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Die
vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldungen
Nr. 10-2008-0093003 und
10-2008-0105413 , die in Korea
am 23. September 2008 beziehungsweise am 27. Oktober 2008 eingereicht
wurden, und die in ihrer Gesamtheit als Bezug hier mit aufgenommen
sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung
und insbesondere eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung und
ein Verfahren zum Herstellen derselben.
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Bis
vor Kurzem wiesen Anzeigevorrichtungen üblicherweise Flüssigkristallvorrichtungen (LCDs),
Plasma-Anzeige-Paneele (PDPs) und organische Elektrolumineszenz-Anzeigen
(OLEDs) auf. Um die Bedürfnisse der Verbraucher zu befriedigen, werden
jedoch verschiedene Anzeigevorrichtungen eingeführt.
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Insbesondere
Eigenschaften wie geringes Gewicht, dünnes Profil, hohe
Effizienz und eine Vollfarben-Bewegungs-Bildanzeige sind bei einer
Anzeigevorrichtung erforderlich. Um diese Eigenschaften zu erfüllen,
wird eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung vorgeschlagen. Die
elektrophoretische Anzeigevorrichtung nutzt das Phänomen,
dass sich geladene Teilchen zu einer Anode oder zu einer Kathode
bewegen. Die elektrophoretische Anzeigevorrichtung weist Vorteile
in Bezug auf Kontrastverhältnis, Reaktionszeit, Vollfarben-Darstellung,
Kosten, Mobilität und so weiter auf. Anders als eine LCD-Vorrichtung
benötigt eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung keinen
Polarisator, keine Hintergrundbeleuchtungseinheit, keine Flüssigkristallschicht
und so weiter. Dementsprechend ist die elektrophoretische Anzeigevorrichtung
in Bezug auf die Produktionskosten von Vorteil.
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Ansteuern einer
elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß dem
Stand der Technik veranschaulicht. In 1 weist
die elektrophoretische Anzeigevorrichtung 1 des Standes
der Technik ein erstes Substrat 11, ein zweites Substrat 36 und eine
dazwischen angeordnete Tintenschicht 57 auf. Die Tintenschicht 57 weist
Kapseln 63 auf, und jede Kapsel 63 weist eine
Mehrzahl von weißgefärbten Teilchen 59 und
eine Mehrzahl von schwarzgefärbten Teilchen 61 darin
auf. Die weißgefärbten Teilchen 59 und
die schwarzgefärbten Teilchen 61 sind durch eine
Kondensationspolymerisations-Reaktion negativ beziehungsweise positiv
geladen.
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Eine
Mehrzahl von Pixelelektroden 28, die mit einem (nicht dargestellten)
Dünnschichttransistor verbunden sind, ist unter dem ersten
Substrat 11 und in jedem Pixelbereich (nicht dargestellt)
angeordnet. Jede der Pixelelektroden 28 hat eine positive
Spannung oder eine negative Spannung. Wenn die Kapseln derart ausgebildet
sind, dass sie unterschiedliche Größen aufweisen,
wird zum Erhalten von Kapseln, die eine gleichmäßige
Größe aufweisen, ein Filterprozess durchgeführt.
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Wenn
eine positive oder eine negative Spannung auf die Tintenschicht 54 angelegt
wird, bewegen sich die weißgefärbten Teilchen 59 und
die schwarzgefärbten Teilchen 61 in den Kapseln 63 gemäß den
Polaritäten der angelegten Spannung. Wenn sich die schwarzgefärbten
Teilchen 61 nach oben bewegen, wird eine schwarze Farbe
angezeigt. Wenn sich die weißgefärbten Teilchen 59 nach
oben bewegen, wird eine weiße Farbe angezeigt.
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2 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer elektrophoretischen
Anzeigevorrichtung des Standes der Technik. In 2 weist
die elektrophoretische Anzeigevorrichtung 1 des Standes
der Technik ein erstes Substrat 11, ein zweites Substrat 36 und
eine dazwischen angeordnete Tintenschicht 57 auf. Die Tintenschicht 57 ist
zwischen einer ersten und einer zweiten Haftschicht 51 und 53 angeordnet. Jede
erste und zweite Haftschicht 51 und 53 ist aus einem
transparenten Material gebildet. Eine gemeinsame Gegenelektrode 55 ist
unter der zweiten Haftschicht 53 derart angeordnet, dass
sie der Tintenschicht 57 zugewandt ist. Die Tintenschicht 57 weist Kapseln 63 auf,
und jede Kapsel 63 weist eine Mehrzahl von weißgefärbten
Teilchen 59 und eine Mehrzahl von schwarzgefärbten
Teilchen 61 darin auf. Die weißgefärbten
und die schwarzgefärbten Teilchen 59 und 61 sind
negativ beziehungsweise positiv geladen.
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Das
zweite Substrat 36 kann aus einem transparenten Kunststoff
oder Glas gebildet sein, und das erste Substrat 11 kann
aus lichtundurchlässigem rostfreiem Stahl gebildet sein.
Das erste Substrat 11 kann auch aus einem transparenten
Kunststoff oder Glas gebildet sein. Eine Farbfilterschicht 40 aus
roten (R), grünen (G) und blauen (B) Subfarbfiltern ist
unter der gesamten Fläche des zweiten Substrats 36 ausgebildet.
Auf dem ersten Substrat 11 sind eine (nicht dargestellte)
Gate-Leitung und eine (nicht dargestellte) Datenleitung ausgebildet.
Die Gate-Leitung und die Datenleitung kreuzen einander zum Definieren
eines Pixelbereichs P. Ein Dünnschichttransistor (TFT) Tr
ist an einem Kreuzungsabschnitt der Gate-Leitung und der Datenleitung
ausgebildet. Der TFT Tr ist in jedem Pixelbereich P angeordnet.
Der TFT Tr weist eine Gate-Elektrode 14, eine Gate-Isolationsschicht 16,
eine Halbleiterschicht 18, die eine aktive Schicht 18a und
eine ohmsche Kontaktschicht 18b aufweist, eine Source-Elektrode 20 und
eine Drain-Elektrode 22 auf. Die Gate-Elektrode und die
Source-Elektrode sind mit der Gate-Leitung beziehungsweise mit der Datenleitung
verbunden, und die Gate-Isolationsschicht 16 bedeckt die
Gate-Elektroden 14. Die Halbleiterschicht 18 ist
auf der Gate-Isolationsschicht 16 ausgebildet und überlappt
die Gate-Elektrode 14. Die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode 20 und 22 sind
auf der Halbleiterschicht 18 angeordnet und im Abstand
voneinander positioniert.
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Eine
Passivierungsschicht 26, die ein Drain-Kontaktloch 27 aufweist,
ist über dem TFT Tr ausgebildet. Das Drain-Kontaktloch 27 legt
einen Abschnitt der Drain-Elektrode 22 frei. Eine Pixelelektrode 28 ist
auf der Passivierungsschicht 26 und in jedem Pixelbereich
P ausgebildet. Die Pixelelektrode 28 ist durch das Drain-Kontaktloch 27 mit
der Drain-Elektrode 22 verbunden. Die Pixelelektrode 28 kann
aus einem transparenten Leitfähigen Material, zum Beispiel
aus Indium-Zinnoxid (ITO) oder aus Indium-Zinkoxid (IZO) gebildet
sein.
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Die
elektrophoretische Anzeigevorrichtung 1, die die obigen
Bauelemente aufweist, nutzt Umgebungslicht, zum Beispiel Tageslicht
oder elektrisches Raumlicht als Lichtquelle. Die elektrophoretische
Anzeigevorrichtung 1 kann Bilder durch Induzieren einer
Positionsänderung der weißgefärbten Teilchen 59 und
der schwarzgefärbten Teilchen 61 in der Kapsel 63 in
Abhängigkeit von der Polarität einer Spannung,
die an die Pixelelektrode 28 angelegt wird, anzeigen.
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3A bis 3E sind
Querschnittsansichten, die einen Herstellungsprozess für
die elektrophoretische Anzeigevorrichtung des Standes der Technik
darstellen. Ein Bereich, in dem eine Mehrzahl von Pixelbereichen
definiert ist, wird als Anzeigebereich bezeichnet, und ein Bereich
an dem Rand des Anzeigebereichs wird als Nicht-Anzeigebereich bezeichnet.
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In 3A sind
eine erste und eine zweite Haftschicht 7 und 9 an
der vorderen Fläche beziehungsweise der hinteren Fläche
eines ersten Trägersubstrates 5, zum Beispiel
eines Glassubstrates ausgebildet. Ein erstes und ein zweites Metalldünnschichtsubstrat 11 und 13 sind
an der äußeren Fläche der ersten Haftschicht 7 beziehungsweise
einer äußeren Schicht der zweiten Haftschicht 9 angebracht.
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Als
nächstes wird eine (nicht dargestellte) Isolationsschicht
auf der gesamten Fläche des ersten Metalldünnschichtsubstrates 11 ausgebildet.
Eine (nicht dargestellte) Gate-Leitung und eine (nicht dargestellte)
Datenleitung, die einander zum Definieren eines Pixelbereichs P
kreuzen, sind auf der Isolationsschicht ausgebildet. Ein TFT Tr,
der mit der Gate-Leitung und der Datenleitung verbunden ist, ist in
dem Pixelbereich P ausgebildet. Obwohl dies nicht dargestellt ist,
sind in dem Nicht-Anzeigebereich eine Gatepad-Elektrode, die mit
der Gate-Leitung verbunden ist, und eine Datenpad-Elektrode, die
mit der Datenleitung verbunden ist, ausgebildet.
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Eine
Passivierungsschicht 26 wird durch Auftragen eines organischen
Isolationsmaterials über dem TFT Tr ausgebildet. Die Passivierungsschicht 26 ist
zum Ausbilden eines Drain-Kontaktlochs 27, das eine (nicht
dargestellte) Drain-Elektrode des TFT Tr in jedem Pixelbereich P
freilegt, eines (nicht dargestellten) Gatepad-Kontaktlochs, das
die Gatepad-Elektrode freilegt, und eines (nicht dargestellten)
Datenpad-Kontaktlochs, das die Datenpad-Elektrode freilegt, strukturiert.
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Eine
(nicht dargestellte) Schicht aus einem transparenten, leitfähigen
Material wird durch Abscheiden eines transparenten leitfähigen
Materials auf der Passivierungsschicht 26 ausgebildet.
Die transparente leitfähige Materialschicht ist zum Ausbilden
einer Pixelelektrode 28, die die Drain-Elektrode des TFT
Tr durch das Drain-Kontakt-Loch kontaktiert, einer Gate-Hilfspad-Elektrode
(nicht dargestellt), die die Gatepad-Elektrode durch das Gatepad-Kontaktloch
kontaktiert, und einer Daten-Hilfspad-Elektrode (nicht dargestellt),
die die Datenpad-Elektrode durch das Datenpad-Kontaktloch hindurch
kontaktiert, strukturiert. Das erste Metalldünnfilmsubtrat 11,
wo Array-Elemente, zum Beispiel der TFT Tr, die Pixelelektrode 28 und
so weiter ausgebildet sind und die erste Haftschicht 7,
das erste Trägersubstrat 5, die zweite Haftschicht 9 und
das zweite Metalldünnschichtsubstrat 13 gestapelt
sind, kann als Array-Substrat 22 für die elektrophoretische
Anzeigevorrichtung bezeichnet werden.
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Als
nächstes werden in 3B eine
dritte und eine vierte Haftschicht 32 und 34 auf
der vorderen Fläche beziehungsweise der hinteren Fläche
eines zweiten Trägersubstrats 30, zum Beispiel
eines Glassubstrats ausgebildet. Ein erstes und ein zweites transparentes
Substrat 36 und 38 sind an der äußeren
Fläche der dritten Haftschicht 32 beziehungsweise
der äußeren Fläche der vierten Haftschicht 34 angebracht.
Jedes erste und zweite transparente Substrat 36 und 38 kann
flexibel sein.
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Eine
Farbfilterschicht 40, die nacheinander angeordnete rote
(R), grüne (G) und blaue (B) Subfarbfilter 40a, 40b und 40c aufweist,
ist auf dem ersten transparenten Substrat 36 ausgebildet.
Jeder der roten (R), grünen (G) und blauen (B) Subfarbfilter 40a, 40b und 40c entspricht
dem Pixelbereich P in dem Array-Substrat 22. Das erste
transparente Substrat 36, wo die Farbfilterschicht 40 ausgebildet
ist, und die dritte Haftschicht 32, das zweite Trägersubstrat 30,
die vierte Haftschicht 34 und das zweite transparente Substrat 38 gestapelt
sind, kann als ein Farbfiltersubstrat 42 für die
elektrophoretische Anzeigevorrichtung bezeichnet werden. Auf dem
Farbfiltersubstrat 42 kann ferner eine (nicht dargestellte) Schwarzmatrix
ausgebildet sein, die einem Randbereich der Subfarbfilter 40a, 40b und 40c entspricht. Die
Schwarzmatrix umgibt jeden Pixelbereich P.
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In 3C ist
ein Elektrophorese-Film 65 an dem Array-Substrat 22 angebracht.
Der Elektrophorese-Film 65 weist eine fünfte und
eine sechste Haftschicht 51 und 53, eine Gegenelektrode 55 und
eine Tintenschicht 57 auf. Die Tintenschicht 57 ist
zwischen der fünften und der sechsten Haftschicht 51 und 53 positioniert,
und die Gegenelektrode 55 ist auf der sechsten Haftschicht 53 derart
angeordnet, dass sie der Tintenschicht 57 zugewandt ist.
Die Tintenschicht 57 weist eine Mehrzahl von Kapseln 63 auf, und
jede Kapsel 63 weist eine Mehrzahl von weißgefärbten
Teilchen 59 und eine Mehrzahl von schwarzgefärbten
Teilchen 61 darin auf. Die weißgefärbten und
die schwarzgefärbten Teilchen 59 und 61 sind durch
eine Kondensationspolymerisations-Reaktion negativ beziehungsweise
positiv geladen. Die fünfte Haftschicht 51 ist
derart angeordnet, dass sie der Pixelelektrode 28 zugewandt
ist, so dass die Tintenschicht 57 zwischen der Gegenelektrode 55 und
der Pixelelektrode 28 positioniert ist.
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In 3D ist
das Farbfiltersubstrat 42 zum Ausbilden eines Paneels auf
dem Array-Substrat 22 angebracht. Das Farbfiltersubstrat 42 ist
derart angeordnet, dass es dem Elektrophorese-Film 65 zugewandt
ist.
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In 3E wird
das erste Trägersubstrat 5 mit der ersten und
der zweiten Haftschicht 7 und 9 und dem zweiten
Metalldünnschichtsubstrat 13 von dem ersten Metalldünnschichtsubstrat 11 gelöst.
Auch das zweite Trägersubstrat 30 mit der dritten
und der vierten Haftschicht 32 und 34 und dem
zweiten transparenten Substrat 38 wird von dem ersten transparenten
Substrat 36 gelöst. Als Ergebnis kann die elektrophoretische
Anzeigevorrichtung 1 erhalten werden.
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Es
gibt jedoch Nachteile bei dem obigen Herstellungsprozess für
die elektrophoretische Anzeigevorrichtung des Standes der Technik.
Der Herstellungsprozess ist sehr kompliziert. Tatsächlich
erfordert das Array-Substrat Prozesse des Anbringens der ersten
und der zweiten Haftschicht an der vorderen und der hinteren Fläche
des ersten Trägersubstrats, das Anbringen des ersten und
des zweiten Metalldünnschichtsubstrates auf der ersten
und der zweiten Haftschicht, und das Ausbilden der Array-Elemente,
zum Beispiel des TFT oder der Pixelelektrode auf dem ersten Metalldünnschichtsubstrat, das
an der ersten Haftschicht angebracht ist. Des Weiteren erfordert
das Array-Substrat Prozesse des Anbringens der dritten und der vierten
Haftschicht auf dem zweiten Trägersubstrat, das Anbringen
des ersten und des zweiten transparenten Substrats auf der dritten
und der vierten Haftschicht, und das Ausbilden der Farbfilterschicht
auf dem ersten transparenten Substrat. Des Weiteren werden unwesentliche
Elemente, zum Beispiel das erste und das zweite Trägersubstrat
von dem Paneel gelöst.
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Wenn
unwesentliche Elemente, zum Beispiel das erste und das zweite Trägersubstrat,
die bei dem Herstellungsprozess für die elektrophoretische Anzeigevorrichtung
benötigt werden, jedoch bei dem Endprodukt der elektrophoretischen
Anzeigevorrichtung nicht erforderlich sind, gelöst werden,
tritt ferner eine äußere Spannung auf. Als Ergebnis
hiervon besteht ein Verlagerungsproblem zwischen dem Array-Substrat
und dem Farbfiltersubstrat, so dass die Anzeigebildqualität
verschlechtert wird.
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Des
Weiteren kann während der Prozesse des Anbringens und des
Lösens eine Beschädigung durch Zerkratzen auf
dem ersten transparenten Substrat, das aus einem Material mit einer
relativ geringen Härte, zum Beispiel aus Kunststoff gebildet
ist, auftreten.
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Dementsprechend
ist die vorliegende Erfindung auf eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung und
auf ein Verfahren zum Herstellen derselben gerichtet, wobei eines
oder mehrere der Probleme des Standes der Technik aufgrund von Beschränkungen und
Nachteilen des Standes der Technik vermieden werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
erläutert und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich,
oder können durch Anwenden der Erfindung erlernt werden.
Die Ziele und weitere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur
verwirklicht und erreicht, auf die insbesondere in der Beschreibung
und in den Ansprüchen sowie den angefügten Zeichnungen
hingewiesen wird.
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Zum
Erreichen dieser und anderer Vorteile und gemäß dem
Zweck der vorliegenden Erfindung, wie er hier ausgeführt
und ausführlich beschrieben ist, weist ein Verfahren zum
Herstellen einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung folgendes
auf: Bilden einer Gate-Elektrode, einer Gate-Leitung, einer Datenleitung
und eines Dünnschichttransistors mit einer Halbleiterschicht,
einer Source-Elektrode und einer Drain-Elektrode auf einem Substrat
mit einem Anzeigebereich, wo eine Mehrzahl von Pixelbereichen definiert
ist, einem Nicht-Anzeigebereich an einem Rand des Anzeigebereichs
und einem Schnittabschnitt an einem äußeren Bereich
des Nicht-Anzeigebereichs, wobei die Gate-Leitung und die Datenleitung
einander zum Definieren der Pixelbereiche kreuzen, wobei der Dünnschichttransistor
mit der Gate-Leitung und der Datenleitung verbunden ist; Bilden
einer Gate-Isolationsschicht auf der gesamten Fläche des
Substrats, das die Gate-Elektrode und die Gate-Leitung aufweist,
Bilden einer Passivierungsschicht über dem Dünnschichttransistor,
Bilden einer Pixelelektrode in jedem Pixelbereich auf der Passivierungsschicht,
die mit der Drain-Elektrode des Dünnschichttransistors
verbunden ist, Bilden einer Ausrichtungsmarkierung in dem Schnittabschnitt,
Anbringen eines Elektrophorese-Films, der eine Haftschicht, eine
Tintenschicht mit einem geladenen Teilchen, eine gemeinsame Gegenelektrode
und einen Basisfilm aufweist, auf die Pixelelektrode, wobei die Tintenschicht
zwischen der Haftschicht und dem Basisfilm angeordnet ist, wobei
die Haftschicht auf der Pixelelektrode liegt, wobei das geladene
Teilchen ein negativ geladenes Subteilchen mit einer weißen
Farbe und ein positiv geladenes Subteilchen mit einer schwarzen
Farbe aufweist, Bilden einer Farbfilterschicht auf dem Basisfilm
mittels der Ausrichtungsmarkierung zum Ausrichten der Farbfilterschicht
zu den Pixelbereichen, wobei die Farbfilterschicht dem Anzeigebereich
entspricht, und Bilden einer Passivierungsfolie auf der Farbfilterschicht,
die dem Anzeigebereich entspricht, wobei der Schritt des Bildens der
Ausrichtungsmarkierung gleichzeitig mit einem von dem Schritt des
Bildens der Gate-Leitung, dem Schritt des Bildens der Datenleitung
und dem Schritt des Bildens der Pixelelektrode erfolgt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung
auf: eine Gate- Leitung auf einem Substrat mit einem Anzeigebereich,
in dem eine Mehrzahl von Pixelbereichen definiert ist, und mit einem
Nicht-Anzeigebereich an einem Rand des Anzeigebereichs, eine Gatepad-Elektrode
in dem Nicht-Anzeigebereich auf dem Substrat, die mit einem Ende
der Gate-Leitung verbunden ist, eine Gate-Isolationsschicht auf
der gesamten Fläche des Substrates einschließlich
der Gate-Leitung, eine Datenleitung auf der Gate-Leitung, die die
Gate-Leitung zum Definieren der Pixelbereiche kreuzt, einen Dünnschichttransistor,
aufweisend eine Gate-Elektrode, die mit der Gate-Leitung verbunden
ist, eine Halbleiterschicht auf der Gate-Isolationsschicht, die
ferner der Gate-Elektrode entspricht, eine Source-Elektrode, die
mit der Datenleitung verbunden ist und auf der Halbleiterschicht angeordnet
ist, und eine Drain-Elektrode, die im Abstand von der Source-Elektrode
angeordnet ist und auf der Halbleiterschicht angeordnet ist; eine
Datenpad-Elektrode in dem Nicht-Anzeigebereich auf der Gate-Isolationsschicht,
die ferner mit einem Ende der Datenleitung verbunden ist, eine Passivierungsschicht,
die ein Drain-Kontaktloch, ein Gatepad-Kontaktloch und ein Datenpad-Kontaktloch über
dem Dünnschichttransistor aufweist, wobei die Passivierungsschicht
eine erste Dicke in dem Anzeigebereich und eine zweite Dicke, die
kleiner als die erste Dicke ist, im Nicht-Anzeigebereich aufweist,
wobei das Drain-Kontaktloch, das Gatepad-Kontaktloch und das Datenpad-Kontaktloch
die Drain-Elektrode, die Gatepad-Elektrode beziehungsweise die Datenpad-Elektrode
freilegen, wobei die Passivierungsschicht eine Doppelschicht-Struktur
mit einer organischen Isolationsmaterialschicht und einer anorganischen Isolationsmaterialschicht
aufweist, wobei die organische Isolationsmaterialschicht in dem
Anzeigebereich dicker ist als die organische Isolationsmaterialschicht
in dem Nicht-Anzeigebereich; eine Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht
in jedem Pixelbereich, die die Drain-Elektrode durch das Drain-Kontaktloch
kontaktiert, einen Elektrophorese-Film auf der Pixelelektrode, der
dem Anzeigebereich entspricht, eine Farbfilterschicht auf dem Elektrophorese-Film,
und eine Passivierungsfolie auf der Farbfilterschicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung
auf: eine Gate-Leitung auf einem Substrat mit einem Anzeigebereich,
wo eine Mehrzahl von Pixelbereichen definiert ist, und mit einem
Nicht-Anzeigebereich an einem Rand des Anzeigebereichs; eine Gatepad-Elektrode
in dem Nicht-Anzeigebereich auf dem Substrat, die mit einem Ende
der Gate-Leitung verbunden ist; eine Gate-Isolationsschicht auf
der gesamten Fläche des Substrats, das die Gate-Leitung
aufweist; eine Datenleitung auf der Gate-Leitung, die die Gate-Leitung
zum Definieren der Pixelbereiche kreuzt; einen Dünnschichttransistor,
aufweisend eine Gate-Elektrode, die mit der Gate-Leitung verbunden
ist, eine Halbleiterschicht auf der Gate-Isolationsschicht, die der
Gate-Elektrode entspricht, eine Source-Elektrode, die mit der Datenleitung
verbunden ist und auf der Halbleiterschicht angeordnet ist, und
eine Drain-Elektrode, die im Abstand von der Source-Elektrode angeordnet
ist und auf der Haltleiterschicht positioniert ist; eine Datenpad-Elektrode
in dem Nicht-Anzeigebereich auf der Gate-Isolationsschicht, die
mit einem Ende der Datenleitung verbunden ist; eine Passivierungsschicht, die
ein Drain-Kontakt-Loch, ein Gatepad-Kontaktloch und ein Datenpad-Kontaktloch über
dem Dünnschichttransistor aufweist, wobei die Passivierungsschicht
eine erste Dicke in dem Anzeigebereich und eine zweite Dicke, die
kleiner als die erste Dicke ist, in dem Nicht-Anzeigebereich aufweist,
wobei das Drain-Kontaktloch, das Gatepad-Kontaktloch und das Datenpad-Kontaktloch
die Drain-Elektrode, die Gatepad-Elektrode beziehungsweise die Datenpad-Elektrode
freilegen, wobei die Passivierungsschicht eine Doppelschicht-Struktur
aus einer organischen Isolationsmaterialschicht und einer anorganischen
Isolationsmaterialschicht aufweist, wobei die organische Isolationsmaterialschicht
in dem Anzeigebereich dicker als die organische Isolationsmaterialschicht
in dem Nicht-Anzeigebereich ist, eine Pixelelektrode auf der Passivierungsschicht
in jedem Pixelbereich, die die Drain-Elektrode durch das Drain-Kontaktloch
hindurch kontaktiert; einen Elektrophorese-Film auf der Pixelelektrode,
der dem Anzeigebereich entspricht; eine Farbfilterschicht auf dem
Elektrophorese-Film; und eine Passivierungsfolie auf der Farbfilterschicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung
auf: eine Gate-Leitung auf einem Substrat, das einen Anzeigebereich,
in dem eine Mehrzahl von Pixelbereichen definiert ist, und einen
Nicht-Anzeigebereich an einem Randbereich des Anzeigebereichs aufweist, eine
Gatepad-Elektrode in dem Nicht-Anzeigebereich auf dem Substrat,
die mit einem Ende der Gate-Leitung verbunden ist, eine Gate-Isolationsschicht
auf der gesamten Fläche des Substrats, das die Gate-Leitung
aufweist, eine Datenleitung auf der Gate-Leitung, die die Gate-Leitung
zum Definieren der Pixelbereiche kreuzt, einen Dünnschichttransistor,
aufweisend eine Gate-Elektrode, die mit der Gate-Leitung verbunden
ist, eine Halbleiterschicht auf der Gate-Isolationsschicht, die
der Gate-Elektrode entspricht, eine Source-Elektrode, die mit der
Datenleitung verbunden ist und auf der Halbleiterschicht positioniert
ist, und eine Drain-Elektrode, die im Abstand von der Source-Elektrode
angeordnet ist und auf der Halbleiterschicht positioniert ist; eine
Datenpad-Elektrode in dem Nicht-Anzeigebereich auf der Gate-Isolationsschicht,
die mit einem Ende der Datenleitung verbunden ist; eine Passivierungsschicht aufweisend
ein Drain-Kontaktloch, ein Gatepad-Kontaktloch und ein Datenpad-Kontaktloch über
dem Dünnfilmtransistor, wobei die Passivierungsschicht eine
erste Dicke in dem Anzeigebereich und eine zweite Dicke, die kleiner
als die erste Dicke ist, in dem Nicht-Anzeigebereich aufweist, wobei
das Drain-Kontaktloch, das Gatepad-Kontaktloch und das Datenpad-Kontaktloch
die Drain-Elektrode, die Gatepad-Elektrode beziehungsweise die Datenpad-Elektrode
freilegen, wobei die Passivierungsschicht eine Dreifachschicht-Struktur
mit einer ersten anorganischen Isolationsmaterialschicht, einer
organischen Isolationsmaterialschicht und einer zweiten anorganischen
Isolationsmaterialschicht in dem Anzeigebereich aufweist; eine Pixelelektrode
auf der Passivierungsschicht in jedem Pixelbereich, die die Drain-Elektrode
durch das Drain-Kontaktloch hindurch kontaktiert; einen Elektrophorese-Film
auf der Pixelelektrode, der dem Anzeigebereich entspricht; eine
Farbfilterschicht auf dem Elektrophorese-Film, und eine Passivierungsfolie
auf der Farbfilterschicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist ein Verfahren zum Herstellen einer elektrophoretischen
Anzeigevorrichtung auf: Bilden eines Dünnschichttransistors
auf einem Substrat, das einen Anzeigebereich, einen Nicht-Anzeigebereich
an einem Rand des Anzeigebereichs und einen Schnittbereich an einer äußeren
Seite des Nicht-Anzeigebereichs aufweist, Bilden einer Passivierungsschicht,
die den Dünnschichttransistor bedeckt, Bilden einer Pixelelektrode
auf der Passivierungsschicht, die mit dem Dünnschichttransistor
verbunden ist, Anbringen eines Elektrophorese-Films, der eine Haftschicht,
eine Tintenschicht mit einem geladenen Teilchen, eine Gegenelektrode
und einen Basisfilm aufweist, so dass die Haftschicht die Pixelelektrode
kontaktiert, und direktes Bilden einer Farbfilterschicht auf dem Elektrophorese-Film.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt weist eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung
auf: einen Dünnschichttransistor auf einem Substrat, das
einen Anzeigebereich, einen Nicht-Anzeigebereich an einem Rand des
Anzeigebereichs und einen Schnittbereich an einer äußeren
Seite des Nicht-Anzeigebereichs aufweist, wobei der Dünnschichttransistor
in dem Anzeigebereich positioniert ist; eine Passivierungsschicht,
die den Dünnschichttransistor bedeckt und eine erste Dicke
in dem Anzeigebereich und eine zweite Dicke, die kleiner als die
zweite Dicke ist, in dem Nicht-Anzeigebereich aufweist, eine Pixelelektrode
auf der Passivierungsschicht, die mit dem Dünnschichttransistor
verbunden ist, wobei die Pixelelektrode den Dünnschichttransistor
vollkommen bedeckt, einen Elektrophorese-Film, der an der Pixelelektrode angebracht
ist und den Anzeigebereich bedeckt, und eine Farbfilterschicht,
die auf dem Elektrophorese-Film ausgebildet ist.
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Es
wird angemerkt, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung
als auch die nachfolgende ausführliche Beschreibung beispielhaft und
erläuternd sind.
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Die
beigefügten Zeichnungen, die einem besseren Verständnis
der Erfindung dienen sind und in die vorliegende Beschreibung aufgenommen
sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung der Erläuterung
der Prinzipien der Erfindung.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht, die ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrophoretischen
Anzeigevorrichtung gemäß dem Stand der Technik
veranschaulicht,
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2 eine
schematische Querschnittsansicht der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung
des Standes der Technik,
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3A bis 3E Querschnittsansichten, die
einen Herstellungsprozess für eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung
des Standes der Technik zeigen,
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4A bis 4H Querschnittsansichten, die
einen Herstellungsprozess für einen Pixelbereich einer
elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
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5A bis 5H Querschnittsansichten, die
einen Herstellungsprozess für einen Gatepad-Bereich einer
elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
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6A bis 6H Querschnittsansichten, die
einen Herstellungsprozess für einen Datenpad-Bereich einer
elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
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7A bis 7C Draufsichten,
die einen Herstellungsprozess für eine elektrophoretische
Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen,
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8A bis 8C Querschnittsansichten, die
jeweils einen Herstellungsprozess für eine Passivierungsschicht
in einem Pixelbereich, einem Gatepad-Bereich und einem Datenpad-Bereich
einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
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9A bis 9C Querschnittsansichten, die
jeweils einen Herstellungsprozess für eine Passivierungsschicht
in einem Pixelbereich, einem Gatepad-Bereich und einem Datenpad-Bereich
einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
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10A bis 10C Querschnittsansichten,
die jeweils eine Position einer Ausrichtungsmarkierung zum Bilden
einer Farbfilterschicht einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigen,
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11A bis 11C Querschnittsansichten,
die schematisch einen Herstellungsprozess für eine elektrophoretische
Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen, und
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12A bis 12C Querschnittsansichten zum
Erläutern eines Herstellungsprozesses einer Passivierungsschicht
in einem Pixelbereich, einem Gatepad-Bereich beziehungsweise einem
Datenpad-Bereich einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Im
Folgenden wird im Einzelnen Bezug auf die dargestellten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung genommen, wobei diese aus den angehängten
Zeichnungen ersichtlich sind.
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In
einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung sind sowohl eine filmartige
Tintenschicht als auch eine Farbfilterschicht auf einem Array-Substrat ausgebildet,
wo ein TFT ausgebildet ist.
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4A bis 4H sind
Querschnittsansichten, die einen Herstellungsprozess für
einen Pixelbereich einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
und 5A bis 5H sind Querschnittsansichten,
die einen Herstellungsprozess für einen Gatepad-Bereich
einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. 6A bis 6H sind
Querschnittsansichten, die einen Herstellungsprozess für
einen Datenpad-Bereich einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
und 7A bis 7C sind Draufsichten,
die einen Herstellungsprozess für eine elektrophoretische
Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. Ein Pixelbereich P, in dem eine
Pixelelektrode, ein TFT und so weiter ausgebildet sind, weist einen
Schaltbereich TrA, in dem der TFT ausgebildet ist, und einen Speicherbereich
StgA, in dem ein Speicherkondensator ausgebildet ist, auf. Der Pixelbereich
P ist in einem Anzeigebereich DA definiert. Ein Gatepad-Bereich
GPA, in dem eine Gatepad-Elektrode ausgebildet ist, und ein Datenpad-Bereich
DPA, in welchem eine Datenpad-Elektrode ausgebildet ist, sind in
einem Nicht-Anzeigebereich an einem Rand des Anzeigebereichs definiert.
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In 4A, 5A und 6A wird
ein erstes metallisches Material zum Ausbilden einer ersten Metallschicht
(nicht dargestellt) auf einem Isolationssubstrat 101, zum
Beispiel einem Glassubstrat oder einem Kunststoffsubstrat abgeschieden.
Das erste metallische Material enthält eines von Aluminium (Al),
einer Aluminiumlegierung (AlNd), Kupfer (Cu), einer Kupferlegierung,
Chrom (Cr) und einer Titanlegierung (Ti). Die erste metallische
Materialschicht wird mittels eines Maskenprozesses zum Bilden einer
(nicht dargestellten) Gate-Leitung, einer Gate-Elektrode 103 im
Schaltbereich TrA, einer ersten Speicherelektrode 105 im
Speicherbereich StgA, und einer Gatepad-Elektrode 107 im
Gatepad-Bereich GPA strukturiert. Der Maskenprozess weist auf: einen
Schritt des Bildens einer Photoresistschicht (PR), einen Schritt
des Belichtens der PR-Schicht mittels einer Maske, einen Schritt
des Entwickelns der belichteten PR-Schicht zum Bilden einer PR-Struktur,
einen Schritt des Ätzens der ersten metallischen Materialschicht
zum Bilden einer gewünschten Metallstruktur, und einen
Schritt des Ablösens der PR-Struktur. Die Gate-Leitung
erstreckt sich entlang einer Richtung, und die Gate-Elektrode 103 ist
mit der Gate-Leitung verbunden. Die erste Speicherelektrode 105 kann
ein Abschnitt der Gate-Leitung sein. Wenn eine gemeinsame Leitung
(dargestellt) so ausgebildet ist, dass sie parallel zu der Gate-Leitung
ist, dann kann die erste Speicherelektrode 105 ein Abschnitt
der gemeinsamen Leitung sein. Die Gatepad-Elektrode 107 ist
mit einem Ende der Gate-Leitung verbunden. Jede von der Gate-Leitung,
der Gate-Elektrode 103, der ersten Speicherelektrode 105 und
der Gatepad-Elektrode 107 kann eine Doppelschicht-Struktur
aufweisen. Die Doppelschicht-Struktur kann eine gestapelte AlNd/Molybdän-Schicht
oder eine gestapelte Ti-Legierung/Cu-Schicht sein. In 4A, 5A und 6A sind
die Gate-Leitung, die Gate-Elektrode 103, die erste Speicherelektrode 105 und
die Gatepad-Elektrode 107 mit einer Einzelschicht-Struktur dargestellt.
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Unter
Bezugnahme auf die 7A ist eine Ausrichtungsmarkierung 191 in
einem Ausrichtungsmarkierungsbereich CA ausgebildet, die durch einen Schneideprozess,
durch einen Strukturierungsprozess für die erste Metallschicht
entfernt wird. Die Ausrichtungsmarkierung 191 wird für
ein genaues Ausrichten einer Farbfilterschicht zu dem Pixelbereich
P verwendet. Der Nicht-Anzeigebereich, in dem die Gatepad- Elektrode 107 (aus 5A)
und ein Datenpad (nicht dargestellt) ausgebildet sind, ist zwischen
dem Anzeigebereich DA, in dem der Pixelbereich DA angeordnet ist,
und dem Ausrichtungsmarkierungsbereich CA positioniert. Die Ausrichtungsmarkierung 191 ist
in einem ersten Schneidebereich CA benachbart zu dem Gatepad-Bereich
GPA, einem zweiten Schneidebereich CA benachbart zu dem Datenpad-Bereich
DPA und einem dritten Schneidebereich CA gegenüber dem
ersten Bereich ausgebildet. Die Ausrichtungsmarkierung 191 ist
in einem äußeren Bereich einer Schnittlinie positioniert.
Da die Farbfilterschicht rote, grüne und blaue Subfarbfilter aufweist,
weist jeder von dem ersten bis zum dritten Bereich des Ausrichtungsmarkierungsbereichs
CA mindestens eine Ausrichtungsmarkierung 191 auf. Die
Ausrichtungsmarkierung 191 kann in einem anderen Verfahren
ausgebildet werden.
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In 4B, 5B und 6B wird
eine Gate-Isolationsschicht 110 auf einer Eingangsfläche aufweisend
die Gate-Leitung, die Gate-Elektrode 103, die erste Speicherleitung 105 und
die Gatepad-Elektrode 107 durch Abscheiden eines anorganischen
Isolationsmaterials, zum Beispiel Siliziumoxid (SiO2)
und Siliziumnitrid (SiNx) ausgebildet. Anschließend werden
nacheinander eine intrinsische amorphe Siliziumschicht (nicht dargestellt)
aus intrinsischem amorphem Silizium und eine störstellendotierte
amorphe Siliziumschicht (nicht dargestellt) aus störstellendotiertem
amorphem Silizium auf der Gate-Isolationsschicht 110 ausgebildet.
Die intrinsische amorphe Siliziumschicht und die störstellendotierte
amorphe Siliziumschicht werden mittels eines Maskenprozesses zum
Bilden einer aktiven Schicht 115a aus intrinsischem amorphem
Silizium und einer störstellendotierten amorphen Siliziumstruktur 115b aus
störstellendotiertem amorphem Silizium strukturiert. Die
aktive Schicht 115a und die störstellendotierte
amorphe Siliziumschicht 115b entsprechen der Gate-Elektrode 103.
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In 4C, 5C und 6C wird
ein zweites metallisches Material auf der aktiven Schicht 115a,
der störstellendotierten amorphen Siliziumschicht 115b (aus 4B)
und der Gate-Isolationsschicht 110 zum Bilden einer (nicht
dargestellten) zweiten Metallschicht abgeschieden. Das zweite metallische
Material enthält eines von Molybdän (Mo), Kupfer
(Co), einer Titan-Legierung (Ti) und einer Al-Legierung (AlNd).
Die zweite Metallschicht kann eine Doppelschicht-Struktur oder eine
Dreifachschicht-Struktur aufweisen. Zum Beispiel kann die Doppelschicht-Struktur
der zweiten Metallschicht eine gestapelte Ti-Legierung/Cu-Struktur
sein, und die Dreifachschicht-Struktur der zweiten Metallschicht
kann eine gestapelte Mo/AlNd/Mo-Struktur sein. In 4C,
in 5C und in 6C ist
die zweite Metallschicht mit einer Einzelschicht-Struktur dargestellt.
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Die
(nicht dargestellte) zweite Metallschicht wird zum Bilden einer
(nicht dargestellten) Datenleitung, einer Source-Elektrode 120 im
Schaltbereich TrA, einer Drain-Elektrode 122 im Schaltbereich
TrA, einer zweiten Speicherelektrode 124 im Speicherbereich
StgA und einer Datenpad-Elektrode 126 im Datenpad-Bereich
DPA strukturiert. Die Datenleitung kreuzt die Gate-Leitung zum Definieren
des Pixelbereichs P. Die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode 120 und 122 sind
auf der störstellendotierten amorphen Siliziumstruktur 115b im
Schaltbereich TrA angeordnet und im Abstand voneinander positioniert. Die
Source-Elektrode 120 ist mit der Datenleitung verbunden,
und die zweite Speicherelektrode 124 ist mit der Drain-Elektrode 122 verbunden.
Die Datenpad-Elektrode 126 ist auf der Gate-Isolationsschicht 110 angeordnet
und mit einem Ende der Datenleitung verbunden.
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Anschließend
wird ein freigelegter Abschnitt der störstellendotierten
amorphen Siliziumstruktur 115b zwischen der Source-Elektrode
und der Drain-Elektrode 120 und 122 mittels eines
Trockenätzverfahrens entfernt, so dass ein Abschnitt der aktiven
Schicht 115a durch einen Abstand der Source- und der Drain-Elektrode 120 und 122 freigelegt wird.
Eine ohmsche Kontaktschicht 115c ist unter der Source-Elektrode
und der Drain-Elektrode 120 und 122 gebildet.
Die aktive Schicht 115a und die ohmsche Kontaktschicht 115c bilden
eine Halbleiterschicht 115.
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Wenn
auf der anderen Seite die Ausrichtungsmarkierung 191 (aus 7A)
nicht bei einem Prozess des Bildens der Gate-Leitung und der Gate-Elektrode 103 ausgebildet
wird, dann kann die Ausrichtungsmarkierung 191 auf der
Gate-Isolationsschicht 110 bei einem Prozess des Bildens
der Datenleitung, der Source-Elektrode 120 und der Drain-Elektrode 122 gebildet
werden. In diesem Fall wird die Ausrichtungsmarkierung auch in dem
ersten bis dritten Bereich des Ausrichtungsmarkierungsbereichs CA
positioniert.
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Obwohl
die Halbleiterschicht 115 und die Source-Elektrode und
die Drain-Elektrode 120 und 122 mittels unterschiedlicher
Maskenprozesse gebildet werden, können sie auch mittels
eines einzigen Maskenprozesses gebildet werden. Genauer gesagt werden
die intrinsische amorphe Siliziumschicht, die störstellendotierte
amorphe Siliziumschicht und die zweite Metallschicht nacheinander
auf der Gate-Isolationsschicht 110 gebildet. Dann werden
die intrinsische amorphe Siliziumschicht, die störstellendotierte amorphe
Siliziumschicht und die zweite Metallschicht, die nacheinander auf
der Gate-Isolationsschicht 110 gebildet werden, mittels
eines einzigen Maskenprozesses mit einem Refraktions-Belichtungs-Verfahren
oder einem Halbton-Belichtungs-Verfahren zum Bilden von PR-Strukturen
mit unterschiedlichen Dicken strukturiert. Die intrinsische amorphe
Siliziumschicht, die störstellendotierte amorphe Siliziumschicht
und die zweite Metallschicht werden unter Verwendung der PR-Strukturen
als Ätzmaske geätzt. In diesem Fall gibt es Halbleiterstrukturen,
von denen jede aus demselben Material wie die Halbleiterschicht
gebildet ist, unter der Datenleitung und der Datenpad-Elektrode.
Wenn bei diesem Verfahren die Ausrichtungsmarkierung gebildet wird, dann
sind unter der Ausrichtungsmarkierung ebenfalls Halbleiterstrukturen.
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In 4D,
in 5D und in 6D wird eine
Passivierungsschicht 130 auf der Datenleitung, der Source-Elektrode
und der Drain-Elektrode 120 und 122, der zweiten
Speicherelektrode 124 und der Datenpad-Elektrode 126 durch
Auftragen eines organischen Isolationsmaterials, zum Beispiel Photoacryl und
Benzocyclobuten (BCB) ausgebildet. Die Passivierungsschicht 130 hat
eine flache obere Fläche. Die Passivierungsschicht 130 wird
mittels eines Maskenprozesses mit einem Refraktions- Belichtungsverfahren
oder einem Halbton-Belichtungsverfahren zum Bilden eines Drain-Kontaktlochs 132,
eines Gatepad-Kontaktlochs 134 und eines Datenpad-Kontaktlochs 136 strukturiert.
Das Drain-Kontaktloch 132, das Gatepad-Kontaktloch 134 und
das Datenpad-Kontaktloch 136 legen die Drain-Elektrode 122, die
Gatepad-Elektrode 107 beziehungsweise die Datenpad-Elektrode 126 frei.
Des Weiteren hat die Passivierungsschicht 130 im Pixelbereich
P eine erste Dicke t1, wohingegen die Passivierungsschicht 130 im
Nicht-Anzeigebereich NA (aus 7A) einschließlich
des Gatepad-Bereichs GPA und des Datenpad-Bereichs DPA eine zweite
Dicke t2 aufweist, die kleiner als die erste Dicke t1 ist. Die Passivierungsschicht 130 kann
durch zwei Maskenprozesse einschließlich eines Blindschusses
mittels einer Belichtungsvorrichtung des Stufentyps strukturiert
werden. Die Passivierungsschicht 130 ist aus einem organischen
Isolationsmaterial gebildet, um eine parasitäre Kapazität
zu minimieren und eine flache obere Fläche zu erhalten.
Die parasitäre Kapazität kann zum Beispiel zwischen
der ersten Speicherelektrode 105 und der Pixelelektrode
und zwischen der zweiten Speicherelektrode 124 und der
Pixelelektrode erzeugt sein.
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Wie
weiter oben erwähnt, unterscheidet sich die Passivierungsschicht 130 im
Anzeigebereich DA in ihrer Dicke von der Passivierungsschicht 130 in dem
Nicht-Anzeigebereich NA. Die erste Dicke t1 der Passivierungsschicht 130 in
dem Anzeigebereich DA ist größer als die zweite
Dicke t2 der Passivierungsschicht 130 in dem Nicht-Anzeigebereich
NA (t1 > t2). Auf
der anderen Seite werden auf der Passivierungsschicht 130 eine
Gate-Hilfspad-Elektrode und eine Daten-Hilfspad-Elektrode gebildet
und kontaktieren die Gatepad-Elektrode und die Datenpad-Elektrode 107 und 126 durch
die Gatepad- beziehungsweise Datenpad-Kontaktlöcher 134 und 136.
Für eine Verbindung zwischen jeder von der Gate-Hilfspad-Elektrode
und der Daten-Hilfspad-Elektrode und einem externen Treiberschaltkreis-Substrat (nicht
dargestellt) wird ein Automatisches Trägerband-Bondverfahren
(TAB, engl. Tape Automated Bonding) durchgeführt. In diesem
Fall kontaktiert jede von der Gate-Hilfspad-Elektrode und der Daten-Hilfspad-Elektrode
einen Bandträgerbauelement-(TCP)-Film durch einen anisotropen
leitfähigen Film (ACF), der eine leitfähige Kugel
(nicht dargestellt) aufweist. Je größer die Tiefe
sowohl der Gate-Hilfspad-Elektrode als auch der Daten-Hilfspad-Elektrode
ist, desto größer ist der Durchmesser der leitfähigen
Kugel in dem ACF. Leider können die leitfähigen
Kugeln in benachbarten Gatepad-Kontaktlöchern oder in benachbarten
Datenpad-Kontaktlöchern einander kontaktieren, so dass
Kurzschluss-Probleme auftreten können. Wenn die Passivierungsschicht 130 im
Nicht-Anzeigebereich NA einschließlich dem Gatepad-Bereich
GPA und dem Datenpad-Bereich DPA eine relativ geringe Dicke aufweist,
dann hat die leitfähige Kugel im ACF einen relativ kleinen
Durchmesser, so dass die Probleme eines Kurzschlusses verhindert
werden können. Des Weiteren kann durch Erhöhen
der Dicke der Passivierungsschicht 130 im Anzeigebereich
DA eine parasitäre Kapazität, die zum Beispiel
zwischen der Pixel-Elektrode und der zweiten Speicherelektrode 124 induziert
wird, minimiert werden. Dementsprechend ist die erste Dicke t1 der
Passivierungsschicht 130 in dem Anzeigebereich DA in der
vorliegenden Erfindung größer als die zweite Dicke
t2 der Passivierungsschicht 130 im Nicht-Anzeigebereich
NA (t1 > t2).
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Wenn
die Passivierungsschicht 130 eine Einzelschicht-Struktur
aus dem organischen Isolationsmaterial, zum Beispiel, wie oben erwähnt,
Photoacryl oder BCB aufweist, dann wird ein Belichtungsprozess in
dem Maskenprozess aufgrund der lichtempfindlichen Eigenschaften
direkt auf der organischen Isolationsmaterialschicht ausgeführt.
Die Passivierungsschicht 130 kann jedoch eine Doppelschicht-Struktur
oder eine Dreifachschicht-Struktur aufweisen, wie aus 8A bis 8C und 9A bis 9C ersichtlich. 8A bis 8C sind
Querschnittsansichten, die jeweils ein Herstellungsverfahren für
eine Passivierungsschicht in einem Pixelbereich, einem Gatepad-Bereich
und einem Datenpad-Bereich einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellen. 9A bis 9C sind
Querschnittsansichten, die jeweils ein Herstellungsverfahren für
eine Passivierungsschicht in einem Pixelbereich, einem Gatepad-Bereich
und einem Datenpad-Bereich einer elektrophoretischen Anzeigevorrichtung
gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellen.
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In 8A bis 8C sind
eine organische Isolationsmaterialschicht 130a und eine
anorganische Isolationsmaterialschicht 130b aufeinandergestapelt,
wenn die Passivierungsschicht 130 eine Doppelschicht-Struktur
aufweist. In 9A bis 9C sind
eine erste anorganische Isolationsmaterialschicht 130a,
eine organische Isolationsmaterialschicht 130b und eine
zweite anorganische Isolationsmaterialschicht 130c aufeinandergestapelt,
wenn die Passivierungsschicht 130 eine Dreifachschicht-Struktur
aufweist. Die organische Isolationsmaterialschicht enthält
eines von Photoacryl und BCB, und die anorganische Isolationsmaterialschicht weist
eines von Siliziumoxid und Siliziumnitrid auf.
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In 9A bis 9C zum
Beispiel weist die Passivierungsschicht 130 eine obere
Schicht aus einem anorganischen Isolationsmaterial auf. Da das anorganische
Isolationsmaterial keine lichtempfindliche Eigenschaft hat, können
Belichtungs- und Entwicklungsprozesse in dem Maskenprozess nicht
direkt auf der anorganischen Isolationsmaterialschicht ausgeführt
werden. In diesem Fall wird eine PR-Schicht (nicht dargestellt)
aus einem PR-Material, die eine lichtempfindliche Eigenschaft aufweist, auf
der anorganischen Isolationsmaterialschicht gebildet, und die PR-Schicht
wird mittels eines Refraktions-Belichtungsverfahrens oder eines
Halbton-Belichtungsverfahrens zum Bilden einer (nicht dargestellten)
ersten PR-Struktur in dem Anzeigebereich DA und einer (nicht dargestellten)
zweiten PR-Struktur in dem Nicht-Anzeigebereich NA, dessen Dicke geringer
als die der ersten PR-Struktur ist, belichtet und entwickelt. Dann
werden die zweite anorganische Isolationsmaterialschicht 130c aus
einem anorganischen Isolationsmaterial, die organische Isolationsmaterialschicht 130b und
die erste anorganische Isolationsmaterialschicht 130a aus
einem anorganischen Isolationsmaterial unter Verwendung der ersten
und der zweiten PR-Struktur als Strukturierungsmaske zum Belichten
der Gatepad-Elektrode 107 und der Datenpad- Elektrode 126 strukturiert.
Anschließend wird die zweite PR-Struktur in dem Nicht-Anzeigebereich
NA mittels eines Veraschungsprozesses entfernt, so dass ein Abschnitt
der zweiten anorganischen Isolationsmaterialschicht 130c unter der
zweiten PR-Struktur freigelegt wird. Der freigelegte Abschnitt der
zweiten anorganischen Isolationsmaterialschicht 130c wird
geätzt, so dass die Passivierungsschicht 130 in
dem Nicht-Anzeigebereich NA eine Doppelschicht-Struktur aus der
ersten anorganischen Isolationsmaterialschicht 130a und der
organischen Isolationsmaterialschicht 130b aufweist. Die
zweite anorganische Isolationsmaterialschicht 130c in dem
Nicht-Anzeigebereich wird vollständig entfernt, und die
organische Isolationsmaterialschicht 130b hat eine verringerte
Dicke.
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Die
Passivierungsschicht 130 weist die obige Doppelschicht-Struktur
oder die obige Dreifachschicht-Struktur auf, zum Verbessern der
Haftfestigkeit zwischen der Pixelelektrode, die auf der Passivierungsschicht 130 ausgebildet
ist, und der Passivierungsschicht 130, und zum Verbessern
der Eigenschaften des TFTs Tr. Da die Haftfestigkeit zwischen dem
organischen Isolationsmaterial und einem leitfähigen Material
geringer ist als sowohl zwischen dem organischen Isolationsmaterial
und dem anorganischen Isolationsmaterial als auch zwischen dem anorganischen
Isolationsmaterial und dem leitfähigen Material, wird die
Haftfestigkeit zwischen der Pixelelektrode eines leitfähigen
Materials und der Passivierungsschicht 130 durch eine anorganische
Isolationsmaterialschicht verbessert, die zwischen der organischen
Isolationsmaterialschicht und der leitfähigen Materialschicht
positioniert ist. Wenn die aktive Schicht 115a, von der
ein Abschnitt zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode 120 und 122 freigelegt
wird, eine organische Isolationsmaterialschicht kontaktiert, liegt
ferner eine schlechte Schnittstelleneigenschaft vor, so dass die
Eigenschaften des TFTs Tr verschlechtert werden. Um eine Verschlechterung
der Eigenschaften des TFTs Tr zu verhindern, kann dementsprechend
eine anorganische Isolationsmaterialschicht, die eine ausgezeichnete
Schnittstelleneigenschaft mit der aktiven Schicht 115a aufweist,
in einer unteren Schicht der Passivierungsschicht 130 positioniert
werden.
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In 4E,
in 5E und in 6E wird
ein transparentes leitfähiges Material, zum Beispiel Indium-Zinnoxid
(ITO) oder Indium-Zinkoxid (IZO) zum Bilden einer (nicht dargestellten)
transparenten leitfähigen Materialschicht auf der Passivierungsschicht 130 abgeschieden.
Vor dem Abscheiden des transparenten leitfähigen Materials
kann ein lichtundurchlässiges metallisches Material als
ein drittes metallisches Material, zum Beispiel Mo, auf der Passivierungsschicht 130 abgeschieden
werden. In diesem Fall wird auf der Passivierungsschicht 130 eine
Doppelschichtstrukturleitfähiges-Material-Schicht ausgebildet.
Wenn die Ausrichtungsmarkierung zum Ausrichten der Farbfilterschicht
nicht während Schrittes des Bildens der Gate-Leitung und
des Schrittes des Bildens der Datenleitung gebildet wird, wird die
Ausrichtungsmarkierung durch Strukturieren der dritten metallischen
Materialschicht gebildet. Wenn die dritte metallische Materialschicht
aus einem lichtundurchlässigen metallischen Material nicht
gebildet wird und die Ausrichtungsmarkierung aus dem transparenten leitfähigen
Material gebildet wird, ist die Verwendung der Ausrichtungsmarkierung
des transparenten leitfähigen Materials zum Ausrichten
der Farbfilterschicht sehr schwer.
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Auf
der anderen Seite kann die Pixelelektrode eine Einzelschicht-Struktur
aus einem lichtundurchlässigen metallischen Material aufweisen.
In diesem Fall wird die Ausrichtungsmarkierung auf derselben Schicht
und aus demselben Material wie die Pixelelektrode gebildet. Da die
Ausrichtungsmarkierung auf der Passivierungsschicht positioniert
ist, besteht ein Vorteil beim Ausrichten der Farbfilterschicht mittels
der Ausrichtungsmarkierung.
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Anschließend
wird die leitfähige Materialschicht aus einer Doppelschicht-Struktur
oder einer Dreifachschicht-Struktur zum Ausbilden einer Pixelelektrode 140 in
jedem Pixelbereich P, einer Gate-Hilfspad-Elektrode 142 in
dem Gatepad-Bereich GPA und einer Daten-Hilfspad-Elektrode 144 in
dem Datenpad-Bereich DPA strukturiert. Die Pixelelektrode 140,
die Gate-Hilfspad-Elektrode 142 und die Daten-Hilfspad-Elektrode 144 kontaktieren
die Drain-Elektrode 122, die Gatepad-Elektrode 107 und die
Datenpad-Elektrode 126 durch das Drain-Kontaktloch 132,
das Gatepad-Kontaktloch 134 beziehungsweise das Datenpad-Kontaktloch 136.
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Wenn
die Ausrichtungsmarkierung zum Ausrichten der Farbfilterschicht
nicht während des Schrittes des Bildens der Gate-Leitung
und des Schrittes des Bildens der Datenleitung gebildet wird, wird
die Ausrichtungsmarkierung auf der Passivierungsschicht 130 in
dem Ausrichtungsmarkierungsbereich CA durch Strukturieren des dritten
metallischen Materials aus einem lichtundurchlässigen Material
während des Pixelelektroden-Strukturierungsprozesses gebildet.
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10A bis 10C sind
Querschnittsansichten, die jeweils eine Position einer Ausrichtungsmarkierung
zum Ausbilden einer Farbfilterschicht einer elektrophoretischen
Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. 10A zeigt
eine Position der Ausrichtungsmarkierung, die während eines
Schrittes des Bildens der Gate-Leitung gebildet wird, 10B zeigt eine Position der Ausrichtungsmarkierung,
die während eines Schrittes des Bildens der Datenleitung
gebildet wird, und 10C zeigt eine Position der
Ausrichtungsmarkierung, die während eines Schrittes des
Bildens einer Pixelelektrode gebildet wird.
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Wenn
die Ausrichtungsmarkierung 191 während des Schrittes
des Bildens der Gate-Leitung gebildet wird, dann ist die Ausrichtungsmarkierung 191 in 10A auf dem Substrat 101 positioniert
und mit der Gate-Isolationsschicht 110 bedeckt. Wenn die Ausrichtungsmarkierung 191 während
des Schrittes des Bildens der Datenleitung gebildet wird, dann ist die
Ausrichtungsmarkierung 191 in 10B auf
der Gate-Isolationsschicht 110 positioniert und mit der Passivierungsschicht 130 bedeckt.
Wenn die Ausrichtungsmarkierung 191 während des
Schrittes des Bildens der Pixelelektrode gebildet wird, dann ist
die Ausrichtungsmarkierung 191 in 10C auf
der Passivierungsschicht 130 positioniert. 10A bis 10C zeigen
die Ausrichtungsmarkierung 191 einer einzelnen Schicht.
Wenn jedoch die Gate-Leitung, die Datenleitung und die Pixelelektrode 140 eine
Doppelschicht-Struktur oder eine Dreifachschicht-Struktur aufweisen,
dann weist auch die Ausrichtungsmarkierung 191 eine Doppelschicht-Struktur
oder eine Dreifachschicht-Struktur auf.
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In 4F, 5F, 6F und 7B ist ein
Elektrophorese-Film 167 an der Pixelelektrode 140 angebracht.
Der Elektrophorese-Film 167 entspricht dem Anzeigebereich
DA. Der Elektrophorese-Film 167 weist einen Basisfilm 150 aus
einem transparenten und flexiblen Material, zum Beispiel Polyethylenterephthalat
(PET), eine Gegenelektrode 153 unter dem Basisfilm 150,
eine Tintenschicht 163 unter der Gegenelektrode 153 und
eine Haftschicht 165 unter der Tintenschicht 163 auf.
Wenn der Elektrophorese-Film 167 an der Pixelelektrode 140 angebracht
wird, dann wird die Tintenschicht 163 zwischen der Gegenelektrode
und der Pixelelektrode 153 und 140 positioniert,
und die Haftschicht 165 ist der Pixelelektrode 140 zugewandt.
Die Gegenelektrode 153 ist aus einem transparenten leitfähigen
Material gebildet. Die Tintenschicht 163 weist eine Mehrzahl
von Kapseln 160 auf, und jede Kapsel 160 weist eine
Mehrzahl von weißgefärbten Teilchen 156 und eine
Mehrzahl von schwarzgefärbten Teilchen 158 darin
auf. Die weißgefärbten und die schwarzgefärbten
Teilchen 156 und 158 können durch eine
Kondensations-Polymerisations-Reaktion negativ beziehungsweise positiv
geladen sein.
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Der
Elektrophorese-Film 167 kann sich in seiner Struktur von
der obigen Struktur unterscheiden. Zum Beispiel kann die Tintenschicht 163 nur
eines von dem weißgefärbten Teilchen 156 und
dem schwarzgefärbten Teilchen 158 als Einzahl
oder Mehrzahl aufweisen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, kann
die Gegenelektrode, wenn die Tintenschicht 163 nur eines
von dem weißgefärbten Teilchen 156 und
dem schwarzgefärbten Teilchen 158 aufweist, auf
derselben Schicht ausgebildet sein wie die Pixelelektrode auf der
Passivierungsschicht 130. Tatsächlich ist die
Gegenelektrode 153 anders als bei der aus 4F ersichtlichen
Struktur nicht auf der gesamten Fläche der Tintenschicht 163 ausgebildet.
In diesem Fall weist die Pixelelektrode eine Mehrzahl von Stabformen
auf, und die Gegenelektrode weist ebenfalls eine Mehrzahl von Stabformen
auf. Die Stäbe der Gegenelektrode sind abwechselnd mit
den Stäben der Pixelelektrode angeordnet. Eine gemeinsame Leitung,
die parallel zu der Gate-Leitung ist, wird während des
Schrittes des Bildens der Gate-Leitung gebildet, und ein gemeinsames
Kontaktloch, das einen Abschnitt der gemeinsamen Leitung freilegt,
wird in der Passivierungsschicht 130 und der Gate-Isolationsschicht 110 gebildet.
Die Gegenelektrode kontaktiert die gemeinsame Leitung durch das
gemeinsame Kontaktloch.
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Der
Elektrophorese-Film 167 hat eine Gesamtdicke von etwa 300
Mikrometer bis etwa 500 Mikrometer. Wenn ein Stufenunterschied zwischen
einer Schicht, wo die Ausrichtungsmarkierung 191 ausgebildet
ist, und einer oberen Schicht des Elektrophorese-Films 167 über
500 Mikrometern liegt, dann treten Schwierigkeiten bei der Verwendung
der Ausrichtungsmarkierung 191 zum Ausrichten der Farbfilterschicht
auf, die auf dem Elektrophorese-Film 167 gebildet wird.
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In 4G, 5G, 6G und 7C wird auf
dem Basisfilm 150 des Elektrophorese-Films 167 in
dem Anzeigebereich DA durch Auftragen eines roten Farbresists eine
rote Farbfilterschicht (nicht gezeigt) gebildet. Der rote Farbresist
wird zum Beispiel mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens
aufgetragen. Nach dem genauen Ausrichten der roten Farbfilterschicht
zu der Ausrichtungsmarkierung 191 wird die rote Farbfilterschicht
mittels eines Maskenprozesses mit einem transmissiven Bereich, der
Licht überträgt, und einem Blockierbereich, der
Licht abblockt, zum Bilden eines roten (R) Subfarbfilters 170a belichtet
und entwickelt. Der rote (R) Subfarbfilter 170a entspricht
einigen Pixelbereichen P. Da der rote Farbresist vom Negativtyp
ist, bleibt ein Abschnitt der roten Farbfilterschicht, wo Licht
einstrahlt, auf dem Basisfilm 150, und ein Abschnitt der
roten Farbfilterschicht, wo Licht nicht einstrahlt, wird entfernt.
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Anschließend
werden ein grüner (G) Subfarbfilter 170b und ein
blauer (B) Subfarbfilter 170c mittels desselben Verfahrens
wie das Verfahren zum Bilden des roten (R) Subfarbfilters 170a auf
dem Basisfilm 150 gebildet. Die roten (R), grünen
(G) und blauen (B) Subfarbfilter 170a, 170b und 170c werden sequentiell
wiederholt. Jeder von den roten (R), grünen (G) und blauen
(B) Subfarbfiltern 170a, 170b und 170c ist
in jedem Pixelbereich P angeordnet.
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Die
Farbfilterschicht 170 kann einen weißen (W) Subfarbfilter
mit den roten (R), grünen (G) und blauen (B) Subfarbfiltern 170a, 170b und 170c aufweisen.
Der weiße (W) Subfarbfilter wird durch Auftragen und Strukturieren
eines farblosen Resists gebildet. In diesem Fall sind die roten
(R), grünen (G), blauen (B) und weißen (W) Subfarbfilter
in vier Pixelbereichen einer Matrixform angeordnet. Die Subfarbfilter
können mittels einer Tintenstrahlvorrichtung gebildet werden.
Mit der Tintenstrahlvorrichtung können die Subfarbfilter
in jedem Pixelbereich P ohne den Strukturierungsprozess zum Bilden
jedes Subfarbfilters gebildet werden.
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Vor
dem Bilden der Farbfilterschicht 170 kann eine Schwarzmatrix
(nicht gezeigt) an einem Randbereich jedes Pixelbereichs P gebildet
werden. Die Schwarzmatrix kann der Gate-Leitung und der Datenleitung
entsprechen. Eine schwarze Harzschicht wird auf den Basisfilm 150 aufgetragen
oder eine schwarz-basierte metallische Materialschicht wird auf
den Basisfilm 150 abgeschieden. Die schwarz-basierte metallische
Materialschicht kann aus Chrom (Cr) gebildet sein. Die schwarze
Harzschicht oder die schwarz-basierte metallische Materialschicht
wird zum Ausbilden der Schwarzmatrix strukturiert.
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In 4H, 5H und 6H wird
eine Passivierungsfolie 180 aus einem Kunststoffmaterial, die
eine transparente und flexible Eigenschaft aufweist, über
der Farbfilterschicht 170 positioniert. Eine Abdichtungsstruktur
(nicht gezeigt) wird entlang dem Nicht-Anzeigebereich NA an einem
Randbereich des Anzeigebereichs DA gebildet. Die Passivierungsfolie 180 wird
derart an dem Substrat 101 angebracht, dass die Passivierungsfolie 180 den
Anzeigebereich DA bedeckt. Die Passivierungsschicht 180 belichtet die
Gate-Hilfspad-Elektrode 142 und die Daten-Hilfspad-Elektrode 144.
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Obwohl
nicht gezeigt, wird anschließend das Substrat 101 entlang
der Schnittlinie zum Entfernen eines Abschnitts CA, dort wo die
Ausrichtungsmarkierung 191 ausgebildet ist, geschnitten.
Der Abschnitt ist ein äußerer Bereich des Nicht-Anzeigebereichs
NA. Ein (nicht dargestellter) ACF wird an der Gate-Hilfspad-Elektrode 142 und
der Daten-Hilfspad-Elektrode 144 angebracht, und der ACF
wird mit einem (nicht gezeigten) TCP verbunden, das elektrisch an
ein (nicht gezeigtes) externes Treiberschaltkreis-Substrat angeschlossen
ist. Mittels des obigen modulierten Verfahrens wird eine elektrophoretische
Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
erhalten.
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11A bis 11C sind
Querschnittsansichten, die schematisch ein Herstellungsverfahren für
eine elektrophoretische Anzeigevorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
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In 11A werden der TFT Tr, die Ausrichtungsmarkierung 191 zum
Ausrichten der Farbfilterschicht, die Passivierungsschicht 130,
die einen Unterschied in der Dicke in dem Anzeigebereich DA und dem
Nicht-Anzeigebereich NA aufweist, und die Pixelelektrode 140 in
jedem Pixelbereich P auf dem Substrat 101 ausgebildet.
Da ausführliche Herstellungsschritte für jedes
Element bereits erläutert wurden, wird an dieser Stelle
auf nähere Erläuterungen verzichtet. In 11A wird die Ausrichtungsmarkierung in einem Schritt
des Bildens der Gate-Leitung (nicht dargestellt) und der Gate-Elektrode
(nicht dargestellt) des TFTs Tr gebildet.
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In 11B wird der Elektrophorese-Film 167,
der die Haftschicht 165, die Tintenschicht 163, die
Gegenelektrode 153 und den Basisfilm 150 aufweist,
an dem Substrat 101 angebracht, wo die Pixelelektrode 140 ausgebildet
ist. Der Elektrophorese-Film 167 entspricht dem Anzeigebereich
DA. In 11B weist die Tintenschicht 163 eine
Mehrzahl von Kapseln 160 auf, und jede Kapsel 160 weist
eine Mehrzahl von weißgefärbten Teilchen 156 und
eine Mehrzahl von schwarzgefärbten Teilchen 158 darin auf.
Die weißgefärbten Teilchen und die schwarzgefärbten
Teilchen 156 und 158 können durch eine
Kondensierungs-Polymerisierungs-Reaktion negativ beziehungsweise
positiv geladen sein. Es kann jedoch sein, dass die Tintenschicht 163 nur
eines von dem weißgefärbten Teilchen 156 und
dem schwarzgefärbten Teilchen 158 als Einzahl
oder Mehrzahl aufweist. In diesem Fall wird die Gegenelektrode 153 in
dem Elektrophorese-Film 167 weggelassen, während
die Gegenelektrode auf dem Substrat 101 ausgebildet wird.
Die Gegenelektrode kann in derselben Schicht wie die Pixelelektrode
auf der Passivierungsschicht 130 ausgebildet sein. Die
Pixelelektrode weist eine Mehrzahl von Stabformen auf, und die Gegenelektrode
weist ebenfalls eine Mehrzahl von Stabformen auf. Die Stäbe
der Gegenelektrode sind abwechselnd mit den Stäben der
Pixelelektrode angeordnet.
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In 11C wird die Farbfilterschicht 170, die die
sequentiell wiederholten roten (R), grünen (G) und blauen
(B) Subfarbfilter aufweist, mittels der Ausrichtungsmarkierung 191 auf
dem Elektrophorese-Film 167 ausgebildet. Die Farbfilterschicht 170 kann
einen weißen (W) Subfarbfilter mit den roten (R), grünen
(G) und blauen (B) Subfarbfiltern aufweisen. Die roten (R), grünen
(G), blauen (B) und weißen (W) Subfarbfilter sind in vier
Pixelbereichen einer Matrixform angeordnet.
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Anschließend
werden die Passivierungsfolie 180, die auf der Farbfilterschicht 170 ausgebildet
ist, und ein Abschnitt des Substrats 101, wo die Ausrichtungsmarkierung 191 ausgebildet
ist, mittels Schneidens entlang der Schnittlinie entfernt. Ein (nicht
gezeigter) ACF wird an der Gate-Hilfspad-Elektrode 142 und
der Daten-Hilfspad-Elektrode 144 angebracht, und der ACF
wird mit einem (nicht gezeigten) TCP verbunden, das elektrisch an
ein (nicht gezeigtes) externes Treiberschaltkreis-Substrat angeschlossen
ist. Mittels des obigen modulierten Verfahrens wird eine elektrophoretische
Anzeigevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden
Erfindung erhalten.
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Bei
dem obigen Herstellungsverfahren für die elektrophoretische
Anzeigevorrichtung ist ein Trägersubstrat, das bei einem
Herstellungsverfahren für die elektrophoretische Anzeigevorrichtung
des Standes der Technik wesentlich ist, nicht erforderlich. Des Weiteren
sind keine Haftschichten zum Anbringen des Trägersubstrates
erforderlich. Dementsprechend sind die Herstellungskosten geringer.
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Da
die Farbfilterschicht direkt auf dem Elektrophorese-Film ausgebildet
ist, ist ferner kein Substrat für die Farbfilterschicht
erforderlich. Da ein Verlagerungsbereich (etwa 2 Mikrometer) in
der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung, wo die Farbfilterschicht direkt auf dem
Elektrophorese-Film liegt, in diesem Fall kleiner ist als ein Verlagerungsbereich
(etwa 5 Mikrometer) bei der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung
des Standes der Technik, wo die Farbfilterschicht auf einem anderen
Substrat ausgebildet ist, liegt hier ein Vorteil in Bezug auf eine
Ausrichteigenschaft vor.
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Da
Löseprozesse für unwesentliche Elemente nicht
erforderlich sind, können ferner Probleme, wie zum Beispiel
Kratzer, vermieden werden.
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Da
die Dicke der Passivierungsschicht in dem Anzeigebereich und in
dem Nicht-Anzeigebereich unterschiedlich ist, können des
Weiteren Kurzschlussprobleme verhindert werden, und eine parasitäre
Kapazität kann minimiert werden.
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12A bis 12C sind
Querschnittsansichten zum Erläutern eines Herstellungsprozesses einer
Passivierungsschicht in einem Pixelbereich, einem Gatepad-Bereich
beziehungsweise einem Datenpad-Bereich einer elektrophoretischen
Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Da hier lediglich ein Unterschied in
einer einen TFT bedeckenden Passivierungsschicht vorliegt, konzentriert
sich die Erläuterung auf einen Herstellungsprozess der
Passivierungsschicht.
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Unter
Bezugnahme auf die 12A bis 12C weist
die Passivierungsschicht 130 eine Doppelschicht-Struktur
auf. Obwohl 8A bis 8C eine
Passivierungsschicht 130 mit einer Doppelschicht-Struktur
zeigen, besteht ein Unterschied in der Stapelreihenfolge. Die Passivierungsschicht 130 (aus 8A)
weist im Pixelbereich P (aus 8A) eine
erste Schicht 130a (aus 8A) eines organischen
Isolationsmaterials und eine zweite Schicht 130b (aus 8A)
eines anorganischen Isolationsmaterials auf, das in 8A bis 8C auf die
erste Schicht 130a (aus 8A) gestapelt
ist, wohingegen die Passivierungsschicht 130 im Pixelbereich
P, im Gatepad-Bereich GPA und im Datenpad-Bereich DPA eine erste
Schicht 130d aus einem anorganischen Isolationsmaterial
und eine zweite Schicht 130e aus einem organischen Isolationsmaterial
aufweist, die auf die erste Schicht 130d gestapelt ist.
Die erste Schicht 130d kann zum Beispiel aus Siliziumoxid
(SiO2) oder aus Siliziumnitrid (SiNx) gebildet
sein, und die zweite Schicht 130e kann aus Benzocyclobuten
(BCB) oder Photoacryl gebildet sein.
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Bei
der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung der 8A bis 8C wird
die aus einem anorganischen Isolationsmaterial gebildete zweite Schicht 130b der
Passivierungsschicht 130 in dem Gatepad-Bereich GPA und
in dem Datenpad-Bereich DPA entfernt, so dass die Passivierungsschicht 130 im
Gatepad-Bereich GPA und im Datenpad-Bereich DPA eine Einzelschicht-Struktur
aus der ersten Schicht 130a eines organischen Isolationsmaterials aufweist.
Dementsprechend ist die Dicke der Passivierungsschicht 130 in
dem Gatepad-Bereich und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA geringer
als in dem Pixelbereich P. Bei der elektrophoretischen Anzeigevorrichtung
aus 12A bis 12C hat
jedoch die Passivierungsschicht 130 nicht nur im Pixelbereich
P sondern auch in dem Gatepad-Bereich und dem Datenpad-Bereich GPA
und DPA eine Doppelschicht-Struktur. In diesem Fall ist die Dicke
der aus einem organischen Isolationsmaterial gebildeten zweiten
Schicht 130e der Passivierungsschicht 130 in dem
Gatepad-Bereich und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA geringer als
in dem Pixelbereich P. Auf der anderen Seite kann die zweite Schicht 130e der Passivierungsschicht 130 in
dem Gatepad-Bereich und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA vollkommen
entfernt sein, so dass die Passivierungsschicht 130 in
dem Gatepad-Bereich und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA eine Einzelschicht-Struktur
aus einem anorganischen Isolationsmaterial aufweist.
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Wenn
die Passivierungsschicht 130 eine Doppelschicht-Struktur
mit der ersten Schicht 130d als eine untere Schicht aus
einem anorganischen Isolationsmaterial und der zweiten Schicht 130e als eine
obere Schicht 130e aus einem organischen Isolationsmaterial
aufweist, dann gibt es keine PR-Schicht zum Strukturieren der Passivierungsschicht 130.
Die Passivierungsschicht 130 wird direkt durch Belichten
und Entwickeln der zweiten Schicht 130e ohne die PR-Schicht
strukturiert. Der Grund dafür ist, dass die zweite Schicht 130e aus
einem organischen Isolationsmaterial lichtempfindlich ist.
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Ein
Refraktions-Belichtungsverfahren oder ein Halbton-Belichtungsverfahren
wird auf der eine Doppelschicht-Struktur aus der ersten und der
zweiten Schicht 130d und 130e aufweisenden Passivierungsschicht 130 mittels
einer (nicht gezeigten) Belichtungseinheit des Abtasttyps durchgeführt,
oder ein Zweischritte-Belichtungsverfahren, das einen Leerschuss
aufweist, wird auf der Passivierungsschicht 130, die eine
Doppelschicht-Struktur aus der ersten und der zweiten Schicht 130d und 130e aufweist,
mittels einer (nicht gezeigten) Belichtungseinheit des Schritt-Typs
durchgeführt. Dann wird die zweite Schicht 130e der
Passivierungsschicht 130 so entwickelt, dass die zweite
Schicht 130e der Passivierungsschicht 130 in dem
Anzeigebereich, der den Pixelbereich P aufweist, eine erste Dicke
t1 aufweist, und die zweite Schicht 130e der Passivierungsschicht 130 in
dem Nicht-Anzeigebereich, der den Gatepad-Bereich und den Datenpad-Bereich
GPA und DPA aufweist, eine zweite Dicke t2 aufweist, die kleiner
als die erste Dicke t1 ist. Des Weiteren wird ein Abschnitt der
ersten Schicht 130d, der jede von der Drain-Elektrode 122 im
Pixelbereich P, der Gatepad-Elektrode 107 im Gatepad-Bereich
GPA und der Datenpad-Elektrode 126 in dem Datenpad-Bereich DPA
bedeckt, durch Entfernen der zweiten Schicht 130e freigelegt.
Dann wird der freigelegte Abschnitt der ersten Schicht 130d geätzt,
so dass das Drain-Kontaktloch 132, das Gatepad-Kontaktloch 134 und
das Datenpad-Kontaktloch 136, die jeweils die Drain-Elektrode 122,
die Gatepad-Elektrode 107 und die Datenpad-Elektrode 126 freilegen,
durch die erste Schicht 130d hindurch ausgebildet werden.
In diesem Fall weist die Passivierungsschicht 130 nicht nur
im Pixelbereich P, sondern auch im Gatepad-Bereich und im Datenpad-Bereich
GPA und DPA eine Doppelschicht-Struktur aus der ersten und der zweiten
Schicht 130d und 130e auf.
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Wenn
die Passivierungsschicht 130 in dem Nicht-Anzeigebereich
eine Einzelschicht-Struktur aufweist, dann ist auf der anderen Seite
auf der zweiten Schicht 130e, die unterschiedliche Dicken
aufweist, nach dem Refraktions-Belichtungsprozess oder dem Halbton-Belichtungsprozess
ein einziger Trockenätz-Prozess erforderlich.
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Tatsächlich
wird die zweite Schicht 130e, die eine erste Dicke t1 in
dem Pixelbereich P und eine zweite Dicke t2 in dem Gatepad-Bereich
und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA aufweist, trockengeätzt,
so dass die zweite Schicht 130e in dem Gatepad-Bereich
und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA vollständig entfernt
wird und die zweite Schicht 130e in dem Pixelbereich P
eine verringerte Dicke aufweist. Als Folge hiervon weist die Passivierungsschicht 130 im
Pixelbereich P eine Doppelschicht-Struktur auf, wohingegen die Passivierungsschicht 130 in
dem Gatepad-Bereich und dem Datenpad-Bereich GPA und DPA eine Einzelschicht-Struktur
aufweist.
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Da
die folgenden Prozesse im Wesentlichen den Prozessen entsprechen,
die unter Bezugnahme auf 8A bis 8C erläutert
wurden, wird auf eine Erläuterung der folgenden Prozesse
verzichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2008-0093003 [0001]
- - KR 10-2008-0105413 [0001]