KR101992217B1

KR101992217B1 - 전기 습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR101992217B1
Application number: KR1020120066741A
Authority: KR
Inventors: 김동환; 백성구; 여길환; 차태운; 탁경모
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-06-21
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2019-06-25
Also published as: US20160349499A1; US9568728B2; US20130342889A1; US9442284B2; KR20130143300A

Abstract

전기 습윤 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판 및 습윤층을 포함한다. 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 패턴을 포함한다. 상기 제2 기판은 상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극 및 상기 제2 베이스 기판의 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역에 배치된 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함한다. 상기 습윤층은 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 배치되고, 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함한다. 합착 공정에서, 과도한 양의 습윤층은 댐 부재의 개구들을 통해서 외부로 배출됨으로써 상기 습윤층의 내부 압력의 증가로 인한 실런트 터짐 및 전기 습윤 표시 장치의 가운데 영역이 볼록해지는 품질 저하를 막을 수 있다. 또한, 상기 개구들에 의해 상기 댐 부재와 상기 실런트의 접촉 면적이 증가함으로써 상기 제1 및 제2 기판들 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.

Description

전기 습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법{SUBSTRATE FOR AN ELECTRO WETTING DISPLAY DEVICE AND A METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 전기 습윤 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품 신뢰성을 향상시키기 위한 전기 습윤 표시 장치에 관한 것이다.

전기 습윤 표시 장치(Electro Wetting Display device, EWD 장치)는 친수성 유체와 소수성 유체이 섞인 유체층을 영상을 표시한다. 일반적으로, 상기 EWD 장치는 화소 전극이 형성된 제1 기판과 공통 전극이 형성된 제2 기판을 포함하고, 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 상기 친수성 유체가 배치되고 화소들 각각에 상기 소수성 유체가 배치된다. 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 각각에 인가되는 전압에 의해서 상기 친수성 유체의 표면 장력이 변화하고, 이에 따라 상기 소수성 유체가 이동함으로써 광을 투과시키거나 차단시킬 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 상기 EWD 장치는 영상을 표시할 수 있다.

상기 EWD의 제조 공정은 상기 유체층은 상기 제1 기판에 정의된 충전 공간에 대한 과도한 양의 유체층을 채우고 상기 제2 기판을 압력을 이용하여 상기 제1 기판과 합착하는 합착 공정을 포함한다. 상기 합착 공정에서 상기 유체층이 채워진 상기 제1 및 제2 기판의 충전 공간의 내부 압력이 증가하여 상기 제1 및 제2 기판들을 부착하는 실런트가 터치는 문제가 발생한다. 또는 상기 EWD 장치의 액티브 영역이 비접촉 가압으로 볼록해지는 형태(bulging)로 형성되어, 전체적인 셀 갭이 불균일한 문제가 발생한다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 셀 갭을 균일하게 하기 위한 전기 습윤 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판 및 습윤층을 포함한다. 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 패턴을 포함한다. 상기 제2 기판은 상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극 및 상기 제2 베이스 기판의 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역에 배치된 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함한다. 상기 습윤층은 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 배치되고, 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 댐 부재는 상기 표시 영역의 네 모서리들에 대응하여 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 개구의 폭은 0.03 mm 내지 1 mm 일 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 베이스 기판의 주변 영역에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판들을 서로 접착하는 실런트를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 댐 부재는 상기 실런트가 배치되는 실링 영역에 대응하여 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 및 제2 기판들 사이의 갭을 유지하는 갭 유지 부재를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 갭 유지 부재는 상기 제2 기판의 상기 표시 영역에 배치되고, 상기 격벽 패턴과 중첩할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 댐 부재는 상기 갭 유지 부재와 동일한 높이를 가질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 유체층은 오일을 포함하고, 상기 제2 유체층은 전해질을 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 유체층은 상기 격벽 패턴에 의해 형성된 공간에 배치되고, 상기 제2 유체층은 상기 갭 유지 부재에 의해 형성된 공간에 배치될 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치는 제1 기판, 제2 기판 및 습윤층을 포함한다. 상기 제1 기판은 제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 유지 패턴, 상기 표시 영역을 둘러싸는 상기 제1 베이스 기판의 주변 영역에 배치되고 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함한다. 상기 제2 기판은 상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극을 포함하고, 상기 격벽 유지 패턴에 의해 상기 제1 기판과 갭을 유지한다. 상기 습윤층은 상기 제1 및 제2 기판들 사이에 배치되고, 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함한다.

본 실시예에서, 상기 제2 베이스 기판의 주변 영역에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판들을 서로 접착하는 실런트를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 기판은 상기 실링 영역의 제1 측에 배치된 제1 보호 댐과 상기 실링 영역의 제2 측에 배치된 제2 보호 댐을 포함하는 보호 패턴을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 격벽 유지 패턴은 상기 제1 및 제2 기판들 사이의 갭을 유지할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 댐 부재는 상기 격벽 유지 부재와 동일한 높이를 가질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 유체층은 상기 격벽 유지 패턴에 의해 형성된 공간에는 상기 화소 전극과 인접하게 배치되고, 상기 제2 유체층은 상기 제1 유체층 상에 배치될 수 있다.

이와 같은 전기 습윤 표시 장치에 따르면, 합착 공정에서, 과도한 양의 습윤층은 댐 부재의 개구들을 통해서 외부로 배출됨으로써 상기 습윤층의 내부 압력 증가로 인한 실런트 터짐 및 샐 갭 불균일화를 막을 수 있다. 또한, 상기 개구들에 의해 상기 댐 부재와 상기 실런트의 접촉 면적이 증가함으로써 상기 제1 및 제2 기판들 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 기판의 평면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 제2 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 제1 기판의 평면도이다.
도 8a 및 도 8b를 도 6에 도시된 제1 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 제1 기판의 평면도이다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 I-I'선을 따라 절단한 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전기 습윤 표시 장치는 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 제1 및 제2 기판들(110, 120) 사이에 개재된 습윤층(130)을 포함한다. 상기 전기 습윤 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(PA)을 포함한다. 상기 표시 영역(DA)은 전기 습윤 방식으로 영상을 표시하는 복수의 화소 영역들을 포함하고 상기 주변 영역(PA)은 실링 영역(SA)을 포함한다.

상기 제1 기판(110)은 제1 베이스 기판(111), 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 스위칭 소자(SW), 화소 전극(PE), 노치 전극(NE), 격벽 패턴(116) 및 실런트(SL)를 포함한다. 상기 제1 기판(110)은 제1 패시베이션층(112) 및 제2 패시베이션층(114)을 더 포함한다.

상기 제1 베이스 기판(111)의 상기 표시 영역(DA)에는 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 상기 스위칭 소자(SW), 상기 화소 전극(PE), 노치 전극(NE) 및 격벽 패턴(116)이 배치되고, 상기 제1 베이스 기판(111)의 상기 실링 영역(SA)에는 상기 실런트(SL)가 배치된다.

상기 게이트 라인(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. 상기 스위칭 소자(SW)는 상기 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결된다.

상기 제1 패시베이션층(112)은 상기 스위칭 소자(SW) 상에 배치된다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 제1 패시베이션층(112) 상에 배치된다.

상기 화소 전극(PE)은 상기 제1 베이스 기판(111)의 상기 화소 영역에 배치되고, 상기 스위칭 소자(SW)를 일부 노출하는 제1 패시베이션층(112)의 컨택홀을 통해 상기 스위칭 소자(SW)에 전기적으로 연결된다. 상기 데이터 라인(DL)으로부터 제공된 데이터 전압이 상기 화소 전극(PE)에 인가될 수 있다.

상기 노치 전극(NE)은 상기 제1 패시베이션층(112) 상에 상기 화소 전극(PE)에 인접하게 배치된다. 상기 제2 기판(120)의 공통 전극(124)과 동일한 전압이 상기 노치 전극(NE)에 인가될 수 있다.

상기 제2 패시베이션층(114)은 상기 화소 전극(PE) 및 노치 전극(NE) 상에 배치된다. 상기 제2 패시베이션층(114)은 소수성을 갖는다.

상기 격벽 패턴(116)은 상기 제2 패시베이션층(114) 상에 배치된다. 상기 격벽 패턴(116)은 상기 화소 영역(PA)의 가장자리를 따라 배치되어, 제1 채움 공간(FS1)을 형성한다.

상기 실런트(SL)는 상기 주변 영역(PA) 내에 정의된 상기 실링 영역(SA)에 배치된다. 상기 실런트(SL)는 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120)을 서로 결합한다.

상기 제2 기판(120)은 제2 베이스 기판(121), 차광 패턴(BM), 컬러 필터(CF), 공통 전극(CE), 갭 유지 부재(CS) 및 댐 부재(DD)를 포함한다.

상기 차광 패턴(BM)은 상기 제2 베이스 기판(121) 상에 배치되어, 상기 제2 베이스 기판(121)을 투과 영역과 차광 영역으로 구분한다. 상기 차광 패턴(BM)이 배치된 영역은 차광 영역으로 정의될 수 있고, 상기 차광 패턴(BM)은 상기 격벽 패턴(WP)과 중첩한다. 상기 차광 패턴(BM)에 의해 정의되는 상기 투과 영역은 상기 화소 영역(PA)에 대응할 수 있다. 또한, 상기 차광 패턴(BM)은 상기 제2 베이스 기판(121)의 상기 주변 영역(PA)에 배치될 수 있다.

상기 컬러 필터(CF)는 상기 차광 패턴(122)에 의해 정의된 상기 화소 영역에 배치된다.

상기 공통 전극(CE)은 상기 컬러 필터(CF) 상에 배치된다. 상기 공통 전극(CE)은 상기 화소 전극(PE) 및 노치 전극(NE)과 마주본다.

상기 갭 유지 부재(CS)는 상기 차광 패턴(BM)과 중첩하도록 상기 공통 전극(CE) 상에 배치된다. 상기 갭 유지 부재(CS)는 상기 격벽 패턴(116)과 중첩한다. 상기 갭 유지 부재(CS)는 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이의 갭을 일정하게 유지하고, 제2 채움 공간(FS2)을 정의한다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 제2 베이스 기판(121)의 상기 주변 영역(PA)에 배치된다. 상기 댐 부재(DD)는 슬릿 형상의 개구들(OP)을 포함한다. 상기 댐 부재(DD)는 상기 실링 영역(SA)에 대응하여 상기 제2 베이스 기판(121)에 배치될 수 있다. 상기 댐 부재(DD)의 슬릿 패턴들(SP)에 의해 형성된 공간은 상기 실링 영역(SA)에 배치된 상기 실런트(SL)에 의해 채워질 수 있다.

합착 공정에서, 상기 댐 부재(DD)의 개구들(OP)은 상기 제1 및 제2 기판들(100, 200)의 갭 보다 과도한 양으로 형성된 상기 습윤층(130)을 외부로 배출하는 통로가 된다. 이에 따라서, 상기 습윤층(130)의 내부 압력 증가로 인한 상기 실런트(SL)의 터짐 및 전기 습윤 장치의 가운데가 볼록해지는 등의 외관 품질 저하를 막을 수 있다.

상기 습윤층(130)은 소수성 액체인 제1 유체층(131) 및 친수성 액체인 제2 유체층(132)을 포함한다.

상기 제1 유체층(131)은 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120) 사이에서 상기 격벽 패턴(116)에 의해 형성된 상기 제1 채움 공간(FS1) 내에 배치된다. 예를 들어, 상기 제1 유체층(131)은 검은색 오일(oil)일 수 있다. 상기 제2 유체층(132)은 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120) 사이에서 상기 갭 유기 부재(CS)에 의해 형성된 상기 제2 채움 공간(FS2) 내에 채워진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공통 전극(124)과 상기 화소 전극(PE) 간의 전압차가 없을 경우, 상기 제1 유체층(131)은 상기 제1 채운 공간(FS1) 내에서 상기 화소 전극(PE) 및 노치 전극(NE)에 대응하여 상기 화소 영역(PA)에 전체적으로 퍼진다. 따라서, 상기 제2 기판(120)에 입사된 광은 상기 제1 유체층(131)에 의해 차단되어 블랙 계조를 표시한다. 반대로, 상기 공통 전극(124)과 상기 화소 전극(PE) 간의 전압차가 있는 경우, 상기 제1 유체층(131)은 상기 화소 영역(PA) 내에서 상기 격벽 패턴(113) 측으로 모인다. 상기 전압차의 크기에 따라서 모아진 상기 제1 유체층(131)의 크기가 달라져 상기 제2 기판(120)에 입사된 광의 투과율을 조절할 수 있다. 이에 따라서, 상기 전기 습윤 표시 장치는 다양한 계조를 표시할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 제2 기판의 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제2 기판(120)의 주변 영역(PA)에는 상기 댐 부재(DD)가 배치된다. 바람직하게 상기 댐 부재(DD)는 상기 실링 영역(SL)에 배치될 수 있다.

상기 댐 부재(DD)는 사각형 형상의 표시 영역(DA)을 둘러싸도록 네 모서리에 배치된다. 상기 댐 부재(DD)는 슬릿 형상으로 제거된 개구들(OP)을 포함한다. 각 개구의 폭은 약 0.03 mm 내지 약 1 mm 일 수 있다. 상기 댐 부재(DD)의 높이는 상기 갭 유지 부재(CS)의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다. 상기 갭 유지 부재(CS) 및 상기 댐 부재(DD)는 약 15 ㎛ 의 높이를 가질 수 있다.

상기 댐 부재(DD)의 상기 개구들(OP)은 합착 공정시 과도한 유체층이 외부로 배출되는 통로로 작용하여 상기 전기 습윤 표시 장치의 내부 압력 상승에 따른 상기 실런트(SL)가 터짐 등의 품질 저하를 막을 수 있다. 따라서, 상기 댐 부재(DD)에 의해 합착 공정이 완료된 상기 전기 습윤 표시 장치의 습윤층(130)의 갭을 균일하게 할 수 있다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)에 배치된 상기 갭 유지 부재(CS)와 실질적으로 동일한 제조 공정에 의해 상기 실링 영역(SA)에 동시에 형성될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 제2 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 2 및 도 4a를 참조하면, 베이스 기판(121) 위에 차광층을 형성하고, 상기 차광층을 패터닝하여 상기 차광 패턴(BM)을 형성한다. 상기 차광 패턴(BM)은 상기 표시 영역(DA)에서는 상기 격벽 패턴(116)과 중첩하게 형성되고, 상기 주변 영역(PA)에서는 전체적으로 형성될 수 있다.

도 2 및 도 4b를 참조하면, 상기 차광 패턴(BM)이 형성된 상기 베이스 기판(121) 위에 컬러 포토층을 형성하고, 상기 컬러 포토층을 패터닝하여 컬러 필터(CF)를 상기 화소 영역(PA)에 대응하는 상기 베이스 기판(121) 상에 형성한다. 상기 컬러 필터(CF)는 레드, 그린 및 블루 필터를 포함할 수 있다.

상기 컬러 필터(CF)가 형성된 상기 베이스 기판(121) 위에 공통 전극(CE)을 형성한다. 상기 공통 전극(CE)은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다. 상기 공통 전극(CE)은 상기 표시 영역(DA)에만 형성될 수 있고, 또는 상기 표시 영역(DA) 및 상기 주변 영역(PA)에 모두 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 상기 컬러 필터(CF)가 형성된 상기 베이스 기판(121) 위에 상기 제2 기판(120)의 평탄화를 위해 오버 코팅층을 더 형성할 수 있다.

도 2 및 도 4c를 참조하면, 상기 공통 전극(CE)이 형성된 상기 베이스 기판(121) 위에 유기막을 두꺼운 두께로 형성한다. 상기 유기막을 패터닝하여 상기 표시 영역(DA)에는 상기 갭 유지 부재(CS)를 형성하고, 상기 주변 영역(PA)에는 상기 댐 부재(DD)를 형성한다.

상기 갭 유지 부재(CS)는 상기 제1 기판(110)의 상기 격벽 패턴(116)과 중첩하게 형성된다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 제1 기판(110)의 상기 실링 영역(SA)에 대응하는 상기 베이스 기판(121)의 상기 주변 영역(PA)에 형성한다. 상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)의 네 모서리 중 적어도 한 모서리의 외곽에 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)의 네 모서리 외곽에 모두 형성될 수 있다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 갭 유지 부재(CS)와 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 댐 부재(DD)는 약 15 ㎛ 의 높이를 가질 수 있다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 슬릿 형상으로 제거된 상기 개구들(OP)을 포함하고, 상기 개구(OP)의 폭은 상기 합착 공정시 합착 속도 및 과도한 습윤층의 배출을 용이하게 하기 위한 설정된 폭을 가질 수 있다. 상기 개구(OP)의 폭은 약 0.03 mm 내지 약 1 mm 일 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 5a를 참조하면, 상기 제1 기판(110)은 상기 표시 영역(DA)에 형성된 스위칭 소자(SW), 화소 전극(PE), 노치 전극(NE) 및 격벽 패턴(116)을 포함하는 화소부(PP)를 포함한다.

상기 제1 기판(110)의 상기 주변 영역(PA)에 실런트(SL)를 형성한다. 상기 실런트(SL)는 상기 제1 기판(110)의 상기 실링 영역(SA)에 배치된다.

상기 제2 기판(120)은 상기 표시 영역(DA)에 형성된 상기 갭 유지 부재(CS)와 상기 주변 영역(PA)에 형성된 상기 댐 부재(DD)를 포함한다.

상기 실런트(SL)가 배치된 상기 제1 기판(110) 위의 상기 격벽 패턴(116)이 형성하는 상기 제1 채움 공간(FS1) 내에 상기 제1 유체층(131)을 형성한다. 상기 제1 유체층(131)이 형성된 상기 제1 기판(110) 위에 제2 유체층(132)을 형성한다. 상기 제2 유체층(132)은 상기 제1 기판(110) 위에 과도한 양으로 형성된다.

상기 제1 및 제2 유체층들(131, 132)을 상기 제1 기판(110) 상에 형성하는 공정은 다양하게 적용될 수 있다.

예를 들면, 수조(Bath)에 상기 제1 기판(110)을 넣고, 오일과 같은 제1 유체를 상기 수조에 넣은 후 전해질과 같은 제2 유체를 서서히 채운다. 이 경우, 제1 유체층(131)은 상기 제1 기판(110)의 상기 격벽 부재(116)에 의해 형성된 상기 제1 채움 공간(FS1)의 내부에 채워지고 제2 유체층(132)은 상기 제1 유체층(131)을 덮도록 상기 제1 기판(110) 위에 충분히 채워진다.

또는, 코팅 방법을 이용하여 상기 제1 및 제2 유체층들(131, 132)을 형성할 수 있다. 상기 코팅 방법에 따르면, 상기 제1 기판(110) 위에 오일과 같은 제1 유체층(131)을 상기 격벽 패턴(116)에 의해 형성된 상기 화소 영역(PA)에 대응하는 상기 제1 채움 공간에 떨어뜨려 상기 제1 유체층(131)을 형성한다. 이후, 슬릿 코팅(Slit Coating)을 이용하여 전해질과 같은 제2 유체층(132)을 상기 제1 유체층(131)이 형성된 상기 제1 기판(110) 위에 충분한 두께로 형성한다.

또는, 슬릿을 듀얼 형태로 구성하여, 상기 제1 및 제2 유체층들(131, 132)을 상기 제1 기판(110) 위에 동시에 형성할 수 있다. 즉, 제1 잉크젯 헤드는 상기 제1 유체층(131)을 상기 제1 채움 공간(FS1)에 떨어뜨리고 제2 잉크젯 헤드는 상기 제1 잉크젯 헤드의 뒤를 따라서 이동하면서 상기 제2 유체층(132)을 상기 제1 유체층(131)이 형성된 상기 제1 기판(110) 상에 두꺼운 두께로 형성한다.

상기와 같은 다양한 방식으로 상기 제1 및 제2 유체층들(131, 132)을 상기 제1 기판(110) 위에 형성한다.

도 5b를 참조하면, 이후, 합착 공정을 통해서, 상기 갭 유지 부재(CS)와 상기 댐 부재(DD)가 형성된 상기 제2 기판(120)을 상기 제1 기판(110)을 합착한다.

상기 제2 기판(120)이 상기 제1 기판(110)과 접촉한다. 즉, 상기 댐 부재(DD)가 상기 실런트(SL)와 접촉되고, 상기 갭 유지 부재(CS)가 상기 격벽 패턴(116)과 접촉하는 경우, 과도한 양으로 형성된 상기 제2 유체층(132)은 상기 댐 부재(DD)의 개구들(OP)을 통해서 외부로 배출된다. 이에 따라서, 상기 제2 유체층(132)이 외부로 배출됨으로써 내부 압력의 증가로 인해 상기 전기 습윤 표시 장치의 가운데 영역이 볼록해지는 품질 저하를 막을 수 있다.

이후, 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)의 합착이 완료되면, 상기 댐 부재(DD)의 상기 개구들(OP) 내부로 상기 실런트(SL)가 침투하여 접착이 완료된다. 상기 실런트(SL)가 상기 개구들(OP) 내부로 침투됨에 따라서, 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120) 간의 접촉 면적이 증가되어 접착력을 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 제1 기판의 평면도이다.

이하에서는 이전 실시예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고 반복되는 설명은 생략 또는 간략하게 한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 전기 습윤 표시 장치는 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 습윤층(130)을 포함한다.

상기 제1 기판(110)은 제1 베이스 기판(111), 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 스위칭 소자(SW), 화소 전극(PE), 노치 전극(NE), 격벽 유지 패턴(117) 및 댐 부재(DD)를 포함한다. 상기 제1 기판(110)은 제1 패시베이션층(112) 및 제2 패시베이션층(114)을 더 포함한다.

본 실시예에 따른 상기 격벽 유지 패턴(117)은 도 2에 도시된 이전 실시예의 상기 격벽 패턴(116)과 상기 갭 유지 패턴(CS)의 기능을 모두 수행한다.

상기 격벽 유지 패턴(117)은 상기 화소 영역의 가장자리를 따라 배치되어 채움 공간을 형성하고, 상기 채움 공간에 상기 습윤층(130)이 채워진다. 상기 습윤층(130)은 이전 실시예와 실질적으로 동일하게, 오일과 같은 제1 유체층(131)과 상기 제1 유체층(131)을 덮는 전해질과 같은 제2 유체층(132)을 포함할 수 있다.

상기 격벽 유지 패턴(117)의 높이는 도 2에 도시된 이전 실시예의 상기 격벽 패턴(116) 및 상기 갭 유지 패턴(CS)의 높이의 합과 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들면, 상기 격벽 유지 패턴(117)은 약 19 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 의 높이를 가질 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 댐 부재(DD)는 상기 제1 베이스 기판(111)의 주변 영역(PA)에 배치된다. 바람직하게 상기 댐 부재(DD)는 상기 제2 기판(120)의 상기 주변 영역(PA) 내에 정의된 실링 영역(SA)에 대응하는 영역에 배치된다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)의 네 모서리 중 적어도 한 모서리의 외곽에 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)의 네 모서리 외곽에 모두 형성될 수 있다.

상기 댐 부재(DD)는 슬릿 형상으로 제거된 개구들(OP)을 포함하고, 상기 격벽 유지 패턴(117)과 실질적으로 동일한 높이를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 댐 부재(DD)는 약 19 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 의 높이를 가질 수 있다.

상기 댐 부재(DD)의 개구(OP)에 의해 상기 실링 영역(SA)에 배치된 상기 실런트(SL)에 의해 채워질 수 있다. 합착 공정에서, 상기 댐 부재(DD)의 개구들(OP)은 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)의 설정된 갭 보다 과도한 두께로 형성된 상기 습윤층(130)을 외부로 배출하는 통로가 된다. 이에 따라서, 상기 습윤층(130)의 내부 압력 증가에 따라 실런트(SL)가 터지거나, 가운데 부분이 볼록해지는 등과 같은 외관 품질 저하를 막을 수 있다. 상기 개구(OP)의 폭은 상기 합착 공정시 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)이 합착 속도에 기초하여 과도한 양의 상기 습윤층(130)이 원활하게 배출될 수 있는 정도의 폭으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 개구(OP)의 폭은 약 0.03 mm 내지 약 1 mm 일 수 있다.

본 실시예에 따른 상기 제2 기판(120)은 제2 베이스 기판(121), 차광 패턴(BM), 컬러 필터(CF) 및 공통 전극(CE)을 포함한다. 본 실시예에 따른 상기 실런트(SL)는 상기 제2 베이스 기판(121)의 상기 주변 영역(PA) 내에 정의된 상기 실링 영역(SA)에 배치된다.

도 8a 및 도 8b를 도 6에 도시된 제1 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 7 및 도 8a를 참조하면, 베이스 기판(111) 위에 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 연결된 스위칭 소자(SW)를 형성한다. 상기 스위칭 소자(SW)가 형성된 베이스 기판(111) 위에 컨택홀이 형성된 제1 패시베이션층(112)을 형성한다. 상기 컨택홀이 형성된 제1 패시베이션층(112) 위에 화소 전극(PE) 및 노치 전극(NE)을 형성한다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 컨택홀을 통해 상기 스위칭 소자(SW)와 전기적으로 연결된다.

도 7 및 도 8b를 참조하면, 상기 화소 전극(PE) 및 상기 노치 전극(NE)이 형성된 상기 베이스 기판(111) 위에 제2 패시베이션층(114)을 형성한다.

상기 제2 패시베이션층(114)이 형성된 상기 베이스 기판(111) 위에 유기막을 형성한다. 상기 유기막을 패터닝하여 상기 표시 영역(DA)에는 격벽 유지 패턴(117)을 형성하고, 상기 주변 영역(PA)에는 댐 부재(DD)를 형성한다. 상기 유기막은 투명하거나 불투명할 수 있다.

상기 격벽 유지 패턴(117)은 상기 베이스 기판(111)에 정의된 상기 화소 영역의 가장자리를 따라 배치되어 채움 공간을 형성한다.

상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)의 네 모서리 중 적어도 한 모서리의 외곽에 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 댐 부재(DD)는 상기 표시 영역(DA)의 네 모서리 외곽에 모두 형성될 수 있다. 상기 댐 부재(DD)는 복수의 개구들(OP)을 포함하고, 상기 개구(OP)의 폭은 상기 합착 공정시 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)이 합착 속도에 기초하여 과도한 양의 상기 습윤층(130)이 원활하게 배출될 수 있는 정도의 폭으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 개구(OP)의 폭은 약 0.03 mm 내지 약 1 mm 일 수 있다.

상기 격벽 유지 패턴(117) 및 상기 댐 부재(DD)는 실질적으로 동일한 높이로 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 격벽 유지 패턴(117) 및 상기 댐 부재(DD)는 약 19 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 의 높이를 가질 수 있다.

본 실시예에서는 단층의 두꺼운 유기막을 이용하여 상기 격벽 유지 패턴(117) 및 상기 댐 부재(DD)을 형성하는 것을 예로 하였다. 그러나, 도시되지 않았으나, 제1 두께의 제1 유기막을 이용하여 상기 표시 영역(DA)에 제1 두께의 격벽 패턴을 형성한 후, 제2 두께의 제2 유기막을 이용하여 상기 표시 영역(DA)에는 상기 제1 두께의 격벽 패턴 위에 제2 두께의 갭 유지 패턴을 적층하고 상기 주변 영역(PA)에는 상기 제2 두께의 댐 부재(DD)를 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 표시 영역(DA)에는 상기 제1 두께의 격벽 패턴과 상기 제2 두께의 갭 유지 패턴으로 이루어진 이중층 구조를 갖는 상기 격벽 유지 패턴(117))이 형성될 수 있고, 상기 주변 영역(PA)에는 단일층 구조를 갖는 상기 제2 두께의 댐 부재(DD)가 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 합착 공정에서, 상기 댐 부재(DD)가 상기 실런트(SL)와 접촉되고, 상기 격벽 유지 부재(117)가 상기 제2 기판(120)과 접촉하는 경우, 과도한 양으로 형성된 상기 습윤층(130)은 상기 댐 부재(DD)의 개구들(OP)을 통해서 외부로 배출된다. 이에 따라서, 상기 습윤층(130)이 외부로 배출됨으로써 내부 압력의 증가로 인해 상기 전기 습윤 표시 장치의 가운데 영역이 볼록해지는 품질 저하를 막을 수 있다. 또한, 상기 개구들(OP)에 의해 상기 댐 부재(DD)와 상기 실런트(SL)의 접촉 면적이 증가함으로써 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다. 도 10은 도 9에 도시된 제1 기판의 평면도이다.

본 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치는 도 6에 도시된 이전 실시예에 따른 전기 습윤 장치와 비교하여 실링 보호 패턴을 더 포함한다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 상기 전기 습윤 표시 장치는 제1 기판(110), 제2 기판(120) 및 습윤층(130)을 포함한다.

상기 제1 기판(110)은 도 6 및 도 7에서 설명된 이전 실시예와 실질적으로 동일하다.

본 실시예에 따른 상기 제2 기판(120)은 제2 베이스 기판(121), 차광 패턴(BM), 컬러 필터(CF), 공통 전극(CE) 및 상기 실링 보호 패턴(SPP)을 포함한다.

상기 실링 보호 패턴(SPP)는 상기 제2 베이스 기판(121)의 주변 영역(PA)에 배치된다. 바람직하게 상기 실링 보호 패턴(SPP)은 상기 주변 영역(PA) 내에 정의된 상기 실링 영역(SA)의 제1 측을 둘러싸는 제1 보호 댐(PD1)과 상기 실링 영역(SA)의 제2 측을 둘러싸는 제2 보호 댐(PD2)을 포함한다. 상기 실링 보호 패턴(SPP)은 상기 실링 영역(SA)의 네 모서리 중 적어도 한 모서리에 배치될 수 있다. 바람직하게 상기 실링 보호 패턴(SPP)은 상기 실링 영역(SA)의 네 모서리에 모두 배치될 수 있다. 상기 실링 보호 패턴(SPP)의 높이는 상기 제1 및 제2 기판들(110, 120)의 설정된 갭과 같거나 작을 수 있다.

상기 실링 보호 패턴(SPP)은 합착 공정시, 과도한 양의 상기 습윤층(130)의 압력 증가로 인해 상기 실런트(SL)가 터치는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예들에 따르면, 합착 공정에서, 과도한 양의 습윤층은 댐 부재의 개구들을 통해서 외부로 배출됨으로써 상기 습윤층의 내부 압력의 증가로 인한 실런트 터짐 및 샐 갭 불균일화를 막을 수 있다. 또한, 상기 개구들에 의해 상기 댐 부재와 상기 실런트의 접촉 면적이 증가함으로써 상기 제1 및 제2 기판들 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110 : 제1 기판 120 : 제2 기판
130 : 습윤층 111 :제1 베이스 기판
121 : 제2 베이스 기판 131 : 제1 유체층
132 : 제2 유체층 116 : 격벽 패턴
117 : 격벽 유지 패턴 PE : 화소 전극
NE : 노치 전극 SL : 실런트
SPP : 실링 보호 패턴 DD : 댐 부재
CS : 갭 유지 부재 CE : 공통 전극

Claims

제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 패턴을 포함하는 제1 기판;
상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극을 포함하는 제2 기판;
상기 제1 및 제2 기판들 사이에 배치되고, 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함하는 습윤층; 및
상기 제2 베이스 기판의 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역에 배치되고, 상기 제1 및 제2 기판의 합착 공정시 과도한 습윤층을 외부로 배출하기 위해 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함하고,
상기 제1 유체층은 소수성 유체를 포함하고, 상기 제2 유체층은 친수성 유체를 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 댐 부재는 상기 표시 영역의 네 모서리들에 대응하여 배치된 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 개구의 폭은 0.03 mm 내지 1 mm 인 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 베이스 기판의 주변 영역에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판들을 서로 접착하는 실런트를 더 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 댐 부재는 상기 실런트가 배치되는 실링 영역에 대응하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 기판들 사이의 갭을 유지하는 갭 유지 부재를 더 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 갭 유지 부재는 상기 제2 기판의 상기 표시 영역에 배치되고, 상기 격벽 패턴과 중첩하는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 댐 부재는 상기 갭 유지 부재와 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
삭제
제6항에 있어서, 상기 제1 유체층은 상기 격벽 패턴에 의해 형성된 공간에 배치되고, 상기 제2 유체층은 상기 갭 유지 부재에 의해 형성된 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 유지 패턴을 포함하는 제1 기판;상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극을 포함하고, 상기 격벽 유지 패턴에 의해 상기 제1 기판과 갭을 유지하는 제2 기판;
상기 제1 및 제2 기판들 사이에 배치되고, 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함하는 습윤층; 및
상기 제1 베이스 기판의 상기 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역에 배치되고, 상기 제1 및 제2 기판의 합착 공정시 과도한 습윤층을 외부로 배출하기 위해 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함하고,
상기 제1 유체층은 소수성 유체를 포함하고, 상기 제2 유체층은 친수성 유체를 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 댐 부재는 상기 표시 영역의 네 모서리들에 대응하여 배치된 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 개구의 폭은 0.03 mm 내지 1 mm 인 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 베이스 기판의 주변 영역에 배치되어, 상기 제1 및 제2 기판들을 서로 접착하는 실런트를 더 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 댐 부재는 상기 실런트가 배치되는 실링 영역에 대응하여 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제15항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 실링 영역의 제1 측에 배치된 제1 보호 댐과 상기 실링 영역의 제2 측에 배치된 제2 보호 댐을 포함하는 실링 보호 패턴을 더 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
삭제
제11항에 있어서, 상기 댐 부재는 상기 격벽 유지 패턴과 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
삭제
제18항에 있어서, 상기 제1 유체층은 상기 격벽 유지 패턴에 의해 형성된 공간에는 상기 화소 전극과 인접하게 배치되고, 상기 제2 유체층은 상기 제1 유체층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 습윤 표시 장치.
제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 패턴을 포함하는 제1 기판을 형성하는 단계;
상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극 및 상기 제2 베이스 기판의 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역에 배치된 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함하는 제2 기판을 형성하는 단계;
상기 제1 및 제2 기판들 사이에 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함하는 습윤층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 기판들이 합착 공정시, 과도한 습윤층을 상기 댐 부재에 포함된 슬릿 형태의 개구를 통해 외부로 배출하는 단계를 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
제1 베이스 기판의 표시 영역에 배치된 화소 전극의 가장자리를 둘러싸는 격벽 유지 패턴, 상기 표시 영역을 둘러싸는 상기 제1 베이스 기판의 주변 영역에 배치되고 슬릿 형태의 개구가 형성된 댐 부재를 포함하는 제1 기판을 형성하는 단계;
상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판에 배치된 공통 전극을 포함하는 제2 기판을 형성하는 단계;
상기 제1 및 제2 기판들 사이에 제1 유체층과 상기 제1 유체층과 성질이 다른 제2 유체층을 포함하는 습윤층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 기판들이 합착 공정시, 과도한 습윤층을 상기 댐 부재에 포함된 슬릿 형태의 개구를 통해 외부로 배출하는 단계를 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.