一厚度t1大于非显示区NA中的钝化层130的第二厚度t2。
当钝化层130具有由诸如感光亚克力或BCB的有机绝缘材料形成的单层结构时，如上所述，由于其光敏性质，在有机绝缘材料层上直接执行掩模工艺中的曝光工艺。然而，钝化层130可以具有双层结构或三层结构，如图8A到图8C以及图9A到图9C所示。图8A到8C是分别示出了在根据本发明的第二实施方式的电泳显示设备的制造工艺中像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的截面图，图9A到9C是分别示出了在根据本发明的第三实施方式的电泳显示设备的制造工艺中像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的截面图。
在图8A到图8C中，当钝化层130具有双层结构时，依次地层叠有机绝缘材料层和无机绝缘材料层。在图9A到图9C中，当钝化层130具有三层结构时，依次地层叠无机绝缘材料层、有机绝缘材料层和无机绝缘材料层。有机绝缘材料层包括感光亚克力和BCB中的一种，无机绝缘材料层包括硅氧化物和硅氮化物中的一种。这里，有机绝缘材料层可以具有大于2.5微米的厚度。
参照图8A到图8C，钝化层130包括有机绝缘材料的下层130a和无机绝缘材料的上层。通过掩模工艺在钝化层130中形成接触孔132、134和136。此外，在包括选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA的非显示区NA中，将上层130b完全去除，并且将下层130a部分去除以由此形成厚度在非显示区NA中小于显示区DA的钝化层130。
在图9A到图9C中，当钝化层130具有无机绝缘材料的上层时，由于无机绝缘材料不具有感光的特性，因此不能在无机绝缘材料层上直接地执行掩模工艺中的曝光工艺和显影工艺。在此情况下，可以在无机绝缘材料层上形成具有感光特性的光刻胶材料的光刻胶层(未示出)，通过衍射曝光工艺或半色调曝光工艺对光刻胶层进行曝光和显影，以由此形成显示区DA中的第一光刻胶图案(未示出)和非显示区NA中的第二光刻胶图案(未示出)，第二光刻胶图案具有小于第一光刻胶图案的厚度。然后，使用第一光刻胶图案和第二光刻胶图案作为蚀刻掩模对无机绝缘材料的第二无机绝缘材料层130c、有机绝缘材料层130b和无机绝缘材料的第一无机绝缘材料层130a进行构图，以露出选通焊盘电极107和数据焊盘电极126。接着，通过灰化工艺去除非显示区NA中的第二光刻胶图案，使得露出了第二光刻胶图案下面的第二无机绝缘材料层130c的一部分。对第二无机绝缘材料层130c的露出部分进行蚀刻，使得非显示区NA中的钝化层130具有第一无机绝缘材料层130a和有机绝缘材料层130b的双层结构。即，完全去除非显示区NA中的第二无机绝缘材料层130c，并且有机绝缘材料层130b具有减少的厚度。
另一方面，在图9B和图9C中，尽管部分地去除了有机绝缘材料层130b，也可以完全去除有机绝缘材料层130b，并且钝化层130可以仅包括非显示区NA中的第一无机绝缘材料层130a。即，参照图13A到图13C，在图13A的显示区DA中，钝化层130具有第一无机绝缘材料层130a、有机绝缘材料层130b、以及第二无机绝缘材料层130c的三层结构，而在图13B和图13C的非显示区NA中，钝化层130具有第一无机绝缘材料层130a的单层结构。
钝化层130具有上述双层结构或三层结构以提高将形成在钝化层130上的像素电极与钝化层130之间的粘接强度并进一步改善薄膜晶体管Tr的特性。此外，难以形成与有机绝缘材料层厚度相同的无机绝缘材料层，在这些图中，无机绝缘材料层比有机绝缘材料层薄。因此，为了将寄生电容降至最小，将有机绝缘材料层形成为具有相对厚的厚度。由于有机绝缘材料与导电材料之间的粘接强度低于有机绝缘材料与无机绝缘材料之间和无机绝缘材料与导电材料之间的粘接强度，因此通过在有机绝缘材料层与导电材料层之间形成无机绝缘材料层以提高导电材料的像素电极与钝化层130之间的粘接强度。此外，当在源极120与漏极122之间露出一部分的有源层115a接触有机绝缘材料层时，存在使得薄膜晶体管Tr的特性劣化的不良界面特性。因此，为了防止薄膜晶体管Tr的特性劣化，可以将与有源层115a具有极好的界面特性的无机绝缘材料层设置在钝化层130的底层中。
在图4E、图5E和图6E中，在钝化层130上沉积透明导电材料，例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)，以形成透明导电材料层(未示出)。接着，对导电材料层进行构图以形成各个像素区P中的像素电极140、选通焊盘区GPA中的选通辅助焊盘电极142、以及数据焊盘区DPA中的数据辅助焊盘电极144。像素电极140、选通辅助焊盘电极142以及数据辅助焊盘电极144分别通过漏接触孔132、选通焊盘接触孔134以及数据焊盘接触孔136接触漏极122、选通焊盘电极107以及数据焊盘电极126。
如上所述，像素电极140完全覆盖薄膜晶体管Tr。因此，实际的显示区增大，孔径比增大。通常，当像素电极完全覆盖薄膜晶体管时，会在薄膜晶体管Tr的电极(例如，源极)与像素电极之间产生寄生电容。但是，在本发明中，由于钝化层130包括有机绝缘材料并具有大于2.5微米的厚度，因此将寄生电容降至最小，并且防止图像质量降低。钝化层130的厚度可以在大约2.5到5微米的范围内。
同时，图14是例示了根据本发明的另一个实施方式的包括像素电极的电泳显示设备的截面图。在图14中，在钝化层130上沉积不透明金属材料(例如，钼(Mo))，并且对其进行构图以形成覆盖薄膜晶体管Tr的挡光图案139a。在挡光图案139a上形成透明导电材料并对其进行构图以形成像素电极140。在电泳显示设备中，光通过电泳膜并进入薄膜晶体管Tr的沟道区，该沟道区是在源极120与漏极122之间露出的有源层115a。因此，产生光电流，并且薄膜晶体管Tr的特性下降。在本发明的另一个实施方式中，形成挡光图案139a以遮蔽薄膜晶体管，更具体地说，遮蔽沟道区，因此可以防止该问题。此外，可以在形成挡光图案139a的步骤期间形成对准标记191。在图中，即使将挡光图案139a形成在非显示器NA外，也可以将挡光图案139a形成在非显示区NA内。当在选通线形成步骤与数据线形成步骤中没有形成用于对准滤色层的对准标记时，在此步骤中形成对准标记。如果由透明导电材料形成对准标记，则将透明导电材料的对准标记用于对准滤色层非常困难，因而另外形成了不透明导电材料。
另一方面，当在选通线形成步骤与数据线形成步骤中没有形成用于对准滤色层的对准标记时，通过沉积诸如钼钛(MoTi)的不透明金属材料并对其进行构图，可以形成像素电极140。同时，可以在非显示区NA中形成用于对准滤色层的对准标记。这里，像素电极140可以完全覆盖薄膜晶体管Tr，并且可以防止薄膜晶体管的特性下降。
图10A到图10C是分别例示了根据本发明的实施方式的电泳显示设备的用于对准滤色层的对准标记的位置的截面图。图10A示出了在选通线形成步骤中形成的对准标记的位置，图10B示出了在数据线形成步骤中形成的对准标记的位置，图10C示出了在像素电极形成步骤中形成的对准标记的位置。
在图10A中，当在选通线形成步骤中形成对准标记191时，将对准标记191定位在基板101上并且被栅绝缘层110覆盖。在图10B中，当在数据线形成步骤中形成对准标记191时，将对准标记191定位在栅绝缘层110上并且被钝化层130覆盖。在图10C中，当在像素电极形成步骤中形成对准标记191时，将对准标记191定位在钝化层130上。图10A到图10C示出了单层的对准标记191。但是，当选通线、数据线以及像素电极140具有双层或三层结构时，对准标记191也具有双层或三层结构。
在图4F、图5F、图6F以及图7B中，将电泳膜167粘接到像素电极140上。电泳膜167对应于显示区DA。电泳膜167包括诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的透明柔性材料的基膜150、基膜150下面的公共电极153、公共电极153下面的墨层163、以及墨层163下面的粘接层165。当把电泳膜167粘接到像素电极140上时，将墨层163定位在公共电极153与像素电极140之间，并且粘接层165与像素电极140相对。公共电极153由透明导电材料形成。墨层163包括多个囊160，各个囊160中都具有多个染白颗粒156和多个染黑颗粒158。染白颗粒156和染黑颗粒158分别通过缩聚反应被充以负电和正电。
电泳膜167可以具有与上述结构不同的结构。例如，墨层163可以只包括染白颗粒156与染黑颗粒158中的一种。尽管图中未示出，但是当墨层163仅包括染白颗粒156与染黑颗粒158中的一种时，可以在钝化层130上与像素电极相同的层中形成公共电极。即，与图4F中所示结构不同，可以不将公共电极形成在墨层130的整个表面上。在此情况下，像素电极可以具有多个条形图案，并且公共电极也可以具有多个条形图案。公共电极的条形图案可以与像素电极的条形图案交替布置。与选通线平行的公共线可以在选通线形成步骤中形成，并且露出公共线的一部分的公共接触孔可以形成在钝化层130与栅绝缘层110中。公共电极可以通过公共接触孔接触公共线。
电泳膜167有利地具有大约300微米到大约500微米的整体厚度。如果其上形成有对准标记191的层与电泳膜167的顶层之间的台阶差超过500微米时，使用用于对将要形成在电泳膜167上的滤色层进行对准的对准标记191有些困难。因此，期望电泳膜167具有上述范围内的厚度。
这里，PET的基膜150具有小于50微米的厚度。如果基膜150太厚，则可能存在一个像素的图像显示在下一个像素中的视差问题。因此，为了防止该视差问题，基膜150可以具有大约10微米到大约50微米的厚度。有利地，基膜150的厚度可以小于30微米。但是，基膜150的厚度可以根据显示设备的尺寸改变。
当公共电极153与基膜150一起形成在墨层163上时，公共电极153具有小于大约2微米的厚度，因此不存在由此产生的视差问题。
在图4G、图5G、图6G以及图7C中，通过涂敷红色光阻(color resist)，在显示区DA中在电泳膜167的基膜150上形成红滤色层(未示出)。例如，通过旋涂法涂敷红色光阻。在对红滤色层与对准标记191进行精确对准之后，通过具有透射光的透射区和阻挡光的挡光区的掩模，对红滤色层进行曝光并随后显影，以形成红(R)滤色图案170a。红(R)滤色图案170a对应于一些像素区P。由于红色光阻是负型的，所以红滤色层中被光照射过的部分保留在基膜150上，而红滤色层的未照射光的部分被去除。
如上所述，当选通焊盘电极107具有铝合金(AlNd)作为上层时，为了防止上层的损伤，显影剂可以包括具有低于0.1wt％浓度的KOH。
接着，通过与红(R)滤色图案170a形成工艺相同的工艺，在基膜150上形成绿(G)滤色图案170b和蓝(B)滤色图案170c。红(R)滤色图案170a、绿(G)滤色图案170b以及蓝(B)滤色图案170c依次地重复。红(R)滤色图案170a、绿(G)滤色图案170b以及蓝(B)滤色图案170c均设置在各像素区P中。滤色层170通过光刻工艺、喷墨印刷工艺以及辊印工艺中的一种形成。
除了红(R)滤色图案170a、绿(G)滤色图案170b和蓝(B)滤色图案170c以外，滤色层170还可以包括白(W)滤色图案。通过涂敷无色光阻并对其进行构图，来形成白(W)滤色图案。在此情况下，在2乘2的矩阵形的四个像素区中设置红(R)、绿(G)、蓝(B)以及白(W)滤色图案，其中四个像素区在上、下、左、右彼此相邻。
在本发明中，在大约25到大约100摄氏度的温度下形成滤色层170。更具体地说，在本发明中，由于滤色层170直接形成在电泳膜167上，因此如果在相对高的温度下形成滤色层170，则可能会损伤电泳膜167的墨层163。因此，为了防止这样的情况，期望在低于大约100摄氏度的温度下形成滤色层170，更有利地，在低于70摄氏度的温度下。在常规LCD设备中，由于对准层在滤色层上形成并在大约230摄氏度的温度下被固化，因此在与固化温度相似的温度下形成滤色器。但是，在本发明中，如果在与固化温度相似的温度下形成滤色层，则可能损伤电泳膜167的墨层163，并且在低于大约100摄氏度的温度下形成滤色层。为了在相对低的温度下形成滤色层170，彩色光阻可以包括环氧树脂和丙烯酸粘合剂。环氧树脂可以是大约20到40wt％，丙烯酸粘合剂可以是大约60到80wt％。彩色光阻还可以包括用于染色的颜料。白滤色器的光阻可以包括环氧树脂和丙烯酸粘合剂，没有颜料。白滤色图案可以由诸如感光亚克力或BCB的具有高透射率的有机材料形成。
在本发明的彩色光阻中，与相关技术的彩色光阻相比，环氧树脂的百分比相对较高。通过提高环氧树脂的比例，可以降低处理温度。也就是说，在本发明中，通过使用包括高百分比的环氧树脂，在低于100摄氏度的温度下形成滤色层170，并且滤色层170可以没有损伤地直接形成在电泳膜167上。
通过光刻工艺、喷墨印刷工艺以及辊印工艺中的一种，可以形成滤色图案。通过喷墨印刷工艺或辊印工艺，无需形成各个滤色图案的构图工艺就可以在各个像素区P中形成滤色图案。
在形成滤色层170之前，可以在各像素区P的边界区处形成黑底(未示出)。黑底可以对应于选通线和数据线。在基膜150上涂敷黑树脂层，或者在基膜150上沉积基于黑色的金属材料层。基于黑色的金属材料层可以由铬(Cr)形成。对黑树脂层或基于黑色的金属材料层进行构图，以由此形成黑底。
图15A和图15B是例示了根据本发明的滤色图案的结构的平面图。图15A示出了红(R)滤色图案、绿(G)滤色图案以及蓝(B)滤色图案的条纹型结构。图15B示出了红(R)滤色图案、绿(G)滤色图案、蓝(B)滤色图案以及白(W)滤色图案的四元型结构。
在图15A中，在由选通线与数据线的交叉而限定的各个像素区P中形成像素电极140。在像素区P中，将红(R)滤色图案170a定位在第(3n-2)列，将绿(G)滤色图案170b定位在第(3n-1)列，并且将蓝(B)滤色图案170c定位在第(3n)列，其中n是自然数。即，红(R)滤色图案170a、绿(G)滤色图案170b以及蓝(B)滤色图案170c沿着图的环境中的水平方向交替地布置。这里，滤色图案170a、170b以及170c各自具有与像素区P相同的长度和比像素区P小的宽度。像素电极140具有小于像素区的长度和宽度。滤色图案170a、170b以及170c的宽度与像素电极140的宽度相同。具有相同颜色的滤色图案沿着图的环境中的垂直方向连续地形成，而具有不同颜色的滤色图案沿着图的环境中的水平方向彼此分隔开。上述结构用于防止相邻的滤色图案的不同颜色之间的混合并且避免颜色纯度降低。
同时，在图15B中，红(R)滤色图案170a、绿(G)滤色图案170b、蓝(B)滤色图案170c以及白(W)滤色图案170d设置在2乘2矩阵形的四个像素区中，并且构成滤色层170。像素电极140具有比像素区P小的长度和宽度。滤色图案170a、170b、170c以及170d各自具有与像素电极140相等或小于像素电极140的长度和宽度。该结构同样是为了防止相邻的滤色图案的不同颜色之间的混合并且避免颜色纯度降低。
在图4H、图5H以及图6H中，在滤色层170的上面设置具有透明且柔性的性质的塑料材料的保护片180。沿位于显示区DA的外围处的非显示区NA形成密封图案(未示出)。将保护片180粘接到基板101上，使得保护片180覆盖显示区DA。粘接保护片180以露出选通辅助焊盘电极142和数据辅助焊盘电极144。
接着，尽管未示出，为了保护电泳膜167，在粘接保护片180之后可以密封电泳膜167的侧面。此外，可以沿切割线切割基板101，以去除形成有对准标记191的部分CA。该部分可以是非显示区NA的外区。将ACF(未示出)粘接到选通辅助焊盘电极142和数据辅助焊盘电极144上，并且该ACF与电连接到外部驱动电路基板(未示出)的TCP(未示出)相粘接。通过上述经调整的工艺，获得了根据本发明的电泳显示设备。
图11A到图11C是示意性地示出根据本发明的另一个实施方式的制造工艺的步骤中的电泳显示设备的截面图。
在图11A中，在基板101上形成薄膜晶体管Tr、用于对滤色层进行对准的对准标记191、钝化层130(其在显示区DA和非显示区NA处的厚度不同)、以及各像素区P中的像素电极140。由于已经说明了各元件的制造步骤，因此略去其详细说明。在图11A中，在形成选通线(未示出)和薄膜晶体管Tr的栅极(未示出)的步骤中形成对准标记191。
在图11B中，将包括粘接层165、墨层163、公共电极153以及基膜150的电泳膜167粘接在形成有像素电极140的基板101上。电泳膜167对应于显示区DA。在图11B中，墨层163包括多个囊160，并且在各个囊160中都具有多个染白颗粒156和多个染黑颗粒158。可以通过缩聚反应对染白颗粒156和染黑颗粒158分别充以负电和正电。然而，墨层163可以仅具有染白颗粒156和染黑颗粒158中的一种。在此情况下，省去电泳膜167中的公共电极153，而在基板101上形成公共电极。可以在钝化层130上在与像素电极相同的层中形成公共电极。像素电极具有多个条形图案，并且公共电极也具有多个条形图案。将公共电极的条形图案与像素电极的条形图案交替设置。
在图11C中，利用对准标记191在电泳膜167上形成包括依次地重复的红(R)滤色图案、绿(G)滤色图案以及蓝(B)滤色图案的滤色层170。滤色层170还可以包括白(W)滤色图案以及红(R)滤色图案、绿(G)滤色图案和蓝(B)滤色图案。红(R)滤色图案、绿(G)滤色图案、蓝(B)滤色图案以及白(W)滤色图案设置在2乘2矩阵形的四个像素区中，其中四个像素区上、下、左和右彼此相邻。
接着，在滤色层170上形成保护片180，并且通过沿切割线进行切割来去除基板101的形成有对准标记191的部分。将ACF(未示出)粘接到选通辅助焊盘电极142和数据辅助焊盘电极144上，并且将该ACF与电连接到外部驱动电路基板(未示出)的TCP(未示出)相粘接。通过上述经调整的工艺，获得了根据本发明的电泳显示设备100。
在电泳显示设备的上述制造工艺中，不需要在相关技术的电泳显示设备的制造工艺中必需的载体基板。此外，不需要用于粘接载体基板的粘接层。因此，降低了生产成本。
此外，由于将滤色层直接形成在电泳膜上，所以不需要用于滤色层的基板。在此情况下，根据本发明的电泳显示设备(其中滤色层直接位于电泳膜上)的未对准范围比相关技术的电泳显示设备(其中滤色层形成在另一基板上)的未对准范围(约5微米)小了2微米。因此，对准问题被降至最小，并且在对准性质方面具有优势。
此外，由于不需要针对不必要的元件的分离工艺，因此可以避免例如刮擦的问题。
此外，由于钝化层在显示区和非显示区处存在厚度差，因此可以避免电短路问题并且可以使寄生电容降至最小。
在低于100摄氏度，并且有利地在低于70摄氏度的温度下将滤色层直接地形成在电泳膜上，因而没有损伤电泳膜。
由于像素电极完全覆盖薄膜晶体管，因此孔径比增大。由于钝化层具有超过大约3微米的厚度，因此解决了像素电极与薄膜晶体管之间的寄生电容问题。
电泳膜的基膜具有小于30微米的厚度，因此防止了一个像素区中的图像显示在下一个像素区中的视差问题。
图12A到图12C是分别用于说明根据本发明的另一个实施方式的电泳显示设备在像素区、选通焊盘区以及数据焊盘区中的钝化层的制造工艺的截面图。由于只有覆盖薄膜晶体管的钝化层存在差别，所以将说明集中在该钝化层的制造工艺上。与前面的实施方式相同的部件具有相同的标号。
参照图12A到图12C，钝化层130具有双层结构。尽管图8A到图8C示出了具有双层结构的钝化层130，但是在层叠顺序方面存在差别。参照图8A到图8C，像素区P(图8A的)中的钝化层130(图8A的)具有有机绝缘材料的第一层130a(图8A的)和层叠在第一层130a(图8A的)上的无机绝缘材料的第二层130b(图8A的)。另一方面，在图12A到图12B中，像素区P、选通焊盘区GPA以及数据焊盘区DPA中的钝化层130具有无机绝缘材料的第一层130d和层叠在第一层130d上的有机绝缘材料的第二层130e。例如，第一层130d可以由硅氧化物(SiO2)或硅氮化物(SiNx)形成，并且第二层130e可以由苯并环丁烯(BCB)或感光亚克力形成。
另外，在图8A到图8C的电泳显示设备中，去除选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130的由无机绝缘材料形成的第二层130b，使得选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130具有有机绝缘材料的第一层130a的单层结构。因此，选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130的厚度小于其在像素区P中的厚度。然而，在图12A到图12C的电泳显示设备中，钝化层130不仅在像素区P中而且在选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中具有双层结构。在此情况下，选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130的由有机绝缘材料形成的第二层130e的厚度小于其在像素区P中的厚度。另一方面，可以将选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130的第二层130e完全去除，使得选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130具有无机绝缘材料的单层结构。
如上所述，当钝化层130具有作为无机绝缘材料的下层的第一层130d和作为有机绝缘材料的上层的第二层130e的双层结构时，不存在用于对钝化层130进行构图的光刻胶层。因为有机绝缘材料的第二层130e是光敏性的，因此无需光刻胶层，通过对第二层130e进行曝光和显影，直接对钝化层130进行构图。
即，使用扫描型曝光单元(未示出)，对具有第一层130d和第二层130e的双层结构的钝化层130执行衍射曝光工艺和半色调曝光工艺，或者使用步进型曝光单元(未示出)，对具有第一层130d和第二层130e的双层结构的钝化层130执行包括空白照射的两步骤曝光工艺。然后，对钝化层130的第二层130e进行显影，使得包括像素区P的显示区DA中的钝化层130的第二层130e具有第一厚度t1，并且包括选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA的非显示区中的钝化层130的第二层130e具有小于第一厚度t1的第二厚度t2。此外，通过去除第二层130e，露出第一层130d中覆盖像素区P中的漏极122、选通焊盘区GPA中的选通焊盘电极107以及数据焊盘区DPA中的数据焊盘电极126中的每一个的部分。然后，对第一层130d的露出部分进行蚀刻，使得形成贯穿第一层130d分别露出漏极122、选通焊盘电极107以及数据焊盘电极126的漏接触孔132、选通焊盘接触孔134以及数据焊盘接触孔136。在此情况下，钝化层130不仅在像素区P中而且在选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中都具有第一层130d和第二层130e的双层结构。
另一方面，当非显示区中的钝化层130具有单层结构时，在衍射曝光工艺或半色调曝光工艺之后，需要对具有不同厚度的第二层130e进行单道干蚀刻工艺。
即，对在像素区P中具有第一厚度t1并在选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中具有第二厚度t2的第二层130e进行干蚀刻，使得完全去除选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的第二层130e，并且像素区P中的第二层130e具有减小的厚度。结果，像素区P中的钝化层130具有双层结构，而选通焊盘区GPA和数据焊盘区DPA中的钝化层130具有单层结构。
由于后面的工艺与参照图8A到图8C进行说明的工艺基本相同，因此省去对后面工艺的说明。
对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明在落入所附权利要求及其等同物的范围内的条件下旨在涵盖本发明的修改和变型。

Claims (42)

1.一种电泳显示设备，该电泳显示设备包括：
位于基板上的开关元件，该基板包括具有像素区的显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区；
覆盖所述开关元件的钝化层；
位于所述钝化层上并连接到所述开关元件的像素电极；
位于所述像素电极上并包括墨层和基膜的电泳膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒，并且所述基膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成；以及
设置在所述基膜和所述墨层之间的公共电极，该公共电极用于与所述像素电极产生电场以驱动所述电泳膜，
其特征在于，该电泳显示设备还包括：
直接位于所述电泳膜上的滤色层，其中所述滤色层包括20wt％到40wt％的环氧树脂和60wt％到80wt％的丙烯酸粘合剂，并且在低于100摄氏度的温度下形成。
2.根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中，所述滤色层包括红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案，并且所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案分别由包括红色颜料、绿色颜料以及蓝色颜料的彩色光阻形成。
3.根据权利要求2所述的电泳显示设备，其中，所述像素电极具有小于所述像素区的长度和宽度，所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案中的每一种具有与所述像素区相同的长度，并且所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案中的每一种具有与所述像素电极相等或小于所述像素电极的宽度，其中所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案沿与所述宽度平行的方向依次地交替布置。
4.根据权利要求2所述的电泳显示设备，其中，所述滤色层还包括白滤色图案，并且所述白滤色图案由感光亚克力和苯并环丁烯中的一种形成。
5.根据权利要求4所述的电泳显示设备，其中，所述像素电极具有小于所述像素区的长度和宽度，并且所述红滤色图案、绿滤色图案、蓝滤色图案以及白滤色图案中的每一种具有与所述像素电极相等或小于所述像素电极的长度和宽度，其中所述红滤色图案、绿滤色图案、蓝滤色图案以及白滤色图案以2乘2的矩阵形布置。
6.根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层具有与所述显示区相对应的第一厚度和与所述非显示区相对应的小于所述第一厚度的第二厚度。
7.根据权利要求6所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层包括露出所述开关元件的一部分的接触孔，并且所述像素电极通过所述接触孔连接到所述开关元件，其中位于所述钝化层上的所述像素电极与所述开关元件完全交叠。
8.根据权利要求7所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层由有机绝缘材料形成，并且所述第一厚度大于2.5微米。
9.根据权利要求7所述的电泳显示设备，其中，所述像素电极由从包括钼-钛的组中选出的不透明金属材料形成。
10.根据权利要求7所述的电泳显示设备，该电泳显示设备还包括位于所述钝化层与所述像素电极之间的挡光图案，其中所述挡光图案与所述开关元件交叠并且由从包括钼的组中选出的不透明金属材料形成。
11.根据权利要求6所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层在所述显示区中包括具有依次层叠的无机绝缘材料层和第三厚度的第一有机绝缘材料层的双层结构，并且所述钝化层在所述非显示区中包括具有所述无机绝缘材料层的单层结构或者包括具有所述无机绝缘材料层和小于所述第三厚度的第四厚度的第二有机绝缘材料层的双层结构。
12.根据权利要求6所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层在所述显示区中包括依次层叠的第一有机绝缘材料层和无机绝缘材料层的双层结构，所述第一有机绝缘材料层具有第三厚度，并且所述钝化层在所述非显示区中包括具有小于所述第三厚度的第四厚度的第二有机绝缘材料层的单层结构。
13.根据权利要求6所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层在所述显示区中包括具有第一无机绝缘材料层、第三厚度的第一有机绝缘材料层以及第二无机绝缘材料层的三层结构，并且所述钝化层在所述非显示区中包括具有所述第一无机绝缘材料层和小于所述第三厚度的第四厚度的第二有机绝缘材料层的双层结构。
14.根据权利要求6所述的电泳显示设备，其中，所述钝化层在所述显示区中包括具有第一无机绝缘材料层、有机绝缘材料层以及第二无机绝缘材料层的三层结构，并且所述钝化层在所述非显示区中包括具有所述第一无机绝缘材料层的单层结构。
15.根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中，所述滤色层通过光刻工艺、喷墨印刷工艺以及辊印工艺中的一种形成。
16.根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中，所述基膜具有小于30微米的厚度，并且所述基膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成。
17.根据权利要求1所述的电泳显示设备，该电泳显示设备还包括：
在所述显示区中沿第一方向设置的选通线，该选通线连接到所述开关元件的第一电极；
在所述显示区中沿第二方向设置的数据线，该数据线连接到所述开关元件的第二电极；
位于所述非显示区中并连接到所述选通线的端部的选通焊盘电极；以及
位于所述非显示区中并连接到所述数据线的端部的数据焊盘电极，
其中，所述钝化层包括露出所述选通焊盘电极的选通焊盘接触孔和露出所述数据焊盘电极的数据焊盘接触孔。
18.根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中，所述电泳膜还包括接触所述像素电极的粘接层，并且所述墨层设置在所述公共电极与所述粘接层之间。
19.根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中，所述墨层包括多个囊，各个囊具有通过缩聚反应而被充电的多个染白颗粒和多个染黑颗粒。
20.根据权利要求1所述的电泳显示设备，该电泳显示设备还包括覆盖所述滤色层的保护片。
21.一种制造电泳显示设备的方法，该方法包括以下步骤：
在基板上形成开关元件，该基板包括具有像素区的显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区；
形成覆盖所述开关元件的钝化层；
在所述钝化层上形成像素电极，该像素电极连接到所述开关元件；以及
将电泳膜粘接到所述像素电极上，所述电泳膜包括墨层、公共电极和基膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒，所述公共电极与所述像素电极产生电场，
其特征在于，该方法还包括以下步骤：
在低于100摄氏度的温度下在所述电泳膜上直接形成滤色层，其中所述滤色层包括20wt％到40wt％的环氧树脂和60wt％到80wt％的丙烯酸粘合剂。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，形成所述滤色层的步骤包括如下步骤：形成红滤色图案、形成绿滤色图案以及形成蓝滤色图案，并且所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案分别由包括红色颜料、绿色颜料以及蓝色颜料的彩色光阻形成。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述像素电极具有小于所述像素区的长度和宽度，所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案中的每一种具有与所述像素区相同的长度，并且所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案中的每一种具有与所述像素电极相等或小于所述像素电极的宽度，其中所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案沿与所述宽度平行的方向依次地交替布置。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，形成所述滤色层的步骤还包括形成白滤色图案的步骤，并且所述白滤色图案由感光亚克力和苯并环丁烯中的一种形成。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述像素电极具有小于所述像素区的长度和宽度，并且所述红滤色图案、绿滤色图案、蓝滤色图案以及白滤色图案中的每一种具有与所述像素电极相等或小于所述像素电极的长度和宽度，其中所述红滤色图案、绿滤色图案、蓝滤色图案以及白滤色图案以2乘2的矩阵形布置。
26.根据权利要求21所述的方法，其中，形成所述开关元件的步骤包括以下步骤：
在所述基板上形成选通线；
形成覆盖所述选通线的栅绝缘层；以及
在所述栅绝缘层上形成数据线，该数据线与所述选通线交叉，
其中，形成所述选通线、形成所述数据线以及形成所述像素电极的步骤中的一个步骤包括在所述非显示区中形成对准标记的步骤，并且形成所述滤色层的步骤包括使用所述对准标记的对准步骤。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述对准标记形成在与所述显示区的三个边相邻的各个区域中。
28.根据权利要求21所述的方法，其中，形成所述像素电极的步骤包括如下步骤：形成钼-钛的不透明金属层并对该不透明金属层进行构图以形成像素电极和所述非显示区中的对准标记，其中所述像素电极与所述开关元件完全交叠。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，使用所述对准标记来对准并形成所述滤色层。
30.根据权利要求21所述的方法，其中，形成像素电极包括：在所述钝化层上形成不透明金属层并对该不透明金属层进行构图以形成与所述开关元件交叠的挡光图案和所述非显示区中的对准标记，在所述挡光图案上形成透明导电材料并对所述透明导电材料进行构图以形成所述像素电极。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，使用所述对准标记来对准并形成所述滤色层。
32.根据权利要求21所述的方法，其中，所述滤色层通过光刻工艺、喷墨印刷工艺以及辊印工艺中的一种形成。
33.根据权利要求21所述的方法，其中，所述基膜具有小于30微米的厚度，并且所述基膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成。
34.根据权利要求21所述的方法，其中，所述钝化层具有与所述显示区相对应的第一厚度和与所述非显示区相对应的小于所述第一厚度的第二厚度。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述钝化层包括露出所述开关元件的一部分的接触孔，并且所述像素电极通过所述接触孔连接到所述开关元件，其中位于所述钝化层上的所述像素电极与所述开关元件完全交叠。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，所述钝化层由有机绝缘材料形成，并且所述第一厚度大于2.5微米。
37.一种电泳显示设备，该电泳显示设备包括：
包括显示区和位于所述显示区的外围处的非显示区的基板；
位于所述基板上并彼此交叉的选通线和数据线；
包括栅极、栅绝缘层、半导体层、源极和漏极的薄膜晶体管，其中所述栅极连接到所述选通线，所述栅绝缘层覆盖所述栅极，所述半导体层设置在所述栅绝缘层上，所述源极设置在所述半导体层上并连接到所述数据线，并且所述漏极设置在所述半导体层上并与所述源极分隔开；
钝化层，该钝化层覆盖所述基板的包括所述薄膜晶体管的整个表面并具有露出所述漏极的漏接触孔，其中所述钝化层在所述显示区中包括具有第一无机绝缘材料层、有机绝缘材料层和第二无机绝缘材料层的三层结构，并且所述钝化层在所述非显示区中包括具有所述第一无机绝缘材料层的单层结构；
位于所述钝化层上并通过所述漏接触孔连接到所述漏极的像素电极，所述像素电极与所述薄膜晶体管完全交叠；以及
位于所述像素电极上的电泳膜，该电泳膜包括粘接层、位于所述粘接层上的墨层、位于所述墨层上的公共电极、以及位于所述公共电极上的基膜，其中所述墨层包括多个带电颗粒，
其特征在于，该电泳显示设备还包括：
直接位于所述电泳膜上的滤色层，其中所述滤色层包括20wt％到40wt％的环氧树脂和60wt％到80wt％的丙烯酸粘合剂，并且在低于100摄氏度的温度下形成。
38.根据权利要求37所述的电泳显示设备，其中，所述基膜具有小于30微米的厚度，并且所述基膜由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成。
39.根据权利要求37所述的电泳显示设备，其中，所述滤色层通过光刻工艺、喷墨印刷工艺以及辊印工艺中的一种形成。
40.根据权利要求37所述的电泳显示设备，其中，所述滤色层包括红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案，并且所述红滤色图案、绿滤色图案以及蓝滤色图案分别由包括红色颜料、绿色颜料以及蓝色颜料的彩色光阻形成。
41.根据权利要求37所述的电泳显示设备，其中，所述有机绝缘材料层大于2.5微米。
42.根据权利要求37所述的电泳显示设备，该电泳显示设备还包括位于所述钝化层与所述像素电极之间的挡光图案，其中所述挡光图案与所述薄膜晶体管交叠并且由从包括钼的组中选出的不透明金属材料形成。
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