CN103472578B - 电润湿显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种电润湿显示装置包括基体基板、电润湿层、限定像素区域的壁、位于像素区域中的疏水层和用来控制电润湿层的电子器件,其中,电润湿层具有互不混溶的第一流体和第二流体。还提供了一种制造电润湿显示装置的方法。

Description

电润湿显示装置及其制造方法
该申请要求于2012年6月5日提交的第10-2012-0060573号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种利用电润湿效应的电润湿显示装置和一种制造该电润湿显示装置的方法。
背景技术
广泛地使用各种平板显示器,例如,液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)显示器、有机发光显示器(OLED)、场效应显示器(FED)、电泳显示器(EPD)或电润湿显示器(EWD)。
电润湿显示器向水溶液液体电解质提供电压,以改变水溶液液体电解质的表面张力并且反射或透射来自外部光源的光,从而显示图像。
发明内容
本公开的实施例提供了一种具有增强的显示品质的电润湿显示装置和一种具有简化的制造工艺、减少的制造时间和成本及增强的显示品质的制造该电润湿显示装置的方法。
本发明构思的示例性实施例提供了一种电润湿显示装置,其包括:基体基板;电润湿层,在像素区域中,包括第一流体和与第一流体不混溶的第二流体;壁,位于基体基板上以划分像素区域并限制第一流体和第二流体中的至少一种的流动范围;疏水层,位于像素区域中;电子器件,被构造为向电润湿层施加电场,以控制电润湿层。第二流体具有电导性或极性。壁包括基本平行于基体基板的顶表面和将基体基板与顶表面连接的侧表面。疏水层覆盖壁的侧表面和基体基板。
本发明构思的示例性实施例提供了一种电润湿显示装置,其通过下述步骤制造:在基体基板上形成用于限定像素区域的壁;形成覆盖基体基板的顶表面和壁的侧表面且暴露壁的顶表面的疏水层;在像素区域中形成电润湿层;形成被构造为控制电润湿层的电子器件。
疏水层通过下述步骤形成:在形成有壁的基体基板上形成预疏水层;使壁收缩,以使预疏水层的一部分与壁分离;去除预疏水层的分离部分,以使壁的顶表面暴露。
当形成疏水层时,在使壁收缩之前,可以向预疏水层照射UV线,以在预疏水层中形成裂纹。
壁可以通过下述步骤形成:在基体基板上涂覆有机材料,以形成有机层;在有机层上形成牺牲图案;利用牺牲图案作为掩模将有机层图案化。牺牲图案可以包括负型光致抗蚀剂、正型光致抗蚀剂或金属。当牺牲图案包括负型光致抗蚀剂或金属时,在剖视图中,牺牲图案可以包括宽度比壁的宽度大的顶表面和宽度与壁的宽度相同的底表面。当牺牲图案包括正型光致抗蚀剂时,在剖视图中,牺牲图案可以包括宽度比壁的宽度大的底表面和宽度比牺牲图案的底表面的宽度小的顶表面。疏水层可以通过下述步骤形成:在形成有牺牲图案的基体基板上形成预疏水层;剥离牺牲图案和牺牲图案上的预疏水层,以使壁的顶表面暴露。
根据实施例,提供了一种制造电润湿显示器的方法,该方法包括:在基体基板的表面上形成壁;在基体基板的表面和壁上形成疏水层;从壁的顶表面去除疏水层。
从壁的顶表面去除疏水层的步骤可以包括:利用预定波长的紫外(UV)线照射壁;使壁收缩;洗掉壁的顶表面的疏水层。
在基体基板的表面上形成壁的步骤可以包括:在基体基板的表面上顺序地形成有机层和牺牲层;将有机层和牺牲层图案化,以形成壁和牺牲图案。
将有机层和牺牲层图案化的步骤可以包括同时蚀刻有机层和牺牲层。
在基体基板的表面上形成壁的步骤可以包括:在基体基板的表面上顺序地形成有机层和牺牲层;分别对牺牲层和有机层顺序地执行光刻和蚀刻。
从壁的顶表面去除疏水层的步骤可以包括从壁的顶表面剥离牺牲图案和疏水层。
附图说明
通过参照以下结合附图考虑时的详细描述,本发明的实施例将变得容易理解,其中:
图1是示出了根据本发明实施例的电润湿显示装置的一部分的剖视图;
图2是示出了包括在图1中示出的电润湿显示装置中的像素的等效电路图;
图3是示出了图1中示出的电润湿显示装置的平面图;
图4是沿着图3中示出的I-I'线截取的剖视图;
图5是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的流程图;
图6A至图6G是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的剖视图;
图7A和图7B是示出了在向预疏水层照射UV之后的预疏水层的扫描电子显微镜(SEM)照片;
图8是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的流程图;
图9A至图9G是示出了图8中示出的制造电润湿显示装置的方法的剖视图;
图10A至图10G是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的剖视图。
具体实施方式
将理解的是,当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时,该元件或层可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层,或者,可以存在中间元件或中间层。如这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个项目的任意组合和所有组合。
如这里所使用的,除非上下文另外明确地指明,否则单数形式“一个(种)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。
在下文中,将参照附图详细地解释本发明,其中,在所有附图和整个说明书中,相同的标号可以用来表示相同或基本相同的元件。
图1是示出了根据本发明实施例的电润湿显示装置的一部分的剖视图。电润湿显示装置包括按矩阵形状布置的多个像素,在图1中示出了像素之一。如图1所示,像素的范围用两条第一点划线DOT1表示。
参照图1,每个像素包括阵列基板、对向基板和电润湿层EWL。阵列基板包括第一基体基板BS1、第一电极EL1、开关器件、壁WL和疏水层HPL。对向基板包括第二基体基板BS2和第二电极EL2。第一电极EL1、开关器件和第二电极EL2构成控制电润湿层EWL的电子器件。
电润湿显示装置包括在其上显示图像的前表面和与前表面相对的后表面。前表面前方的观看者可以感知到显示在电润湿显示装置上的图像。在示例性实施例中,第二基体基板BS2的外表面(例如,图1中的第二基体基板BS2的顶表面)被称作电润湿显示装置的前表面或顶表面,第一基体基板BS1的外表面(例如,图1中的第一基体基板BS1的底表面)被称作电润湿显示装置的后表面或底表面。然而,前表面和后表面的位置不应局限于此或受此局限。可以根据电润湿显示装置的诸如反射模式、透射模式或透反射模式的操作模式来改变前表面和后表面的位置。根据实施例,电润湿显示装置采用每个包括多个像素的片段(segment)形成图像的片段显示类型。
根据实施例,第一基体基板BS1和第二基体基板BS2中的每个形成在一般由像素共用的单个主体中,或者形成在均用作每个像素的至少一部分的多个可分割构件中。根据实施例,第一基体基板BS1和/或第二基体基板BS2包括但不限于诸如玻璃或聚合物的透明绝缘体,例如,塑料。例如,根据实施例,第一基体基板BS1和/或第二基体基板BS2由聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、纤维增强塑料(FRP)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)形成。根据实施例,第一基体基板BS1和/或第二基体基板BS2为刚性的或柔性的。
电润湿层EWL设置在由第一基体基板BS1、第二基体基板BS2和壁限定的空间中。电润湿层EWL包括第一流体FL1和第二流体FL2。第一流体FL1和第二流体FL2是彼此不能混溶的。
第一流体FL1具有非电导性。根据实施例,第一流体FL1包括诸如十六烷的烷或诸如硅油的油。
第二流体FL2具有电导性或极性,并且包括在其中溶解有氯化钾的水和乙醇的混合物或者包括氯化钠水溶液。根据实施例,第二流体FL2是透明的或者具有颜色。作为示例,第二流体FL2是白色的并且吸收或反射来自外部源的光。
在下文中,出于描述的目的,第一流体FL1是不导电的油,第二流体FL2是导电的电解质。然而,第一流体FL1或第二流体FL2的材料不限于此。
第一流体FL1可以吸收光的至少一些光谱并且透射光的一些其它光谱,导致呈现颜色。第一流体FL1包括颜料颗粒或染料以呈现颜色。可选择地,第一流体FL1是黑色的,从而第一流体FL1可以吸收基本所有光谱的可见光。根据实施例,第二流体FL2反射光的光谱。
壁WL通过划分分别对应于像素的像素区域PA来限定像素区域PA。像素区域PA的范围通过图1中示出的第一点划线DOT1来示出。壁WL设置在第一基体基板BS1上。壁WL从第一基体基板BS1突出。壁WL包括与第一基体基板BS1平行或基本平行的顶表面以及将壁WL的顶表面连接到第一基体基板BS1的侧表面。根据实施例,当在第一基体基板BS1上形成另一层时,侧表面将壁WL的顶表面连接到所述另一层。壁WL与第一基体基板BS1一起限定用于每个像素区域PA的像素空间。
疏水层HPL设置在第一基体基板BS1和壁WL在像素区域PA中的一些表面上。疏水层HPL对应于每个像素基本覆盖除了壁WL的顶表面之外的像素区域PA。例如,疏水层HPL设置在第一基体基板BS1的顶表面和壁WL的侧表面上。疏水层HPL并不设置在壁WL的顶表面上并且暴露壁WL的顶表面。因此,每个像素的疏水层HPL与相邻像素的疏水层HPL通过壁WL的没有形成疏水层HPL的顶表面分离。根据实施例,疏水层HPL覆盖壁WL的侧表面的至少一部分。
根据实施例,阻挡层BRL设置在第一基体基板BS1和疏水层HPL之间及第一基体基板BS1和壁WL之间。根据实施例,阻挡层BRL具有多层结构,例如,双层结构。可选择地,省略了阻挡层BRL。
疏水层HPL包括具有疏水性质的材料,例如,含氟化合物。根据实施例,该化合物包括由诸如-CxFy-、CxFyHz-、-CxFyCzHp-、-CxFyO-或-CxFyN(H)-的化学式表示的聚合物化合物,其中,x、y、z、p、n和m均为等于或大于1的整数,或者,该化合物包括非晶氟化合物,例如,由DuPont生产的具有下面的化学式1的AF1600:
[化学式1]
根据实施例,疏水层HPL具有透光性质或反光性质。当疏水层HPL具有反光性质时,来自外部源的光可以被疏水层HPL反射。根据实施例,疏水层HPL是白色的,或者可选择地,疏水层HPL吸收特定波长的光并反射另一特定波长的光以呈现除白色外的颜色。
壁WL与疏水层HPL一起将第一流体FL1和第二流体FL2中的至少一个的运动范围限制在像素空间的内部。在示例性实施例中,壁WL的整个表面或一部分表面具有亲水性质,使得壁WL可以允许第一流体FL1放置在像素空间中。壁WL的没有形成疏水层HPL的被暴露的顶表面具有亲水性质。当壁WL的顶表面具有疏水性质时,第一流体FL1可以沿着壁WL的顶表面在壁WL的上方经过,从而导致电润湿显示装置的故障。壁WL由亲水有机化合物形成,从而壁WL的整个表面具有亲水性质。
即使当壁WL具有亲水表面时,第一流体FL1也可能在壁WL的上方流动并且到达相邻的像素区域PA。根据实施例,壁WL具有足以防止第一流体FL1在壁WL的上方流到相邻像素区域PA的高度。根据实施例,并不总是需要壁WL的高度大于第一流体FL1的最大高度。
电子器件设置在每个像素中,并且通过向电润湿层EWL施加电势来控制电润湿层EWL。第一电极EL1设置在第一基体基板BS1上。开关器件设置在第一基体基板BS1上并且与第一电极EL1连接。第二电极EL2设置在第二基体基板BS2上。
第一电极EL1设置在第一基体基板BS1和疏水层HPL之间。根据实施例,阻挡层BRL设置在第一电极EL1和疏水层HPL之间。阻挡层BRL防止第二流体FL2直接接触第一电极EL1。
第一电极EL1通过疏水层HPL与电润湿层EWL分离。根据实施例,第一电极EL1具有预定的形状。通过开关器件向第一电极EL1施加电压信号。开关器件设置在每个像素中,导致在第一基体基板BS1上的开口器件的阵列。
根据实施例,第二电极EL2形成为单个电极,以覆盖所有的像素。可选择地,第二电极EL2被分为分别对应于像素的多个子电极。当第二电极EL2被分为多个子电极时,所划分的子电极彼此电连接。根据实施例,第二电极EL2直接接触第二流体FL2。
在示例性实施例中,第一电极EL1和第二电极EL2分别设置在第一基体基板BS1和第二基体基板BS2上,但它们不应局限于此或受此局限。例如,可选择地,第一电极EL1和第二电极EL2可以设置在第一基体基板BS1上。根据实施例,第二电极EL2可以设置在第一电极EL1的至少一个侧部处并且可以与第一电极EL1电绝缘。例如,根据实施例,第一电极EL1设置在像素区域PA的被壁WL围绕的部分上,第二电极EL2设置在像素区域PA的其余部分上并且与第一电极EL1分隔开。可选择地,第一电极EL1可以设置在被壁WL围绕的像素区域PA中,第二电极EL2可以设置在形成有壁WL的区域(例如,壁WL的底表面或侧表面),以与第一电极EL1分隔开。
当分别向第一电极EL1和第二电极EL2施加具有互不相同的电平的两个电压时,像素导通。例如由这两个电压之间的电压差引起的排斥力或吸引力的静电力使第二流体FL2向第一电极EL1移动,因此将第一流体FL1从疏水层HPL的至少一部分挤到壁WL处。被挤的第一流体FL1可以具有如由第二虚线DOT2所示的液滴(drop)形状。第一流体FL1在像素导通时具有最大的高度。当第一流体FL1被挤到壁WL处时,像素的疏水层HPL被暴露。
当像素的第一电极EL1和第二电极EL2之间的电压差为大约零伏或接近于零伏时,像素截止,由电压差引起的静电力消失,第一流体FL1再次覆盖疏水层HPL。这样,第一流体FL1起到可以在每个像素中进行电学控制的光学开关的作用。
图2是示出了图1中示出的电润湿显示装置的像素的等效电路图。
像素包括开关器件TR、第一电容器CAP1和第二电容器CAP2。在图2中,像素包括一个开关器件。然而,本发明的实施例不限于此。可选择地,电润湿显示装置的每个像素可以包括多于一个的开关器件。
开关器件TR包括栅电极、源电极和漏电极。开关器件TR与布线部分连接。布线部分包括连接到开关器件TR的栅极线GL和数据线DL以及存储线STL。栅电极连接到栅极线GL,源电极连接到数据线DL,漏电极连接到第一电容器CAP1和第二电容器CAP2。第一电容器CAP1(也称作电润湿电容器)包括第一电极EL1、第二电极EL2以及设置在第一电极EL1和第二电极EL2之间的流体。第二电极EL2与第二流体FL2接触,以接收施加到第二流体FL2的共电压Vcom。第二电容器CAP2(也称作存储电容器)包括漏电极(和/或第一电极EL1)、存储电极以及设置在漏电极和存储电极之间的绝缘层。存储电极连接到存储线STL。
当向栅极线GL施加栅极信号时,开关器件TR导通,因而施加到数据线DL的电压通过导通的开关器件TR施加到第一电容器CAP1和第二电容器CAP2。施加到第一电极EL1的数据电压通过第一电容器CAP1和第二电容器CPA2的耦合电容和泄漏电流保持被充在第一电容器CAP1和第二电容器CAP2中,从而直到数据电压被更新之前一直对像素进行驱动。
图3是示出了图1中示出的电润湿显示装置的平面图。图4是沿着图3中示出的I-I'线截取的剖视图。电润湿显示装置包括按矩阵形状布置的多个像素,在图3和图4中示出了像素之一。
参照图3和图4,电润湿显示装置包括阵列基板、面对阵列基板的对向基板以及设置在阵列基板和对向基板之间的电润湿层EWL。
阵列基板包括第一基体基板BS1、布线部分、第一电极EL1、开关器件TR、壁WL和疏水层HPL。
根据实施例,第一基体基板BS1呈具有两条长边和两条短边的矩形形状。
布线部分向开关器件TR传输信号,并且包括多条栅极线GL、多条数据线DL、多个存储电极STE和多条存储线STL。
栅极线GL设置在第一基体基板BS1上,并且在行方向D1上延伸。存储电极STE与栅极线GL分隔开。存储线STL在行方向D1上延伸,并且基本平行于栅极线GL。存储线STL与存储电极STE连接。数据线DL在与行方向D1交叉的列方向D2上延伸。数据线DL设置在第一基体基板BS1上,栅极绝缘体GI设置在数据线DL和第一基体基板BS1之间。根据实施例,栅极绝缘体GI包含氧化硅或氮化硅。
开关器件TR与栅极线GL中的对应的栅极线GL和数据线DL中的对应的数据线DL连接。开关器件TR包括栅电极GE、半导体层SM、源电极SE和漏电极DE。
栅电极GE从栅极线GL突出。栅电极GE包含导电材料,例如,诸如铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、钨(W)、铬(Cr)、钛(Ti)的金属或者包括前述金属中的至少一种的合金。
栅极绝缘体GI设置在第一基体基板BS1上方,并且覆盖栅极线GL和栅电极GE。
半导体层SM设置在栅电极GE上,栅极绝缘体GI设置在半导体层SM和栅电极GE之间。根据实施例,半导体层SM包括氧化物半导体、非晶硅半导体或者晶体硅半导体或多晶硅半导体。
半导体层SM包括设置在栅极绝缘体GI上的活性层和设置在活性层上的欧姆接触层。当在平面图中看时,活性层设置在形成有源电极SE和漏电极DE的区域中以及源电极SE与漏电极DE之间的区域中。欧姆接触层设置在活性层和源电极SE之间以及活性层和漏电极DE之间。
源电极SE从数据线DL分支,漏电极DE与源电极SE分隔开。当从平面图看时,源电极SE和漏电极DE的一部分与栅电极GE叠置。
源电极SE和漏电极DE包含导电材料,例如,铜、钼、铝、钨、铬、钛或包括前述金属中的至少一种的合金。
在示例性实施例中,源电极SE和漏电极DE在除了源电极SE和漏电极DE之间的区域外的区域中与半导体层SM的一部分叠置。半导体层SM的与源电极SE和漏电极DE之间的区域对应的部分起着沟道部分的作用。当开关器件TR导通时,电流穿过沟道部分在源电极SE和漏电极DE之间流动。
钝化层PSV设置在沟道部分上,以覆盖并保护沟道部分。根据实施例,钝化层PSV包含氮化硅或氧化硅。
第一电极EL1通过穿过钝化层PSV形成的接触孔CH连接到漏电极DE。漏电极DE的一部分通过接触孔CH暴露,第一电极EL1通过接触孔CH连接到漏电极DE的被暴露的部分。
在示例性实施例中,当电润湿显示装置具有透射型结构时,第一电极EL1包含透明导电材料,例如,氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)。在可选的示例性实施例中,当电润湿显示装置具有反射型结构时,第一电极EL1包含具有反光性质的导电材料,诸如例如铝的金属。根据实施例,第一电极EL1具有多层结构,该多层结构包括透明导电材料和具有反光性质的导电材料。此外,当电润湿显示装置具有透反射型结构时,第一电极EL1包括用来反射外部光的反射部分和用来透射外部光的透射部分。根据实施例,第一电极EL1具有透明导电材料和/或反射光的导电材料的单层结构或多层结构。
根据实施例,滤色器设置在漏电极DE和钝化层PSV之间。滤色器使得穿过每个像素PX的光呈现颜色。根据实施例,滤色器包括分别对应于一些像素的红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。设置有红色滤色器的像素被称作红色像素,设置有绿色滤色器的像素被称作绿色像素,设置有蓝色滤色器的像素被称作蓝色像素。可选择地,滤色器还包括不同于诸如红色、绿色和蓝色的颜色的颜色。
阻挡层BRL设置在形成有第一电极EL1的第一基体基板BS1上。阻挡层BRL防止构成电润湿层EWL的一些材料(例如,极性材料或导电材料)渗透或扩散到第一电极EL1中。当极性材料或导电材料到达第一电极EL1时,第一电极EL1和电润湿层EWL可以通过具有极性或导电性的材料彼此电连接。
壁WL设置在形成有阻挡层BRL的第一基体基板BS1上。壁WL从第一基体基板BS1突出并且在每个像素区域PA中形成像素空间。通过第一基体基板BS1和壁WL来围绕像素空间。壁WL限制第一流体FL1和第二流体FL2中的至少一个的移动范围。
疏水层HPL覆盖第一基体基板BS1的顶表面和壁WL的侧表面。壁WL的被疏水层HPL暴露的顶表面具有亲水性质。因此,第一流体FL1被排离壁WL的顶表面,从而第一流体FL1的运动被限制在像素空间中而不在壁WL上方流动。
对向基板包括面对第一基体基板BS1的第二基体基板BS2和设置在第二基体基板BS2上的第二电极EL2。
第二电极EL2形成为单个电极,以覆盖所有的像素。可选择地,第二电极EL2可以分为分别对应于像素的多个子电极。当第二电极EL2分为多个子电极时,所划分的子电极彼此电连接。第二电极EL2直接接触第二流体FL2。
第二电极EL2包含透明导电材料,例如,氧化铟锡、氧化铟锌或氧化铟锡锌。
图5是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的流程图。图6A至图6G是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的剖视图。
参照图5,通过形成阵列基板和对向基板并且通过将阵列基板与对向基板结合来制造电润湿显示装置。
形成阵列基板的步骤包括:在第一基体基板上形成第一电极(S111);形成壁以限定像素空间(S121);在像素空间中形成预疏水层(S131);使壁收缩以使预疏水层的一部分与壁分离(S141);去除分离的预疏水层以形成疏水层(S151);形成电润湿层(S161)。形成对向基板的步骤包括在第二基体基板上形成第二电极(S171)。将阵列基板和对向基板结合成彼此面对,并且使电润湿层设置在阵列基板和对向基板之间(S181)。
参照图1、图3、图4、图5和图6A至图6G来更详细地描述制造电润湿显示装置的方法。
参照图6A,准备第一基体基板BS1,并且在第一基体基板BS1上形成开关器件和第一电极EL1。
在由透明绝缘材料制成的第一基体基板BS1上由第一导电材料形成栅极线图案。栅极线图案包括栅电极GE、栅极线GL、存储电极STE和存储线STL。
通过在第一基体基板BS1上形成诸如金属的第一导电材料并且利用第一掩模通过光刻工艺将第一导电材料图案化来形成栅极线图案。根据实施例,例如,第一导电材料包含诸如铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、钨(W)、铬(Cr)、钛(Ti)的金属或者包括前述金属中的至少一种的合金。根据实施例,将栅极线图案形成为单层结构或多层结构。根据实施例,栅极线图案包括使用金属的合金层。例如,根据实施例,栅极线图案包括包含顺序地堆叠的钼、铝和钼的三金属层,或者包括钼-铝合金层。
然后,在栅极线图案上形成栅极绝缘体GI。在栅极绝缘体GI上形成半导体层SM。根据实施例,半导体层SM包含掺杂的或未掺杂的硅或者包含氧化物半导体。半导体层SM设置在栅电极GE上方,并且在平面图中与栅电极GE的至少一部分叠置。
在半导体层SM上形成数据线图案。数据线图案包括数据线DL、源电极SE和漏电极DE。
根据实施例,通过利用第二掩模的单个光刻工艺来形成半导体层SM和数据线图案。根据实施例,第二掩模包括缝隙掩模或半色调掩模或者衍射掩模。根据实施例,下面描述利用缝隙掩模的光刻工艺。
在其上形成有栅极线图案的第一基体基板BS1上顺序地堆叠栅极绝缘体GI、半导体薄膜和第二导电层。第二导电层由第二导电材料形成,例如,由铜(Cu)、钼(Mo)、铝(Al)、钨(W)、铬(Cr)、钛(Ti)或者包括前述金属中的至少一种的合金形成。根据实施例,第二导电层包括单层结构或多层结构。根据实施例,第二导电层包括由第二导电材料形成的合金层。
接着,在第一基体基板BS1上形成光致抗蚀剂,然后通过第二掩模使光致抗蚀剂曝光(例如,紫外线)。第二掩模包括阻挡照射光的第一区域、缝隙图案在其中形成为部分地透射照射光和部分地阻挡照射光的第二区域以及透射照射光的第三区域。当对通过第二掩模曝光的光致抗蚀剂显影时,具有预定厚度的光致抗蚀剂图案留在照射光被第二掩模完全地或部分地阻挡的第二区域和第三区域中。从光被透射的第一区域基本完全去除了光致抗蚀剂,从而使第二导电层的表面暴露在外。由于第二区域比第一区域被曝光得多,所以与第二区域对应的光致抗蚀剂图案的厚度比与第一区域对应的光致抗蚀剂图案的厚度小。接着,利用光致抗蚀剂图案作为掩模来选择性地图案化半导体薄膜和第二导电层。因此,在栅极线GL的预定区域上形成半导体层SM和第二导电材料的第二导电图案。然后,当通过灰化工艺或回蚀工艺进行对光致抗蚀剂图案的半色调蚀刻时,完全地去除了半导体层SM上的与形成有缝隙图案的第二区域对应的光致抗蚀剂图案,从而使第二导电图案的表面被部分地暴露。利用剩余的光致抗蚀剂图案作为掩模来去除被暴露的第二导电图案和半导体层SM的与被暴露的第二导电图案对应的上部,并且去除剩余的光致抗蚀剂图案。因此,形成半导体层SM、源电极SE、漏电极DE和数据线DL以及源电极SE和漏电极DE之间的沟道部分。在示例性实施例中,使用的是正型光致抗蚀剂,但是不限于此。在可选择的示例性实施例中,可以使用负型光致抗蚀剂。
形成半导体层SM和数据线图案的方法不限于上述的单个光刻工艺。可选择地,可以通过互不相同的两个光刻工艺来分别形成半导体层SM和数据线图案。
在其上形成有数据线图案的第一基体基板BS1上形成钝化层PSV。钝化层PSV设置在第一基体基板BS1上并且覆盖开关器件。根据实施例,在钝化层PSV上形成滤色器。根据实施例,滤色器包括红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器中的一种。通过包括涂覆有颜色的光敏有机材料和利用掩模使光敏有机材料曝光和显影的单个光刻工艺来分别形成红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器。根据实施例,光敏有机材料包含特定颜色(例如,红色、绿色或蓝色)的颜料或染料。
穿过钝化层PSV的一部分来形成接触孔CH,以使开关器件的漏电极DE暴露。根据实施例,通过光刻工艺来形成接触孔CH。
接着,在第一基体基板BS1上形成第一电极EL1。通过利用导电材料形成导电层并且利用光刻工艺将该导电层图案化来形成第一电极EL1。
第一电极EL1包含透明导电材料,例如,氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)。当电润湿显示装置具有反射型结构时,第一电极EL1包含具有反射性质的导电材料,诸如例如铝的金属。根据实施例,第一电极EL1具有使用透明导电材料和反射导电材料的多层结构。当电润湿显示装置具有透反射型结构时,第一电极EL1包括用来反射外部光的反射部分和用来透射外部光的透射部分。根据实施例,第一电极EL1具有透明导电材料和/或反射导电材料的单层结构或多层结构。
通过接触孔CH使第一电极EL1与漏电极DE连接。
然后,在其上形成有第一电极EL1的第一基体基板BS1上形成阻挡层BRL。根据实施例,通过使用荫罩的沉积方法或光刻工艺来形成阻挡层BRL。根据实施例,阻挡层BRL具有单层结构或多层结构。
接着,参照图6B,在其上形成有阻挡层BRL的第一基体基板BS1上形成壁WL。通过光刻工艺来形成壁WL,该光刻工艺例如包括在第一基体基板BS1上涂覆具有光敏有机聚合物的光敏层以及使光敏层曝光和显影。根据实施例,光敏有机聚合物包括亲水材料或亲水官能团以形成具有亲水性质的壁WL。
在第一温度下初次焙烧光敏层。光敏层在曝光工艺和显影工艺过程中从第一基体基板BS1突出,并且将光敏层图案化为形成壁WL,所述壁WL包括与第一基体基板BS1的顶表面平行的顶表面和将壁WL的顶表面连接到第一基体基板BS1的顶表面(或形成在第一基体基板BS1上的另一层的顶表面)的侧表面。在初次焙烧工艺过程中,不是将壁WL预焙烧为完全固化而是将壁WL焙烧为具有第一高度H1。根据实施例,第一温度低于光敏层的固化温度,并且可以根据光敏层的类型、性质或固化持续时间而改变。例如,根据实施例,第一温度在大约110℃至大约140℃的范围内,例如,为大约130℃。
参照图6C,在第一基体基板BS1的其上形成有壁WL的顶表面上形成预疏水层P_HPL。在第一基体基板BS1的顶表面上形成预疏水层P_HPL,从而预疏水层P_HPL覆盖第一基体基板BS1的顶表面的一部分及壁WL的顶表面和侧表面。根据实施例,预疏水层P_HPL包括含氟化合物,从而预疏水层P_HPL的表面具有疏水性质。根据实施例,可以通过在第一基体基板BS1上沉积或涂覆疏水材料来形成预疏水层P_HPL,但不限于此或受此局限。例如,根据实施例,通过喷墨工艺形成预疏水层P_HPL。
参照图6D,向预疏水层P_HPL照射紫外(UV)线。UV线具有可以使预疏水层P_HPL中的分子之间的键断裂的波段。当预疏水层P_HPL包含非晶氟化合物时,预疏水层P_HPL使UV线中的波长为大约200nm或更大的大多UV线透过,并且吸收UV线中的波长在200nm以下的一些UV线。非晶氟化合物的预疏水层P_HPL吸收波长为大约170nm或更小的UV线,从而使预疏水层P_HPL中的分子之间的一些键断裂。因此,可以向预疏水层P_HPL照射波长在大约200nm以下(例如,为大约170nm)的UV线。随着氧分子和/或臭氧在UV的作用下分裂,可以产生氧原子和臭氧中的至少一种,产生的氧原子可以与预疏水层P_HPL中的材料反应,从而得到挥发性分子。挥发性分子可以从预疏水层P_HPL移到空气中。因此,可以在预疏水层P_HPL的内部和上面(例如,在预疏水层P_HPL的表面上)形成裂纹CRK。根据实施例,UV线可以具有足以在预疏水层P_HPL的表面上形成尽可能多的裂纹CRK的波长。
图7A和图7B是示出了在向预疏水层P_HPL照射UV线之后的预疏水层的扫描电子显微镜(SEM)照片。参照图7A和图7B,在覆盖壁WL的预疏水层P_HPL的内部和上面形成了裂纹CRK。
接着,参照图6E,在第二温度下二次焙烧壁WL。壁WL随着二次焙烧的进行而收缩。因此,壁WL的高度减小到比第一高度H1小的第二高度H2。二次焙烧工艺是在这样的温度下执行的,即,此温度比在初次焙烧工艺中采用的温度高,从而可以使壁WL充分地固化,但是此温度比预疏水层P_HPL的玻璃转变温度(Tg)低,从而防止预疏水层P_HPL熔化。例如,根据实施例,第二温度在大约115℃至160℃的范围内。
在二次焙烧工艺过程中,预疏水层P_HPL没有收缩或者比壁WL收缩得少。因此,预疏水层P_HPL的一部分与壁WL的顶表面分离。部分预疏水层P_HPL可以收缩或消失,从而可以使裂纹CRK变宽。
然后,参照图6F,通过清洗工艺去除预疏水层P_HPL的与壁WL的顶表面对应的部分,形成覆盖第一基体基板BS1的顶表面和壁WL的侧表面的疏水层HPL。可以通过在二次焙烧工艺时变宽的裂纹来容易地去除部分预疏水层P_HPL。疏水层HPL并没有设置在壁WL的顶表面上,壁WL的顶表面暴露于外部。因此,第一基体基板BS1的顶表面和壁WL的侧表面具有疏水性质,而壁WL的顶表面具有亲水性质。
根据实施例,可以向壁WL的顶表面照射另外的UV线,以去除可能在清洗工艺之后留在壁WL的顶表面上的预疏水层P_HPL的残余物。该UV线的波长为大约200nm或更小,例如,为大约170nm或更小。另外的UV线向残余物提供能量,从而残余物的分子相互反应或者残余物与其它材料(例如,氧或臭氧)反应,从而去除残余物。
然后,在第三温度下对壁WL进行硬焙烧,并且使壁WL完全固化。根据实施例,第三温度为大约200℃或更高。
接着,在其上形成有疏水层HPL和壁WL的第一基体基板BS1上形成电润湿层EWL。通过在第一基体基板BS1上涂覆第一流体FL1和第二流体FL2来形成电润湿层EWL。第一流体FL1和第二流体FL2可以以各种方式进行涂覆,例如,通过将第一基体基板BS1浸渍到第一流体FL1和/或第二流体FL2中来进行涂覆。
在与第一基体基板BS1相对的第二基体基板BS2上形成第二电极EL2。
然后,参照图6G,将具有电润湿层EWL的第一基体基板BS1(例如,阵列基板)与具有第二电极EL2的第二基体基板BS2(例如,对向基板)结合,由此形成电润湿显示装置。
图8是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的流程图。图9A至图9G是示出了图8中示出的制造电润湿显示装置的方法的剖视图。
参照图8,通过形成阵列基板和对向基板并且通过将阵列基板与对向基板结合来制造电润湿显示装置。
形成阵列基板的步骤包括:在第一基体基板上形成第一电极(S113);形成有机层(S123);在有机层上形成牺牲图案(S133);利用牺牲图案作为掩模将有机层图案化,以形成壁(S143);在第一基体基板上形成预疏水层(S153);剥离牺牲图案与预疏水层的一部分(S163);形成电润湿层(S173)。形成对向基板的步骤包括在第二基体基板上形成第二电极(S183)。将阵列基板和对向基板结合成彼此面对,并且使电润湿层位于阵列基板和对向基板之间(S193)。
在下文中,将参照图1、图8和图9A至图9G来更详细地描述制造电润湿显示装置的方法。
参照图9A,准备第一基体基板BS1,并且在第一基体基板BS1上形成开关器件和第一电极EL1。将开关器件与第一电极EL1连接。
根据实施例,在其上形成有第一电极EL1的第一基体基板BS1上形成阻挡层BRL。根据实施例,阻挡层BRL具有单层结构或多层结构。
接着,参照图9B,在阻挡层BRL上顺序地堆叠有机层OGL和牺牲层SCL1。有机层OGL和牺牲层SCL1包含相对于诸如蚀刻剂的类型、蚀刻温度或耗费的蚀刻时间的蚀刻条件具有互不相同的蚀刻速率的不同的材料。
根据实施例,有机层OGL包含有机聚合物。根据实施例,有机聚合物含有亲水材料或亲水官能团以形成具有亲水性质的壁WL。根据实施例,牺牲层SCL1包含光敏有机聚合物。在示例性实施例中,使用正型光致抗蚀剂作为光敏有机聚合物。
参照图9C,在有机层OGL上形成牺牲图案SCP1。通过利用光刻工艺将牺牲层SCL1图案化来形成牺牲图案SCP1。例如,通过对含有光敏有机聚合物的牺牲层SCL1进行曝光和显影来形成牺牲图案SCP1。
由于牺牲层SCL1包括正型光致抗蚀剂,所以在曝光工艺和显影工艺后去除被暴露的部分。牺牲图案SCP1具有面积比底表面的面积小的顶表面。当在剖视图中顶表面的宽度被称作第一宽度W1且底表面的宽度被称作第二宽度W2时,第一宽度W1比第二宽度W2小。
参照图9D,通过将有机层OGL图案化来形成壁WL。通过干蚀刻方案或湿蚀刻方案将有机层OGL图案化。例如,干蚀刻方案使用牺牲图案SCP1作为掩模。对壁WL的除了形成有牺牲图案SCP1的区域之外的部分进行蚀刻,从而壁WL的顶表面被牺牲图案SCP1覆盖,而壁WL的侧表面暴露于外部。根据壁WL与牺牲图案SCP1之间的蚀刻速率的差异和/或壁WL与牺牲图案SCP1的蚀刻方向,壁WL的顶表面具有比牺牲图案SCP1的底表面的面积小的面积。因此,壁WL的宽度比牺牲图案SCP1的第二宽度W2小。
接着,参照图9E,在其上形成有壁WL的第一基体基板BS1上形成预疏水层P_HPL。预疏水层P_HPL覆盖第一基体基板BS1的顶表面的一部分、壁WL的侧表面以及牺牲图案SCP1的顶表面和侧表面。由于在剖视图中壁WL的宽度小于牺牲图案SCP1的第二宽度W2,所以牺牲层SCP1的底表面的一部分暴露到外面,因此,在壁WL的位于牺牲图案SCP1正下方的侧表面的一部分上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL可能会形成得相对薄。
预疏水层P_HPL可以包含含氟化合物,从而预疏水层P_HPL的表面具有疏水性质。可以通过在第一基体基板BS1上沉积或涂覆疏水材料来形成预疏水层P_HPL,但不限于此或受此局限。例如,根据实施例,可以通过喷墨方案形成预疏水层P_HPL。
然后,参照图9F,将其上形成有预疏水层P_HPL的第一基体基板BS1浸渍到剥膜溶液中,从而剥离并去除牺牲图案SCP1与预疏水层P_HPL的形成在牺牲图案SCP1的顶表面和侧表面上的部分,由此得到疏水层HPL。由于剥膜溶液在没有形成预疏水层P_HPL或预疏水层P_HPL形成得相对薄的区域中容易渗透到壁WL的表面中,所以可以容易地从壁WL的顶表面剥离牺牲图案SCP1。在剥离工艺之后,疏水层HPL留在壁WL的侧表面上,而壁WL的顶表面暴露到外部。
接着,在其上形成有疏水层HPL和壁WL的第一基体基板BS1上形成电润湿层EWL。通过在第一基体基板BS1上涂覆第一流体FL1和第二流体FL2来形成电润湿层EWL。第一流体FL1和第二流体FL2可以以各种方式进行涂覆,例如,通过将第一基体基板BS1浸渍到第一流体FL1和/或第二流体FL2中来进行涂覆。
在面对第一基体基板BS1的第二基体基板BS2上形成第二电极EL2。
然后,参照图9G,将具有电润湿层EWL的第一基体基板BS1(例如,阵列基板)与具有第二电极EL2的第二基体基板BS2(例如,对向基板)结合,从而形成电润湿显示装置。
图10A至图10G是示出了制造图1中示出的电润湿显示装置的方法的剖视图。
在下文中,参照图8和图10A至图10G来详细地描述制造电润湿显示装置的方法。
参照图10A,准备第一基体基板BS1,并且在第一基体基板BS1上形成开关器件和第一电极EL1。将开关器件与第一电极EL1连接。
根据实施例,在其上形成有第一电极EL1的第一基体基板BS1上形成阻挡层BRL。根据实施例,阻挡层BRL具有单层结构或多层结构。
接着,参照图10B,在阻挡层BRL上顺序地堆叠有机层OGL和牺牲层SCL2。有机层OGL和牺牲层SCL2相对于诸如蚀刻剂的类型、蚀刻温度或耗费的蚀刻时间的蚀刻条件具有蚀刻速率互不相同的不同的材料。
根据实施例,有机层OGL包含有机聚合物。根据实施例,有机聚合物含有亲水材料或亲水官能团以形成具有亲水性质的壁WL。根据实施例,牺牲层SCL2包含光敏有机聚合物。在示例性实施例中,使用负型光致抗蚀剂作为光敏有机聚合物。
参照图10C,在有机层OGL上形成牺牲图案SCP2。根据实施例,通过利用光刻工艺将牺牲层SCL2图案化来形成牺牲图案SCP2。例如,通过对含有光敏有机聚合物的牺牲层SCL2进行曝光和显影来形成牺牲图案SCP2。
由于牺牲层SCL2包括负型光致抗蚀剂,所以在曝光工艺和显影工艺后去除除了被暴露的部分之外的部分。牺牲图案SCP2的顶表面具有比其底表面的面积小的面积。当在剖视图中牺牲图案SCP2的顶表面的宽度被称作第三宽度W3且牺牲图案SCP2的底表面的宽度被称作第四宽度W4时,第三宽度W3比第四宽度W4大。
参照图10D,通过将有机层OGL图案化来形成壁WL。根据实施例,通过干蚀刻方案或湿蚀刻方案将有机层OGL图案化。例如,干蚀刻方案使用牺牲图案SCP2作为掩模。对壁WL的除了形成有牺牲图案SCP2的部分之外的部分进行蚀刻,从而壁WL的顶表面被牺牲图案SCP2覆盖,而壁WL的侧表面暴露于外部。根据实施例,根据壁WL与牺牲图案SCP2之间的蚀刻速率的差异和/或壁WL与牺牲图案SCP2的蚀刻方向,壁WL的顶表面具有比牺牲图案SCP2的顶表面的面积小的面积。因此,在剖视图中,壁WL的顶表面的宽度比牺牲图案SCP2的第三宽度W3小。
接着,参照图10E,在其上形成有壁WL的第一基体基板BS1上形成预疏水层P_HPL。预疏水层P_HPL覆盖第一基体基板BS1的顶表面的一部分、壁WL的侧表面和牺牲图案SCP2的顶表面。由于牺牲图案SCP2的第三宽度W3大于牺牲图案SCP2的第四宽度W4,所以在牺牲图案SCP2的侧表面上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL会形成得相对薄。由于壁WL的宽度小于牺牲图案SCP2的第三宽度W3,所以在壁WL的位于牺牲图案SCP2正下方的侧表面的一部分上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL可能会形成得相对薄。
根据实施例,预疏水层P_HPL包含含氟化合物,从而预疏水层P_HPL的表面具有疏水性质。根据实施例,通过在第一基体基板BS1上沉积或涂覆疏水材料来形成预疏水层P_HPL,但不限于此或受此局限。例如,根据实施例,通过喷墨方案形成预疏水层P_HPL。
然后,参照图10F,将其上形成有预疏水层P_HPL的第一基体基板BS1浸渍到剥膜溶液中,从而剥离并去除牺牲图案SCP2与预疏水层P_HPL的形成在牺牲图案SCP2的顶表面上的部分,从而得到疏水层HPL。由于剥膜溶液可以容易地渗透到壁WL的没有形成预疏水层P_HPL或预疏水层P_HPL形成得相对薄的表面中,所以可以容易地从壁WL的顶表面剥离牺牲图案SCP2。在剥离工艺之后,疏水层HPL留在壁WL的侧表面上,而壁WL的顶表面暴露到外部。
接着,在其上形成有疏水层HPL和壁WL的第一基体基板BS1上形成电润湿层EWL。根据实施例,通过在第一基体基板BS1上涂覆第一流体FL1和第二流体FL2来形成电润湿层EWL。第一流体FL1和第二流体FL2可以以各种方式进行涂覆,例如,通过将第一基体基板BS1浸渍到第一流体FL1和/或第二流体FL2中来进行涂覆。
在面对第一基体基板BS1的第二基体基板BS2上形成第二电极EL2。
然后,参照图10G,将具有电润湿层EWL的第一基体基板BS1(例如,阵列基板)与具有第二电极EL2的第二基体基板BS2(例如,对向基板)结合,从而形成电润湿显示装置。
形成壁WL的有机层OGL不是光敏材料,但不限于此。根据示例性实施例,有机层OGL包含负型光敏有机材料。在实施例中,牺牲图案SCP2与壁WL一起可以通过单步工艺形成。
在下文中,将参照图8、图10A、图10B和图10D至图10G来详细地描述根据示例性实施例的制造电润湿显示装置的方法。
参照图10A,准备第一基体基板BS1,并且在第一基体基板BS1上形成开关器件和第一电极EL1。将开关器件与第一电极EL1连接。
根据实施例,在其上形成有第一电极EL1的第一基体基板BS1上形成阻挡层BRL。根据实施例,阻挡层BRL具有单层结构或多层结构。
接着,参照图10B,在阻挡层BRL上顺序地堆叠有机层OGL和牺牲层SCL2。根据实施例,有机层OGL和牺牲层SCL2相对于蚀刻条件具有蚀刻速率互不相同的不同的材料。
有机层OGL包含负型光敏有机聚合物。根据实施例,负型光敏有机聚合物含有亲水材料或亲水官能团以形成具有亲水性质的壁WL。牺牲层SCL2包含负型光敏有机聚合物。在示例性实施例中,当用于有机层OGL的负型光敏有机聚合物被称作第一光敏有机聚合物并且用于牺牲层SCL2的负型光敏有机聚合物被称作第二光敏有机聚合物时,第一光敏有机聚合物和第二光敏有机聚合物可以分别包含互不相同的材料并且根据蚀刻条件分别具有互不相同的蚀刻速率。
参照图10D,将有机层OGL和牺牲层SCL2同时图案化,以形成壁WL和牺牲图案SCP2。因此,可以省略结合图10C描述的步骤。
通过光刻工艺形成壁WL和牺牲图案SCP2。例如,通过同时对具有第一光敏有机聚合物的有机层OGL和具有第二光敏有机聚合物的牺牲层SCL2进行曝光和显影来形成壁WL和牺牲图案SCP2。由于有机层OGL和牺牲层SCL2包含负型光致抗蚀剂,所以去除了有机层OGL和牺牲层SCL2的未被暴露的部分。由于可以通过单个工艺形成有机层OGL和牺牲层SCL2,所以减少了用来制造电润湿显示装置的时间和成本。
牺牲图案SCP2包括面积比其底表面的面积大的顶表面。当牺牲图案SCP2和壁WL具有蚀刻速率不同的不同材料时,可以通过控制蚀刻条件利用互不相同的蚀刻程度将牺牲图案SCP2和壁WL图案化为具有不同的形状。
接着,参照图10E,在其上形成有壁WL和牺牲图案SCP2的第一基体基板BS1上形成预疏水层P_HPL。预疏水层P_HPL覆盖第一基体基板BS1的顶表面的一部分、壁WL的侧表面和牺牲图案SCP2的顶表面。在剖视图中,在牺牲图案SCP2的侧表面上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL会形成得相对薄。由于壁WL的宽度小于牺牲图案SCP2的第三宽度W3,所以壁WL的在牺牲图案SCP2的侧表面正下方的侧表面的一部分上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL可能会形成得相对薄。
然后,参照图10F,将其上形成有预疏水层P_HPL的第一基体基板BS1浸渍到剥膜溶液中,从而剥离并去除牺牲图案SCP2与预疏水层P_HPL的形成在牺牲图案SCP2的顶表面上的部分,从而形成壁WL。由于剥膜溶液可以容易地渗透到壁WL的没有形成预疏水层P_HPL或预疏水层P_HPL形成得相对薄的表面中,所以可以容易地从壁WL的顶表面剥离牺牲图案SCP2。在剥离工艺之后,疏水层HPL留在壁WL的侧表面上,而壁WL的顶表面暴露到外部。
接着,在其上形成有疏水层HPL和壁WL的第一基体基板BS1上形成电润湿层EWL。根据实施例,通过在第一基体基板BS1上涂覆第一流体FL1和第二流体FL2来形成电润湿层EWL。第一流体FL1和第二流体FL2可以以各种方式进行涂覆,例如,通过将第一基体基板BS1浸渍到第一流体FL1和/或第二流体FL2中来进行涂覆。
在面对第一基体基板BS1的第二基体基板BS2上形成第二电极EL2。
然后,参照图10G,将具有电润湿层EWL的第一基体基板BS1(例如,阵列基板)与具有第二电极EL2的第二基体基板BS2(例如,对向基板)结合,从而形成电润湿显示装置。
根据示例性实施例,利用金属层代替用于形成牺牲图案的负型光敏有机层。在下文中,参照图8和图10A至图10G来详细地描述根据实施例的制造电润湿显示装置的方法。
参照图10A,准备第一基体基板BS1,并且在第一基体基板BS1上形成开关器件和第一电极EL1。将开关器件与第一电极EL1连接。
根据实施例,在其上形成有第一电极EL1的第一基体基板BS1上形成阻挡层BRL。根据实施例,阻挡层BRL具有单层结构或多层结构。
接着,参照图10B,在阻挡层BRL上顺序地堆叠有机层OGL和牺牲层SCL2。
有机层OGL包含有机聚合物。根据实施例,有机聚合物含有亲水材料或亲水官能团以形成具有亲水性质的壁WL。牺牲层SCL2包含金属,并且具有比有机层OGL的厚度小的厚度。
参照图10C,在有机层OGL上形成牺牲图案SCP2。根据实施例,通过利用光刻工艺将牺牲层SCL2图案化来形成牺牲图案SCP2。例如,通过在牺牲层SCP2上形成另外的光致抗蚀剂,对另外的光致抗蚀剂进行曝光和显影来形成另外的光致抗蚀剂图案,利用另外的光致抗蚀剂图案作为掩模来图案化牺牲层SCL2,并且通过剥膜来去除另外的光致抗蚀剂图案,从而形成牺牲图案SCP2。因此,如图10C所示地形成牺牲图案SCP2,其中,牺牲图案SCP2包括面积比其底表面的面积大的顶表面。
参照图10D,通过将有机层OGL图案化来形成壁WL。根据实施例,通过干蚀刻方案或湿蚀刻方案将有机层OGL图案化。干蚀刻方案使用牺牲图案SCP2作为掩模。对壁WL的除了形成有牺牲图案SCP2的部分之外的剩余部分进行蚀刻,从而壁WL的顶表面被牺牲图案SCP2覆盖,而壁WL的侧表面暴露于外部。
接着,参照图10E,在其上形成有壁WL和牺牲图案SCP2的第一基体基板BS1上形成预疏水层P_HPL。预疏水层P_HPL覆盖第一基体基板BS1的顶表面的一部分、壁WL的侧表面和牺牲图案SCP2的顶表面。
在牺牲图案SCP2的侧表面上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL会形成得相对薄。在壁WL的在牺牲图案SCP2的侧表面正下方的侧表面的一部分上不会形成预疏水层P_HPL或者预疏水层P_HPL可能会形成得相对薄。
根据实施例,预疏水层P_HPL包含含氟化合物,从而预疏水层P_HPL的表面具有疏水性质。根据实施例,通过在第一基体基板BS1上沉积或涂覆疏水材料来形成预疏水层P_HPL,但不限于此或受此局限。例如,根据实施例,通过喷墨方案形成预疏水层P_HPL。
然后,参照图10F,将其上形成有预疏水层P_HPL的第一基体基板BS1浸渍到剥膜溶液中,从而剥离并去除牺牲图案SCP2与预疏水层P_HPL的形成在牺牲图案SCP2的顶表面上的部分,从而形成疏水层HPL。由于剥膜溶液可以容易地渗透到壁WL的没有形成预疏水层P_HPL或预疏水层P_HPL形成得相对薄的表面中,所以可以容易地从壁WL的顶表面剥离牺牲图案SCP2。在剥离工艺之后,疏水层HPL留在壁WL的侧表面上,而壁WL的顶表面暴露到外部。
接着,在其上形成有疏水层HPL和壁WL的第一基体基板BS1上形成电润湿层EWL。根据实施例,通过在第一基体基板BS1上涂覆第一流体FL1和第二流体FL2来形成电润湿层EWL。第一流体FL1和第二流体FL2可以以各种方式进行涂覆,例如,通过将第一基体基板BS1浸渍到第一流体FL1和/或第二流体FL2中来进行涂覆。
在面对第一基体基板BS1的第二基体基板BS2上形成第二电极EL2。
然后,参照图10G,将具有电润湿层EWL的第一基体基板BS1(例如,阵列基板)与具有第二电极EL2的第二基体基板BS2(例如,对向基板)结合,从而形成电润湿显示装置。
根据本发明的示例性实施例,在制造电润湿显示装置时省略了等离子体处理工艺。通常,在传统的电润湿显示装置中,在形成疏水层后形成壁。然而,由于疏水层具有疏水性质且壁具有亲水性质,所以疏水层和壁之间的粘附性会减小。因此,为了增加疏水层和壁之间的粘附性,可以对疏水层的表面执行等离子体处理。可以执行回流工艺来去除在形成壁之后通过等离子体处理在疏水层的表面上产生的亲水官能团。在执行回流处理和等离子体处理之后可能出现非闭合缺陷(non-closing defect)。非闭合缺陷是指在向每个像素施加或不施加电压且没有正常呈现黑状态时第一流体没有完全覆盖疏水层。非闭合缺陷可能是因在形成疏水层之后执行的工艺过程中产生的残余物造成的或者是因没有从疏水层去除的亲水官能团造成的。非闭合缺陷可能是因在对疏水层的等离子体处理过程中产生的亲水官能团与用于壁的材料的官能团之间的反应生成的亲水官能团造成的。例如,当对疏水层进行等离子体处理时,–OH基团或–COOH基团会吸附到聚合物的尖端上,并且–OH基团或–COOH基团与壁的其它官能团反应,从而导致其它的亲水官能团。因此,降低了电润湿显示装置的显示品质并且减弱了电润湿显示装置的耐久性。
在本发明的实施例中省略了等离子体处理和回流处理,从而不仅可以减少缺陷而且可以减少制造时间和成本。
虽然已经描述了本发明的示例性实施例,但是理解的是,本发明不应局限于这些示例性实施例,而是可以在所要求保护的本发明的精神和范围内由本领域的普通技术人员来做出各种改变和修改。

Claims (18)

1.一种制造电润湿显示装置的方法,所述方法包括下述步骤:
在基体基板上形成壁,其中,壁限定像素区域;
形成覆盖基体基板的顶表面和壁的侧表面且暴露壁的顶表面的疏水层;
在像素区域中形成电润湿层;以及
形成被构造为控制电润湿层的电子器件;
其中,形成疏水层的步骤包括:
在形成有壁的基体基板上形成预疏水层;
使壁收缩,以使预疏水层的一部分与壁分离;以及
去除分离的预疏水层,以使壁的顶表面暴露。
2.如权利要求1所述的方法,其中,通过在第一温度下加热壁来执行使壁收缩的步骤。
3.如权利要求2所述的方法,其中,第一温度在115℃至160℃的范围内。
4.如权利要求2所述的方法,所述方法还包括:
向预疏水层照射UV线,以在预疏水层中形成裂纹。
5.如权利要求4所述的方法,其中,UV线具有170nm或更小的波长。
6.如权利要求2所述的方法,其中,形成壁的步骤包括:
在基体基板上涂覆有机材料,以形成有机层;
将有机层图案化以形成壁;以及
在第二温度下预焙烧壁。
7.如权利要求2所述的方法,所述方法还包括:
在去除分离的预疏水层后将UV线照射到预疏水层的残余物。
8.一种制造电润湿显示装置的方法,所述方法包括下述步骤:
在基体基板上形成壁,其中,壁限定像素区域;
形成覆盖基体基板的顶表面和壁的侧表面且暴露壁的顶表面的疏水层;
在像素区域中形成电润湿层;以及
形成被构造为控制电润湿层的电子器件;
形成壁的步骤包括:
在基体基板上形成有机材料,以形成有机层;
在有机层上形成牺牲图案;以及
利用牺牲图案作为掩模将有机层图案化,以形成壁。
9.如权利要求8所述的方法,其中,通过干蚀刻有机层来形成壁。
10.如权利要求8所述的方法,其中,牺牲图案包括负型光致抗蚀剂、正型光致抗蚀剂和金属中的至少一种。
11.如权利要求10所述的方法,其中,牺牲图案包括负型光致抗蚀剂或金属,其中,牺牲图案的顶表面具有比壁的宽度大的宽度,牺牲图案的底表面具有与壁的宽度相同的宽度。
12.如权利要求10所述的方法,其中,牺牲图案包括正型光致抗蚀剂,其中,牺牲图案的底表面具有比壁的宽度大的宽度,牺牲图案的顶表面具有比壁的宽度小的宽度。
13.如权利要求8所述的方法,其中,形成疏水层的步骤包括:
在形成有牺牲图案的基体基板上形成预疏水层;以及
剥离牺牲图案和牺牲图案上的预疏水层,以使壁的顶表面暴露。
14.一种制造电润湿显示装置的方法,所述方法包括下述步骤:
在基体基板上形成壁,其中,壁限定像素区域;
形成覆盖基体基板的顶表面和壁的侧表面且暴露壁的顶表面的疏水层;
在像素区域中形成电润湿层;以及
形成被构造为控制电润湿层的电子器件;
其中,形成壁的步骤包括:
在基体基板上涂覆有机材料,以形成有机层;
在有机层上形成牺牲层;以及
将有机层和牺牲层图案化,以形成壁。
15.如权利要求14所述的方法,其中,有机层和牺牲层中的至少一种包含负型光致抗蚀剂。
16.如权利要求1、8或14所述的方法,其中,形成电子器件的步骤包括:
在基体基板上形成开关器件;
形成与开关器件连接的第一电极;以及
形成与第一电极分离的第二电极。
17.如权利要求16所述的方法,其中,第一电极设置在基体基板上。
18.如权利要求16所述的方法,所述方法还包括形成面对基体基板的对向基板,其中,第二电极形成在对向基板上。
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