CN102707534B - 电子显示装置及其制造方法及电子纸 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子显示装置，其上基板上形成有上部电极；下基板上形成有TFT，该TFT漏极作为下部电极；上基板与下基板之间装设有电泳液，电泳液内设有带电球。本发明同时还公开了一种电子显示装置的制造方法和电子纸。本发明的方案，在阵列制作过程中不需要进行透明像素电极的工艺，节约成本，提高产品良率。

Description

电子显示装置及其制造方法及电子纸

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种电子显示装置及其制造方法及电子纸。

背景技术

微杯型电子纸反射显示原理如图1所示，上部电极1(也即透明公共电极)的极性不变，通过改变下部电极3的正负极性，改变装满电泳液2的微杯内带正电白球的位置，从而显示要呈现的画面，该下部电极3也称透明像素电极。图2为图1中的微杯型电子纸下部电极3和电路部分的俯视结构示意图，图3为图1中的微杯型电子纸局部剖面结构，可以看出，一独立的下部电极3与薄膜晶体管(TFT)漏极4连接，由TFT漏极4控制下部电极3的正负极，这种电子显示装置的阵列制作仍需要采用传统的5次掩膜(Mask)工艺或4次掩膜工艺，工艺制程复杂，成本较高。

5次掩膜工艺是指在整个工艺过程中通过使用五块掩模板来实现阵列基板的制造，每一步工艺基本上均由薄膜沉积、掩模板曝光、刻蚀和光刻胶剥离四道工序组成。5次掩膜工艺的具体实现过程如下：1)通过栅极掩模板在玻璃基板上形成栅极和栅极扫描线；2)在栅极金属上连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜，通过半导体层掩模板形成TFT的硅岛；3)通过源漏极掩模板在TFT硅岛上形成源极、漏极以及数据扫描线；4)通过钝化层掩模板形成钝化层薄膜的过孔；5)通过透明像素电极掩模板形成透明像素电极。

而4次掩膜工艺是利用灰色调半透明掩模板，把TFT的硅岛和源漏极的光刻工艺合并到同一次掩膜工艺当中，即：连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜、以及用于形成源极和漏极的第二层金属薄膜，利用灰色调半透明掩模板的全透明区域形成TFT的硅岛，利用灰色调半透明掩模板的半透明区域和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分。4次掩膜工艺的其余过程与5次掩膜工艺相同。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电子显示装置及其制造方法及电子纸，减少工艺制程，节约成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供的一种电子显示装置，包括：

上基板，所述上基板上形成有上部电极；

下基板，所述下基板上形成有TFT，所述TFT漏极作为下部电极；

上基板与下基板之间装设有电泳液，电泳液内设有带电球。

上述方案中，所述TFT漏极设置在电泳液底部一侧。

上述方案中，所述电泳液内墨水为黑色，所述带电球为白色。

上述方案中，所述电泳液内墨水为白色，所述带电球为黑色。

上述方案中，所述电泳液内墨水为透明，所述带电球为黑色；所述下基板下面设有背光源。

上述方案中，所述电泳液内墨水为透明，所述带电球为白色；所述下基板下面设有背光源。

本发明提供的一种电子纸，该电子纸使用上述的电子显示装置。

本发明提供的一种电子显示装置的制造方法，该制造方法包括：

通过栅极掩模板在下基板上形成栅极和栅极扫描线；

连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜、以及用于形成源极和漏极的第二层金属薄膜，利用灰色调半透明掩模板形成TFT的硅岛，利用灰色调半透明掩模板和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分；

在上基板形成上部电极，并在上基板与下基板之间装设电泳液。

上述方案中，所述利用灰色调半透明掩模板形成TFT的硅岛，为：利用灰色调半透明掩模板的全透明区域形成TFT的硅岛；

所述利用灰色调半透明掩模板和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分，为：利用灰色调半透明掩模板的半透明区域和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分。

本发明提供的一种电子显示装置的制造方法，该制造方法包括：

通过栅极掩模板在下基板上形成栅极和栅极扫描线；

在栅极金属上连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜，通过半导体层掩模板形成TFT的硅岛；

通过源漏极掩模板在TFT硅岛上形成源极、漏极以及数据扫描线；

在上基板形成上部电极，并在上基板与下基板之间装设电泳液。

本发明提供了一种电子显示装置及其制造方法及电子纸，在上基板上形成有上部电极；下基板上形成有TFT，该TFT漏极作为下部电极；上基板与下基板之间装设有电泳液，电泳液内设有带电球；如此，在阵列制作过程中不需要进行透明像素电极的工艺，即省去5次掩膜工艺和4次掩膜工艺的最后两次掩膜工艺，节约成本，提高产品良率。

附图说明

图1为现有技术中微杯型电子纸反射型显示的原理示意图；

图2为现有技术中微杯型电子纸下部电极和电路部分的俯视结构示意图；

图3为现有技术中微杯型电子纸的局部剖面结构示意图；

图4为本发明实现一种电子显示装置的局部剖面结构示意图；

图5为本发明的一种电子显示装置的制造方法的流程示意图；

图6为本发明另一种电子显示装置的制造方法的流程示意图；

图7为本发明一种实现反射型电子纸显示的原理示意图；

图8为本发明另一种实现反射型电子纸显示的原理示意图；

图9为本发明实现透射型电子纸显示的原理示意图；

图10为本发明实现半透射半反射型电子纸显示的原理示意图。

附图标记说明：1，上部电极；2，电泳液；3，下部电极；4，TFT漏极；5，上基板；6，下基板；7，TFT。

具体实施方式

本发明的基本思想是：上基板上形成有上部电极；下基板上形成有TFT，该TFT漏极作为下部电极；上基板与下基板之间装设有电泳液，电泳液内设有带电球。

下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明实现一种电子显示装置，如图4所示，包括：上基板5、下基板6；其中，

所述上基板5上形成有上部电极1；

所述下基板6上形成有TFT7，该TFT7漏极4作为下部电极，该TFT漏极4设置在电泳液2底部一侧；

上基板5与下基板6之间装设有电泳液2，电泳液2内设有带电球。

这里，所述上部电极1的形成方法为现有技术，在这里不进行赘述。

为了实现上述电子显示装置，本发明提供一种电子显示装置的制造方法，如图5所示，该制造方法包括以下几个步骤：

步骤101：通过栅极掩模板在下基板上形成栅极和栅极扫描线；

步骤102：连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜、以及用于形成源极和漏极的第二层金属薄膜，利用灰色调半透明掩模板形成TFT的硅岛，利用灰色调半透明掩模板和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分；

本步骤中，所述利用灰色调半透明掩模板形成TFT的硅岛，一般为：利用灰色调半透明掩模板的全透明区域形成TFT的硅岛；

所述利用灰色调半透明掩模板和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分，一般为：利用灰色调半透明掩模板的半透明区域和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分。

步骤103：在上基板形成上部电极，并在上基板与下基板之间装设电泳液。

本实施例所述的制造方法，通过2次掩膜工艺就可以实现电子显示装置的阵列制作，在阵列制作过程中不需要进行透明像素电极的工艺，减少了4次掩膜工艺制程的最后两次掩膜工艺，节约了成本。

本发明还提供一种电子显示装置的制造方法，如图6所示，该制造方法包括以下几个步骤：

步骤201：通过栅极掩模板在下基板上形成栅极和栅极扫描线；

步骤202：在栅极金属上连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜，通过半导体层掩模板形成TFT的硅岛；

步骤203：通过源漏极掩模板在TFT的硅岛上形成源极、漏极以及数据扫描线；

步骤204：在上基板形成上部电极，并在上基板与下基板之间装设电泳液。

本实施例所述的制造方法，通过3次掩膜工艺就可以实现电子显示装置的阵列制作，在阵列制作过程中不需要进行透明像素电极的工艺，减少了5次掩膜工艺制程的最后两次掩膜工艺，节约了成本。

基于上述电子显示装置，本发明还提供一种电子纸，该电子纸使用上述的通过TFT漏极电压控制电泳液中带电球聚集的电子显示装置；所述电子纸可以是：反射型电子纸、透射型电子纸、或半透射半反射型电子纸等。

实例一，一种实现反射型电子纸的电子显示装置，如图7所示，该电子显示装置的上基板上形成有上部电极1，下基板上的TFT漏极4作为下部电极，电泳液2内墨水为黑色、带电球为白色，当TFT漏极4电压为0时，带电球全部浮在上部电极1侧，入射光全部反射；当TFT漏极4电压为1/2V时，靠近TFT漏极4的一半带电球聚集到TFT漏极4附近，只在剩余一半带电球处入射光反射；当TFT漏极4电压为V时，全部带电球聚集到TFT漏极4附近，入射光不反射；所述V可以根据电泳液参数通过计算或试验获得。

实例二，一种实现反射型电子纸的电子显示装置，如图8所示，该电子显示装置的上基板上形成有上部电极1，下基板上的TFT漏极4作为下部电极，电泳液2内墨水为白色、带电球为黑色，当TFT漏极4电压为0时，带电球全部浮在上部电极1侧，入射光不反射；当TFT漏极4电压为1/2V时，靠近TFT漏极4的一半带电球聚集到TFT漏极4附近，没有带电球的部分入射光反射，只在剩余一半带电球处入射光不反射；当TFT漏极4电压为V时，全部带电球聚集到TFT漏极4附近，入射光全部反射。

实例三，一种实现透射型电子纸的电子显示装置，如图9所示，该电子显示装置的上基板上形成有上部电极1，下基板上的TFT漏极4作为下部电极，电泳液2内墨水为无色、带电球为黑色，所述下基板下面设有背光源(图中未示)。当TFT漏极4电压为0时，带电球全部浮在上部电极1侧，入射光不透射；当TFT漏极4电压为1/2V时，靠近TFT漏极4的一半带电球聚集到TFT漏极4附近，没有带电球的部分入射光能透射，只在剩余一半带电球处入射光不能透射；当TFT漏极4电压为V时，全部带电球聚集到TFT漏极4附近，入射光全部透射；

实例四，一种实现半透射半反射型电子纸的电子显示装置，如图10所示，该电子显示装置的上基板上形成有上部电极1，下基板上的TFT漏极4作为下部电极，电泳液2内墨水为无色、带电球为白色，所述下基板下面设有背光源(图中未示)。当TFT漏极4电压为0时，带电球全部浮在上部电极1侧，入射光全反射；当TFT漏极4电压为1/2V时，靠近TFT漏极4的一半带电球聚集到TFT漏极4附近，没有带电球的部分入射光能透射，在剩余一半带电球处入射光全反射；当TFT漏极4电压为V时，全部带电球聚集到TFT漏极4附近，入射光全部透射。

上述的实例一、实例二、实例三和实施例四均以黑色或白色带电球为例，说明通过调节TFT漏极电压控制带电球的聚集，实现黑白画面显示，在实际应用中，也同样可以实现彩色画面显示，这里不再举例赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子显示装置，其特征在于，包括：

上基板，所述上基板上形成有上部电极；

下基板，所述下基板上形成有薄膜晶体管TFT，所述TFT的源极和漏极在同一层形成，所述TFT漏极作为下部电极；

上基板与下基板之间装设有电泳液，电泳液内设有带电球；其中，

所述TFT漏极设置在电泳液底部一侧。

2.根据权利要求1所述的电子显示装置，其特征在于，所述电泳液内墨水为黑色，所述带电球为白色。

3.根据权利要求1所述的电子显示装置，其特征在于，所述电泳液内墨水为白色，所述带电球为黑色。

4.根据权利要求1所述的电子显示装置，其特征在于，所述电泳液内墨水为透明，所述带电球为黑色；所述下基板下面设有背光源。

5.根据权利要求1所述的电子显示装置，其特征在于，所述电泳液内墨水为透明，所述带电球为白色；所述下基板下面设有背光源。

6.一种电子显示装置的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：

通过栅极掩模板在下基板上形成栅极和栅极扫描线；

连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜、以及用于形成源极和漏极的第二层金属薄膜，利用灰色调半透明掩模板形成TFT的硅岛，利用灰色调半透明掩模板和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分；

在上基板形成上部电极，并在上基板与下基板之间装设电泳液；

其中，所述TFT的漏极设置在电泳液底部一侧；所述TFT漏极作为下部电极。

7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，

所述利用灰色调半透明掩模板形成TFT的硅岛，为：利用灰色调半透明掩模板的全透明区域形成TFT的硅岛；

所述利用灰色调半透明掩模板和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分，为：利用灰色调半透明掩模板的半透明区域和光刻胶的灰化工艺在TFT硅岛上形成源极、漏极以及TFT的沟道部分。

8.一种电子显示装置的制造方法，其特征在于，该制造方法包括：

通过栅极掩模板在下基板上形成栅极和栅极扫描线；

在栅极金属上连续沉积栅极绝缘层、有源层薄膜和欧姆接触层薄膜，通过半导体层掩模板形成TFT的硅岛；

通过源漏极掩模板在TFT硅岛上形成源极、漏极以及数据扫描线；

在上基板形成上部电极，并在上基板与下基板之间装设电泳液；

其中，所述TFT的漏极设置在电泳液底部一侧；所述TFT漏极作为下部电极。

9.一种电子纸，其特征在于，该电子纸使用权利要求1-5中任意一项所述的电子显示装置。