KR101891346B1 - 전기습윤 표시장치용 화소구조 및 그 제조방법 - Google Patents

전기습윤 표시장치용 화소구조 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 표시 기판과 제2 표시 기판 사이에 유체층을 가지는 다수의 화소들이 배열된 전기습윤 표시장치를 개시하는 것으로서, 각 화소는 상기 제1 표시 기판 내에 절연물질에 의해 절연된 상기 화소의 중앙부에 형성된 별 형상을 가지는 도체층을 가지는 것에 의해 신속한 응답속도를 가질 수 있다.

Description

전기습윤 표시장치용 화소구조 및 그 제조방법 {PIXEL STRUCTURE FOR ELECTROWETTING DISPLAY DEVICES AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 전기 습윤 표시 장치들에서 사용하기 위한 화소구조 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 그것들의 응답속도를 향상시킬 수 있는 화소구조 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전기습윤 효과(Electrowetting effect)는, 전도성이고 소수성인 유체가 상기 유체에 가해지는 전압의 변화에 따라, 상기 유체의 아래에 배치된 소수성 막과 접촉하는 각도가 달라지는 효과이다. 구체적으로, 소수성 유체에 가해지는 전압이 작을수록, 소수성 유체가 소수성 막과 이루는 접촉각은 작아진다. 그리고, 상기 접촉각이 작을수록, 소수성 유체가 소수성 막의 위에 분포하는 면적이 넓어진다.
전기습윤 표시장치(Electrowetting display device)는 상기 전기습윤 효과가 이용된 표시 장치이다. 도 1(a)와 (b)를 참조하면, 통상의 전기 습윤 표시 장치의 한 픽셀의 개락적인 확대된 단면도들이 도시된다. 전기습윤 표시 장치는, 제1 표시 기판(100), 제1 표시 기판(100)의 상에 위치된 소수성 유체(40), 소수성 유체(40)의 위에 위치되고 소수성 유체(40)와 섞이지 않는 친수성 유체(42), 상기 소수성 유체(40)와 친수성 유체(42)를 개재하여 제1 표시 기판(100)과 밀봉되는 제2표시 기판(200)을 가진다. 제1 표시 기판(100)은 제1 베이스 기판(2), 제1 베이스 기판(2)의 상에 형성된 픽셀 전극(11) 및, 상기 픽셀 전극(11)의 상에 형성된 발수층(34)을 가진다. 상기 발수층(34)의 상부에는 소수성 유체(40)의 이동을 제한하는 격벽(Wall)(36)이 형성된다.
소수성 유체(40)는 미리 정한 색상을 띄는 염료이고, 픽셀 전극(11)에 전압이 제공되지 않으면, 도 1(a)에 도시된 바와 같이 발수층(34)의 전체에 분포된다. 예를 들어, 소수성 유체(40)가 블랙 염료인 경우, 제1 표시 기판(100)의 외부에서 픽셀의 내부 쪽으로 입사한 빛은 소수성 유체(40)를 통과하지 못하므로, 픽셀은 검은색으로 관찰된다. 픽셀에 전압이 제공되면, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 소수성 유체(40)는 픽셀 전극(11)의 전압 값에 비례하여 친수성 벽(36) 쪽으로 이동한다. 이 경우, 흑색 소수성 유체(40)는 픽셀에 제공된 전압의 값의 변화에 따라, 상기 발수층(34) 상에 분포되는 면적이 변화된다.
픽셀에 전압을 가하는 경우 소수성 유체가 벽 쪽으로 이동하고 이에 의해 빛의 통과로 영상을 표현할 수 있다. 다시 픽셀 전극에 전압을 제거하는 경우 소수성 유체는 소수성 막을 형성하고 이것에 의해 빛의 통과를 차단하도록 소수성 유체의 이동이 원활히 이루어지지 않는 현상이 발생한다. 특히 픽셀 내부의 노치(notch)부와 단차, 스토리지 캐패시터부의 영향으로 소수성 유체의 이동이 원활히 이루어 지지 않으며, 그러한 소수성유체의 이동이 없는 것에 의해 발생된 흑점은 전압을 가하는 경우보다는 전압을 제거하는 경우 더욱 강하게 발생한다. 그러한 전압의 인가와 제어에 의해 온/오프 히스테리시스(hysteresis)가 발생한다. 따라서, 기판에 소수성 유체와 친수성 유체가 짧은 시간에 신속히 동작할 수 있는 화소구조가 요구된다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 신속한 응답속도를 가지는 전기습윤 표시장치의 화소구조 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 타의 목적은, 온/오프 히스테리시스(hysteresis)가 발생하지 않는 양호한 신뢰성을 가지는 전기습윤 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 화소들이 배열된 전기습윤 표시장치에서 각 화소는 절연물질에 의해 절연된 상기 화소의 중앙부에 형성된 별 형상을 가지는 도체층을 포함하는 화소구조가 제공된다.
바람직하게는, 상기 화소는 상기 제1 표시기판 내에 상기 절연물질 상에 형성된 제1 화소전극을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 복수의 도체층들은 서로 다른 방사 방향으로 신장(연장)될 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 도체층들 각각의 일단은 서로 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 화소전극은 실질적으로 사각형으로 형성되며, 상기 베이스부의 모서리는 제거되어 챔퍼부들(chamfer portions)이 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 챔퍼부들 중 적어도 일부는 직선형상, 오목형상 또는 볼록형상으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 화소는 베이스부와 상기 베이스부 중앙에 위치한 노치부를 포함하며, 상기 베이스부와 상기 노치부는 서로 이격되게 구성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 화소전극과 상기 제1 표시 기판 사이에는 컬러 필터가 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 도체층들 사이에는 관통홀이 형성되며, 상기 관통홀을 통하여, 상기 노치부와 스토리지 커패시터가 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 화소전극은 반사성 금속으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 기판과 상기 제1 화소전극 사이에는 박막 트렌지스터가 형성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 박막 트렌지스터는 제1 방향으로 신장되는 데이터 라인 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 신장되는 게이트라인에 연결되며, 또한 상기 최소전극의 중앙과 박막 트렌지스터는 상기 데이터라인과 평행한 일직선상에 배열될 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른, 상기 스토리지 캐패시터의 타의 전극(19)의 디자인을 이용하면, 소수성 유체가 표시 장치 전체에 고르게 분포될 수 있다. 또한, 빠른 시간에 소수성 유체가 원하는 위치로 이동하여 응답속도가 크게 개선될 수 있다. 그 밖에, 발명의 실시를 위한 구체적인 내용의 설명에 근거된 타의 효과는 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 전기 습윤 표시 장치의 일반적인 구조이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 표시 기판의 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I’라인을 따라 절단한 제1 표시 기판을 포함하는 전기 습윤 표시 패널의 단면도이다.
도 4(a) 내지 도 4(f)는 도 2의 제1 표시 기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 2와 3에 도시한 각 화소 구조의 등가 회로이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 유체 이동 경로를 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 하나의 변형된 형상이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 따른 전기습윤 표시 장치의 다양한 픽셀구조를 제조하고 사용하는 방법이 상세히 설명된다. 본 명세서의 도면들과 상세한 설명에서 동일한 참조 번호들은 동일한 부품들 또는 구성요소들이라는 것을 유의하여야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예들에 여러 수치들이 개시되고 있지만, 그러한 수치들이 청구범위들에 기재되지 않는 한, 그러한 수치들은 청구범위들을 한정하지 않음을 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 전기 습윤 표시 패널에서 사용하기 위한 하나의 화소의 일 실시예에 따른 제1 표시 기판의 평면도이다. 도 3은 도 2의 I-I’라인을 따라 절단한 제1 표시 기판을 포함하는 단면도이다. 도 2와 도 3은 하나의 화소에 대해 도시되었지만, 행과 열의 형식으로 배열된 다수의 화소들이 상기 전기습윤 표시 패널 상에 배치되어 있다는 것을 이 분야의 통상의 지식을 가진 자는 이해할 것이다. 상기 하나의 화소는 정사각형 형상을 갖는 것으로 도시 되었지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상을 가질 수도 있다. 그러나 본 명세서에서 화소들의 각각은 정사각형 형상을 갖는 것으로 가정하여 설명될 것이다.
도 2 및 도 3를 참조하면, 전기 습윤 표시 장치의 각 화소는 제1 표시 기판(100), 상기 제1 표시 또는 하부 기판(100)에 대향하는 제2 표시 또는 상부 기판(200) 및 상기 제1 표시 기판(100)과 상기 제2 표시 기판(200) 사이에 충진 된 유체층(300)으로 구성된다.
상기 제1 표시 기판(100)은 제1 베이스 또는 하부 기판(2)과 상기 제1 베이스기판(2)상에 형성된 화소부를 포함한다.
상기 화소부에는 모두 도체인 게이트 라인(4), 상기 게이트라인(4)과 이격된 스토리지 커패시터의 한 전극(6)이 상기 제1 베이스 기판(2)상에 형성되어있다. 상기 게이트라인(4)은 화소의 하부모서리(60)에 인접하고 평행하게 행 방향(x 방향)으로 신장하고, 돌출부(13)를 갖는다. 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)은 상기 게이트라인(4)에 평행하고 상기 화소의 중앙부를 지나도록 형성된다.
상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)은 상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)의 중앙부로부터 방사상으로 신장된 가지들(15)을 가지는 별 형상의 전극(17)을 각 화소의 중앙부에 갖는다. 4개의 가지들은 각 화소의 4개의 코너들을 향해 신장된다. 상기 별 형상의 전극(17)은 8개의 가지들을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 그러한 가지들의 수로 한정되는 것이 아니라는 것을 유의 하여야 한다. 상기 게이트라인(4)과 상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6) 상에는 제1 절연층(8)이 형성된다.
상기 제1 절연층(8) 상에 반도체층인 활성층(10)이 좌측 하단부에 있는 상기 게이트 라인(4)과 그것의 돌출부(13) 상에 상기 절연층(8)을 개재하여 형성된다. 데이터라인(12)은 화소부의 좌측모서리(62)에 인접하고 평행하게 상기 게이트라인(4)과 수직하도록 상기 제1 절연층(8)상에 형성된다. 상기 데이터라인(12)으로부터 상기 게이트라인(4)을 따라 돌출하는 소스 전극(14)이 제1 절연층(8)과 그 위에 있는 반도체층(10)상에 형성된다. 상기 소스 전극(14)과 이격된 드레인 전극(16)이 상기 반도체층(10)상에 형성된다. 따라서 소스 전극(14), 드레인 전극(16), 및 작동시 이들 사이의 반도체층(10)내에 형성된 채널은 박막트랜지스터가 된다. 드레인 전극(16)의 일 단은 상기 별 형상의 전극(17)위에 제1 절연층(8)을 개재하여 형성된 스토리지 캐패시터의 타의 전극(19)과 연결된다. 그러므로, 스토리지 캐패시터의 타의 전극(19)은 8개의 방사상으로 신장된 가지들을 가지며, 이들 가지들은 서로 연결된다. 즉 이들 가지들은 상기 드레인 전극(16)과 동일한 재질로 동시에 형성된다. 그러므로, 박막트랜지스터의 턴온시 데이터라인(12)상의 전압은 이들 가지들로 전달된다. 상기 소스 전극(14)과 드레인 전극(16) 상에 제2 절연층(18)이 덮힌다. 상기 제2 절연층(18)상에 컬러 필터 층(20)이 형성될 수 있고 컬러 필터 층(20)에 의해 좌/우측에 Black Matrix(22)가 형성된다. 상기 컬러 필터 층(20)상에 절연체의 유기막(24)이 형성된다. 제2 절연층(18)과 컬러 필터 층(20)과 유기막(24)에 스토리지 캐패시터의 타의 전극(19)의 표면을 노출하기 위한 제1 컨택홀(50)이 형성된다. 또한 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)의 표면을 노출하기 위한 제2 컨택홀(52)이 상기 제2 절연층(18)과 컬러 필터 층(20)과 유기막(24)에 형성된다. 상기 형성된 컨택홀들(50, 52)의 밑바닥들과 측벽들과 상기 유기막(24)상에 화소전극이 형성된다. 그러나, 각 화소의 4개의 코너부들과 상기 제2 컨택홀(52)의 주변부(30, 32)에는 화소전극이 형성되지 않는다. 따라서 후술되는 바와 같이 이 부분 위에는 화소 작동시 오일이 수축이 된다. 화소 전극(26)과 주변부(30, 32)상에는 전면적으로 제3 절연층(32)이 형성되고, 이 위에 발수층(34)이 형성된다. 각 화소의 모서리들에 있는 발수층(34)상에 화소들을 분리하기 위한 격벽(36)이 형성된다. 전술된 바와 같은, 제1 표시기판(100)의 형성 후 제2 표시기판(200)이 상술된다.
상기 제2 표시기판(200)은 제2 베이스기판(40)과 그 밑에 형성된 제2 화소 또는 공통 전극(46)과 모서리들을 따라 spacer(38)를 갖는다.
상기 제1 표시기판(100)과 제2 표시기판(200)은 이들 사이에 소수성유체(40)와 친수성 유체(42)를 가지는 유체층의 충진에 의해 서로 격벽(36)과 spacer(38)가 맞물리게 밀봉된다.
이하 본 발명에 따라, 도 2와 3에서 설명된 전기 습윤 표시 패널의 각 화소의 사용방법을 설명한다.
도 5는 도 2와 3에 도시한 각 화소 구조의 등가 회로이다.
도 5를 참조하면, 도 2와 3에 대응하는 구조의 인용번호들이 도시 되어 있다.
데이터라인(12), 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)과 연결된 하부 공통전극(54)과 상부 공통전극(46)에 15볼트의 전압을 인가하고 게이트 라인(4)에 박막트랜지스터(TFT)를 턴온 하는 전압을 인가한다. 그러면 데이터라인(12)상의 15볼트 전압은 TFT의 소스 전극(14) 채널 및 드레인 전극(16)을 통해 전기 습윤 화소 캐패시터(56, 또는 Cew)의 화소 전극(26)과 스토리지 캐패시터(6, 또는 Cst)의 타 전극(19)에 인가된다. 그러므로 상기 화소 캐패시터(56)와 스토리지 캐패시터 사이의 전계들은 변화가 없다. 따라서 유체, 특히 소수성 유체(40)의 이동, 또는 수축은 없다. 그러므로 제1 베이스기판 외측에서 입사하는 광의 투과는 없고 블랙으로 표시될 수 있다.
한편, 데이터 라인(12)에 -15볼트가 인가되고, 공통라인(54)과 공통전극(46)에 15볼트가 인가되고, TFT 트랜지스터가 턴온되면, 화소 전극(26)과 상부 공통 전극(46)과 이들 사이의 유체들로 구성된 전기 습윤 화소 캐패시터(56)와 하부 공통 전극(54)과 스토리지 캐패시터의 타 전극(19)과 이들 사이의 절연물질로 구성된 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)의 인가 필드는 30볼트가 된다. 그러나 제2 컨택홀(52)에 대응하는 부분의 인가필드는 0볼트가 된다. 그러므로 방사형으로 신장하는 가지들(15)상의 소수성 유체(40)는 수축하는 오일 브레이킹을 시작한다. 상기 가지들(15)의 모서리들은 인가필드의 단차들이 생기는 부분들 이므로, 상기 오일 브레이킹에 의해 수축된 오일은 상기 단차들 부분으로 이동하고 4개의 코너부들로 이동한다. 한편 제2 컨택홀(52)부분(노치 부분이라고도 함)은 인가필드의 단차가 없기 때문에 이동되는 소수성 유체(40)는 상기 제2 컨택홀(52) 부분에 머물게 된다. 그러므로 8개의 방사상으로 신장된 가지들(15)과 이들과 분리된 제2 컨택홀(52)에 의해 수축된 오일을 4개의 코너들과 상기 컨택홀(52)로 안내하는 길들이 제공되는 특징을 갖는다. 그러므로 수축된 오일을 코너부들 또는 컨택홀(52)로 안내하는 방사상의 신장된 가지들(15)을 갖는다는 것도 본 발명에서 중요하다. 따라서, 안내하는 인가 전계의 단차를 갖는 모서리들을 갖는 것이 중요하기 때문에 가지들의 개수는 반드시 8개를 가질 필요가 없다는 것은 이 분야의 통상의 지식을 가진자는 용이하게 이해 할 것이다. 그러므로 이것에 의해 오일 브레이킹 포인트들이 생성되어 이를 기점으로 오일들이 빠르게 이동하는 이점이 발생한다.
이하 본 발명의 제조방법에 관하여 설명하고자 한다.
도 4(a)내지 (f)는 도 2의 제1 표시 기판(100)을 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4(a)를 참조하면, 상기 베이스 기판(2) 상에 상기 게이트 라인(4), 스토리지 캐패시터의 한 전극(6) 및 제1 절연층(8)을 형성한다. 상기 게이트 라인(4)의 재질은 두께 약 1000Å~5000Å의 Al층 또는 두께 약 200Å~1000Å의 Mo층이 될 수 있다. 상기 제1 절연층의 재질은 실리콘 나이트라이드(SiNx)를 포함 할 수 있으며 두께는 2000Å~10000Å이다. 이 때, 상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)의 형상은 본 발명에 따라 방사상으로 신장하는 핀들의 형상으로 형성될 수 있다.
도 4(b)를 참조하면, 상기 제1 절연층(8) 및 게이트 라인(4) 상부에 활성층(10)를 형성한다. 상기 활성층(10)의 재질은 아몰포스 실리콘(a-Si) 등과 같은 반도체물질을 포함할 수 있으며, 두께는 2000Å~10000Å이다. 상기 활성층(10)는 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다.
도 4(c)를 참조하면, 상기 제1 절연층(8) 및 상기 활성층(10) 상에 데이터 라인(12), 소스 전극(14), 드레인 전극(16)과 스토리지 캐패시터의 타의 전극(19)을 형성한다. 상기 데이터 라인(12)의 재질은 Mo 등의 금속 물질을 포함할 수 있으며, 두께는 1000Å~4000Å이다. 상기 데이터 라인(12)은 단일층 또는 다중층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 절연층(8) 상에 상기 반도체 패턴 및 데이터 금속층을 순차적으로 형성한다. 포토리소그래피 기술을 통해 상기 반도체 패턴 및 데이터 금속층을 동시에 패터닝하여 상기 반도체 패턴(10, 14, 16, 19) 및 상기 데이터 라인(12)을 형성한다.
이와 다르게, 상기 반도체층을 형성하고 패터닝하여 상기 반도체 패턴(10, 14, 16, 19)를 형성하고, 상기 반도체 패턴(10, 14, 16, 19)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(2) 상에 상기 데이터 금속층을 형성하고 패터닝하여 상기 데이터 라인(12)을 형성할 수 있다.
도 4(d)를 참조하면, 상기 데이터 라인(12)이 형성된 상기 베이스 기판(2) 상에 제2 절연층(18), 컬러 필터 층(20), Black Matrix(22), 유기막(24)을 순차적으로 형성한다. 상기 제2 절연층(18)의 재질은 SiNx 등 금속물질을 포함할 수 있으며 두께는 500Å~2000Å이며, 상기 유기막(24) 두께는 10000Å~40000Å이다. 상기 컬러 필터 층(20)을 패터닝하여 상기 제1 베이스 기판(2)에 상기 컬러 필터 층(20)을 형성한다. 예를 들어, 상기 컬러 필터를 패터닝하여 적색 컬러 필터 패턴, 녹색 컬러 필터 패턴 및 청색 컬러 필터 패턴을 형성할 수 있다.
상기 컬러 필터 층(20)이 형성된 제2 절연층(18)상에 빛을 차단하기 위한 Black Matrix(22)를 패터닝하여 형성하고, 상기 컬러 필터 층(20)상에 유기막을 형성한다.
상기 제1 베이스 기판(2)에서, 상기 제2 절연층(18), 상기 컬러 필터층(20)및 유기막(24)을 포토리소그래피 기술에 의해 부분적으로 제거하여 제1 컨택홀(50)을 형성한다. 상기 제1 컨택홀(50)은 상기 드레인 전극(16)을 부분적으로 노출한다.
상기 제1 베이스 기판(2)에서,상기 제1 절연층(8), 상기 제2 절연층(18), 상기 컬러 필터 층(20)및 유기막(24)을 포토리소그래피 기술에 의해 부분적으로 제거하여 제2 컨택홀(52)을 형성한다. 상기 제2 컨택홀(52)은 상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)을 부분적으로 노출한다.
상기 제1 및 제2 컨택홀들(50, 52)의 형성 후, 제1 컨택홀(50)의 노출된 드레인 전극과 측벽 및 제2 컨택홀(52)의 노출된 스토리지 캐패시터 전극의 한 전극(6)과 측벽, 및 상기 유기막(24)상에 도전물질의 전극층이 전체적으로 형성된다. 그 후, 포토리소그래피 기술에 의해 제1 화소전극(26)과 아이솔레이션 전극(27)이 분리영역(30, 32)에 의해 분리된다.
상기 제1 화소 전극(26)은 상기 제1 컨택홀(50)을 통해 상기 드레인 전극(16)과 전기적으로 연결되고, 아이솔레이션 전극(27)은 상기 제2 컨택홀(52)을 통해 상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)과 전기적으로 연결된다. 그러나 상기 제1 화소전극(28)과 상기 아이솔레이션 전극(27)은 전기적으로 분리되어 있음을 유의 하여야 한다.
도 4(e)를 참조하면, 상기 제1 화소 전극(26)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(2) 상에 상기 제3 절연층(28) 및 발수층(34)을 순차적으로 형성한다. 상기 제3 절연층(28)의 재질은 실리콘 나이트라이드(SiNx)등 금속을 포함하며 두께는 500Å~2000Å이다. 상기 발수층(34)의 재질은 아몰포스 플로로폴리머(Amorphous Fluoro polymer)를 포함 할 수 있으며 두께는 200Å~10000Å이다.
상기 발수층(34)상의 화소들을 분리 하기 위한 정사각형의 격벽(36)이 형성된다. 상기 격벽(36)의 재질은 음성감광재(negative Photoresist)를 포함할 수 있으며 두께는 10㎛이하 이다.
상판이 되는 제2 표시기판을 제조하는 방법이 설명 된다.
도 4(f)를 참조하면, 상기 제2 베이스 기판(48)은 상기 제2 화소 전극(46)과 상기 스페이서(38)를 포함한다. 상기 스페이서(38)의 재질은 감광성 유기막(Thick Photoresist) 두께는 30㎛이하 이다.
상기 제2 베이스 기판(48)상에 상기 제2 화소 전극(46)을 형성한다. 상기 제2 화소 전극(46) 상에 Spacer(38)를 패터닝 하여 형성한다.
하판이 되는 제1 표시기판(100)과 상판이 되는 제2 표시기판(200)상에 각각 형성된 격벽(36)과 스페이서(38)가 소수성유체(40)와 친수성유체(42)를 충진하도록 밀봉된다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 표시 기판(100)이 상기 제1 화소 전극(26)과 상기 드레인 전극(16)이 제 1 컨택홀(50)을 통해 접촉됨으로써, 상기 화소부의 개구율을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 표시 기판(100)이 상기 제1 화소 전극(26)과 상기 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)이 제2 컨택홀(52)을 통해 접촉함으로써, 상기 화소부의 개구율을 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 오일의 이동을 설명하는 도면이다.
도 6(a)를 참조하면, 전술된 바와 같이 본 실시예에 따른 제1 표시 기판은 스토리지 캐패시터의 별 형상의 전극(17)으로 형성된 복수의 단차부(60)들이 제2 컨택홀(52)을 중심으로 동일 형상이 반복적으로 배치되어 있다.
전술된 바와 같이 제1 화소전극(26)과 공통전극(46)사이와 스토리지 캐패시터의 한 전극(6)과 타의 별 형상의 전극(19) 사이에 30볼트의 전압이 인가되면, 상기 별 형상의 전극(19)위에 있는 발수층(34)상에서 도 6(b)에 나타난 바와 같이 오일 브레이킹(58)이 먼저 일어난다. 상기 오일 브레이킹(58)에 의해 밀려나는 소수성 유체(40)는 도 6(c)에 나타낸 바와 같이 단차부를 이동한 후, 도 6(d)와 (e)에 나타낸 바와같이 이동되는 소수성 유체는 상기 단차부에 의해 안내되어 4개의 코너 쪽으로 이동한다. 따라서 오일은 단차부에 의해 안내되기 때문에 신속하게 코너부로 이동될 수 있다.
도 7은 다른 실시예의 별 형상의 동작을 나타낸 도면이다. 도 6은 별 형상인 반면, 도 7은 팬 형상이다.
도 8은 도 2의 단면도와 유사하다. 도 2의 별 형상에서 가지들의 폭이 반경 방향으로 점진적으로 증가되는 점에서 도 8은 도 2와 다르다.
본 발명에 따라, 여러 변경들이 이루어 질 수 있다. 예를 들어, 본 실시 예에서는 상기 제1 표시 기판(100)이 컬러 필터 층(20)을 포함하는 것을 예로서 설명하였지만, 상기 컬러 필터 층(20)대신에 투명한 유기막(24)을 가지며, 상기 소수성 유체(40)는 적색, 녹색 및 청색 오일들일 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 표시 기판(100)이 상기 컬러 필터 층(20)대신 투명한 유기막을 포함하고, 상기 제2 표시 기판(200)이 컬러 필터층을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 제1 표시 기판(100)이 상기 컬러 필터 층(20)를 포함하지 않고, 상기 소수성 유체(40)가 적색, 녹색 및 청색 오일들이거나, 상기 제2 표시 기판(200)이 컬러 필터층을 포함할 수 있다.
전술된 본 발명의 실시예는 반사막의 사용 없이 투과형, 즉 제1 베이스기판(2)의 외측으로부터 광원의 입사를 투과하는 전기습윤표시 장치에 대해 설명 되었지만 화소전극 위 또는 아래에 반사막을 형성하는 것에 의해 제2 베이스기판(48) 외측에서 입사하는 광원을 반사하는 반사형 전기습윤표시 장치가 또한 사용 될 수 있다.
또한, 본 발명의 전기습윤표시 장치는 투명 디스플레이, e-paper, 반사형 DID 등에 사용 가능하다.
2: 제1 베이스 기판 4: 게이트 라인
6: 스토리지 캐패시터의 한 전극 10: 활성층
12: 데이터 라인 13: 돌출부
14: 소스 전극 15: 방사상으로 신장된 가지들
16: 드레인 전극 17: 별 형상의 전극들
19: 스토리지 캐패시터의 타 전극 24: 유기막
26: 제1 화소전극 27: 아이솔레이션 전극
34: 발수층 40: 소수성 유체
42: 친수성 유체 46: 제2 화소전극
48: 제2 베이스 기판 50: 제1 컨택홀
52: 제2 컨택홀 58: 오일 브레이킹
60: 단차부 100: 제1 표시기판
200: 제2 표시기판 400: 화소의 평면도
500: 화소의 단면도

Claims (12)

  1. 화소를 포함하는 전기습윤 표시장치에 있어서, 상기 화소는
    유체층;
    제1 표시 기판의 일부분 - 상기 제1 표시 기판의 일부분은
    상기 화소의 중앙부에 있고, 별 형상을 갖는 도체층;
    제1 화소 전극;
    상기 제1 화소 전극의 중앙부에 있고, 상기 제1 화소 전극과는 분리된 노치 전극; 및
    상기 도체층과 상기 제1 화소 전극 사이에 있는 절연물질을 포함함 -; 및
    제2 표시 기판의 일부분을 포함하고, 상기 유체층은 상기 제1 표시 기판의 일부분과 상기 제2 표시 기판의 일부분 사이에 있는, 전기습윤 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 표시 기판의 일부분은 상기 노치 전극에 대응하는 위치에 리세스(recess)를 포함하는 발수층을 포함하는, 전기습윤 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도체층은 서로 다른 방사 방향으로 신장(연장)되는 복수의 가지(branch)를 포함하는, 전기습윤 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복수의 가지의 가지들 각각의 일단은 서로 연결되는, 전기습윤 표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 화소 전극은 실질적으로 사각형의 형상을 갖고, 상기 제1 화소 전극의 모서리가 없어서 상기 제1 화소전극이 챔퍼부(chamfer portion)를 포함하는, 전기습윤 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 챔퍼부들 중 적어도 일부는 직선형상, 오목형상 또는 볼록형상 중 하나를 갖는, 전기습윤 표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도체층은 제1 도체층이고, 상기 제1 표시 기판의 일부분은 상기 별 형상을 갖는 제2 도체층을 포함하고, 상기 절연물질은 상기 제1 도체층과 상기 제2 도체층 사이에 있는, 전기습윤 표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 표시 기판의 일부분은 제1 베이스 기판 및 상기 제1 화소 전극과 상기 제1 베이스 기판 사이에 있는 컬러 필터를 포함하는, 전기습윤 표시장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 표시 기판의 일부분은 스토리지 커패시터 전극을 포함하고, 상기 제1 표시 기판의 일부분은 상기 제1 도체층과 상기 제2 도체층 사이에 있는 관통홀을 포함하고, 상기 노치 전극과 상기 스토리지 커패시터 전극은 상기 관통홀을 통해 연결되는, 전기습윤 표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1 화소전극은 반사성 금속을 포함하는, 전기습윤 표시장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제1 표시 기판의 일부분은 제1 베이스 기판 및 상기 제1 베이스 기판과 상기 제1 화소 전극 사이에 있는 박막 트렌지스터(TFT)를 포함하는, 전기습윤 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 박막 트렌지스터는 제1 방향으로 신장되는 데이터 라인 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 신장되는 게이트 라인에 연결되며, 상기 제1 화소 전극의 중앙과 박막 트렌지스터는 상기 데이터 라인과 평행한 일직선상에 배열되는, 전기습윤 표시장치.
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