KR20060030630A - 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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김보성
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최태영
류민성
이우재
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Abstract

본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은 하부 기판 위에 게이트선, 반도체 및 데이터선으로 이루어지는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 박막 트랜지스터 위에 절연 물질로 보호막을 형성하는 단계, 게이트선 및 데이터선이 교차하여 정의하는 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계, 게이트선 및 데이터선에 대응하는 보호막 위에 매트릭스 형태로 격벽을 형성하는 단계, 격벽으로 둘러싸인 화소 전극 위에 색필터 및 미소 캡슐을 프린팅하여 표시층을 형성하는 단계, 표시층 위에 밀봉재를 형성하는 단계, 밀봉재 및 격벽 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 공통 전극 위에 상부 기판을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은 하부 기판에 격벽을 형성한 후 직접 색필터를 잉크젯 등의 방법으로 프린팅하여 형성함으로써 정렬 불량 등의 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다.
전기영동표시장치, 색필터, 격벽

Description

전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법{ELECTRO PHORETIC DISPLAY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 배치도이고,
도 2a는 도 1에서 IIa-IIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 2b는 도 1에서 IIb-IIb' 선 및 IIb'-IIb''을 각각 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 공정 중 일부를 도시한 단면도이고,
도 3b는 도 3a에서 IIIa-IIIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 4는 도 3b의 다음 제조 공정의 단면도로서, 도 3a에서 IIIa-IIIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 5는 도 4의 다음 제조 공정의 단면도로서, 도 3a에서 IIIa-IIIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 원리를 개략적으로 도시한 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110: 기판 121: 게이트선
124: 게이트 전극 140: 게이트 절연막
150: 반도체 163, 165: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 173: 소스 전극
175: 드레인 전극 180: 보호막
181, 182, 185: 접촉 구멍 190: 화소 전극
본 발명은 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전기 영동 표시 장치(EPD: Electro Phoretic Display)는 전자 책(Electronic -Book)에 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판, 이러한 두 장의 표시판 사이에 형성되어 있으며, 각각 흰색과 검은색을 띠고 있고 양성(positive) 및 음성(negative)으로 대전된 안료 입자를 가지는 전자 잉크(electric ink)를 포함하는 미소 캡슐(micro capsule)로 이루어진다.
전기 영동 표시 장치는 마주하는 두 전극에 전압을 인가하여 전극 양단에 전위 차를 발생시킴으로서 검은색과 흰색을 띤 대전된 안료 입자들을 각각 반대 극성의 전극으로 이동시켜 화상을 표시한다.
이러한 전기 영동 표시 장치는 반사율(reflectivity)과 대비비(contrast)가 높고 액정 표시 장치와는 달리 시야각(viewing angle)에 대한 의존성이 없어서 종 이와 같이 편안한 느낌으로 화상을 표시할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 검은색과 흰색의 쌍안정(bistable)한 특성을 가지고 있어서 지속적인 전압의 인가없이 화상을 유지할 수 있어 소비 전력이 작다. 또한, 액정 표시 장치와 달리 편광판, 배향막, 액정 등이 필요하지 않아 가격 경쟁력 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다. 그리고, 박막 트랜지스터 표시판 위에 라미네이터(laminator)를 이용하여 대향 표시판을 부착함으로써 제조 공정이 단순하다는 이점이 있다.
그러나, 박막 트래지스터 표시판 위에 대향 표시판을 정렬하여 라미네이팅하는 경우 정렬 불량 등의 문제가 발생하기 쉽다.
본 발명의 기술적 과제는 정렬 불량의 문제를 해소한 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치는 하부 기판 위에 형성되며 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선, 반도체를 포함하고 상기 게이트선 및 상기 데이터선과 전기적으로 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터를 덮고 있으며 절연 물질로 이루어진 보호막, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있고 상기 화소 영역에 배치되어 있는 화소 전극, 상기 게이트선 및 데이터선에 대응하는 보호막 위에 매트릭스 형태로 형성되어 있는 격벽, 상기 격벽으로 둘러싸인 상기 화소 전극 위에 형성되어 있으며, 색필터 및 미소 캡슐이 혼재되어 있는 표시층, 상기 표시층 위에 형성되어 있는 밀봉재, 상기 밀봉재 및 격벽 위에 전면적으로 형성되어 있는 공통 전극, 상기 공통 전극 위에 형성되어 있는 상부 기판을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 미소 캡슐은 양성 및 음성으로 대전된 안료 입자를 가지는 전자 잉크를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 및 하부 기판은 글래스, 플래스틱 또는 스틸 포일 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 격벽의 두께는 5 내지 500 ㎛이고, 상기 격벽은 블랙 색소를 함유하고 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은 하부 기판 위에 게이트선, 반도체 및 데이터선으로 이루어지는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계, 상기 박막 트랜지스터 위에 절연 물질로 보호막을 형성하는 단계, 상기 게이트선 및 데이터선이 교차하여 정의하는 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계, 상기 게이트선 및 데이터선에 대응하는 보호막 위에 매트릭스 형태로 격벽을 형성하는 단계, 상기 격벽으로 둘러싸인 상기 화소 전극 위에 색필터 및 미소 캡슐을 프린팅하여 표시층을 형성하는 단계, 상기 표시층 위에 밀봉재를 형성하는 단계, 상기 밀봉재 및 격벽 위에 공통 전극을 형성하는 단계, 상기 공통 전극 위에 상부 기판을 형성하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 및 하부 기판은 글래스, 플래스틱 또는 스틸 포일 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 격벽의 두께는 5 내지 500 ㎛이고, 상기 격벽은 블랙 색소를 함 유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 기판은 라미네이팅하여 상기 공통 전극 위에 부착하는 것이 바람직하다.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 원리를 설명하면 다음과 같다.
도 6에는 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동 원리를 개략적으로 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치는 다수의 신호선(121, 171), 화소 전극(190) 및 신호선(121, 171)과 화소 전극(190)을 전기적으로 연결하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판, 화소 전극(190)과 마주하여 전계를 발생시키는 공통 전극(270)이 형성되어 있는 대향 표시판 및 박막 트랜지스터 표시판 및 대향 표시판 사이에 형성되어 있는 미소 캡슐(240) 및 색필터(230R, 230G, 230B)로 이루어진 표시층을 포함한다.
도 2a 및 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동(electro phoretic) 표시 장치는 전계(-, +)를 생성하기 위한 화소 전극(190)과 공통 전극(270)을 포함하고, 이들 사이에는 표시층(20)이 형성되어 있다.
이러한 표시층(20)에는 각각 검은색과 흰색을 띠고 있으며 양성(positive)(22) 및 음성(negative)(21)으로 대전된 안료 입자를 가지는 전자 잉크(electric ink)를 포함하는 복수개의 미소 캡슐(micro capsule)(240)이 배치되어 있다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 마주하는 두 전극에 전압을 인가하여 전극 양단에 전위차를 형성하면, 검은색과 흰색을 띤 대전된 안료 입자들을 각각 반대 극성의 전극으로 이동하며, 이를 통하여 관찰자(300)는 검은색 또는 흰색으로 이루어진 화상을 보게 된다.
상부 및 하부 기판(210, 110)에 전압이 인가되어 있지 않은 경우에는 표시층(20) 내에 음성 안료 입자(21)와 양성 안료 입자(22)가 섞여 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 기판(210, 110)에 전압이 인가되면 이렇게 섞여 있던 마이크로 캡슐화된 음성 안료 입자(21)와 양성 안료 입자(22)는 상부 및 하부 기판(210, 110)에 걸리는 전위차에 의해 분리된다. 즉, 음성 안료 입자(21)는 양극으로, 양성 안료 입자(22)는 음극으로 분리된다. 도 6에는 상부 기판의 공통 전극(270)이 양극으로, 하부 기판의 화소 전극(190)이 음극으로 전압이 인가된 경우를 나타내었다. 따라서, 양성 안료 입자(22)는 화소 전극(190)의 근처로 몰리고, 음성 안료 입자(21)는 공통 전극(270)의 근처로 몰려서 음성 안료 입자(21)와 양성 안료 입자(22)는 분리된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치는 상부 및 하부 기판에 인가된 전위차가 사라져도 오랜 시간동안 상이 유지되므로 전력소비가 적다. 또한, 반사율과 컨트래스트(Contrast)가 높다. 그리고, 마이크로 캡슐화되어 있으므로 모든 방향에서 시야각의 차이가 없어서 시야각이 넓다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 구조에 대하여 도 1, 도 2a 및 도 2b를 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 배치도이고, 도 2a는 도 1에서 IIa-IIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 2b는 도 1에서 IIb-IIb' 선 및 IIb'-IIb''을 각각 따라 잘라 도시한 단면도이다.
하부 기판(110) 위에 주로 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(gate line)(121)이 형성되어 있다. 하부 기판(110)은 글래스(Glass), 플래스틱(plastic) 또는 스틸 포일(steel foil) 등이 바람직하다.
게이트선(121)은 비저항(resistivity)이 낮은 은(Ag) 또는 은 합금(Ag alloy) 또는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy)으로 이루어진 단일막으로 이루어질 수도 있고, 이러한 단일막에 더하여 물리적, 전기적 접촉 특성이 좋은 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 따위의 물질로 이루어진 다른 막을 포함하는 다층막으로 이루어질 수도 있다. 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 가지가 뻗어 나와 박막 트랜지스터의 게이트 전극(124)을 이룬다. 이때, 게이트선(121)은 측면은 경사져 있으며, 경사각은 수평면으로부터 20-80° 범위이다. 게이트선(121)은 외부로부터의 게이트 신호를 게이트선(121)으로 전달하기 위한 접촉부를 가질 수 있으며, 이때 게이트선(121)의 끝 부분(129)은 다른 부분보다 넓은 폭은 가지는 것이 바람직하다.
게이트선(121) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위로 이루어진 복수의 선형 반도체(silicon island)(150)가 형성되어 있다. 각 선형 반도체(150)의 복수의 가지가 해당하는 게이트 전극(124) 위로 뻗어 박막 트랜지스터의 채널을 이룬다. 반도체(150)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위로 만들어진 복수 벌의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)가 형성되어 있다. 각 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 게이트 전극(124)을 중심으로 선형 저항성 접촉 부재(163)의 반대쪽에 위치하며 이와 분리되어 있다. 반도체(150)와 저항성 접촉 부재(163, 165)의 측면은 테이퍼 구조를 가지며, 경사각은 20-80° 범위이다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171) 과 박막 트랜지스터의 복수 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다. 데이터선(171)과 드레인 전극(175)은 비저항이 낮은 Al 또는 Ag 따위로 이루어질 수 있으며, 게이트선(121)과 같이 다른 물질과 접촉 특성이 우수한 도전 물질을 포함할 수 있다. 데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 각 데이터선(171)에서 뻗은 복수의 가지는 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 각각 해당 저항성 접촉 부재(163, 165)의 상부에 적어도 일부분 위치하고, 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)의 측면은 20-80° 범위의 경사각을 가지는 테이퍼 구조를 가질 수 있다.
반도체(150)와 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에 위치한 저항성 접촉 부재(163, 165)는 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다.
데이터선(171), 드레인 전극(173), 이들로부터 가려지지 않은 반도체(150) 및 게이트 절연막(140) 상부에는 평탄화 특성이 우수하며 유전율이 낮은 아크릴계의 유기 절연 물질 또는 SiOC 또는 SiOF 등과 같이 화학 기상 증착으로 형성되며 4.0 이하의 낮은 유전율을 가지는 저유전율 절연 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.
이러한 보호막(180)은 드레인 전극(175)을 드러내는 접촉 구멍(185)을 가지고 있으며, 또한 데이터선(171)의 끝 부분(179)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(182) 을 가지고 있으며, 게이트 절연막(140)과 함께 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181)을 가지고 있다. 접촉 구멍(181, 182)은 게이트선(121) 및 데이터선(171) 과 그 구동 회로(도시하지 않음)의 전기적 연결을 위한 것이다.
이때, 보호막(180)의 접촉 구멍(182, 185, 189)의 측벽은 경사가 져 있으며, 경사각은 30-180° 범위인 것이 바람직하다.
보호막(180)의 아래에는 드러난 반도체(150)의 일부를 덮는 산화 규소 또는 질화 규소 등의 절연 물질로 이루어진 층간 절연막(도시하지 않음)이 추가될 수 있다.
보호막(180) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 만들어지는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적·전기적으로 연결되어 있다.
화소 전극(190)은 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩되어 개구율(aperture)을 높일 수 있으며, 화소 전극(190) 사이의 제어되지 않는 영역의 면적을 최소화할 수 있다. 이때, 화소 전극(190)과 게이트선(121) 및 데이터선(171) 사이에는 낮은 유전율을 가지는 절연 물질로 이루어진 보호막(180)이 개재되어 있어, 이들 사이에서 발생하는 기생 용량을 최소화할 수 있다.
한편, 보호막(180)의 위에는 복수의 접촉 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 노출된 끝 부분(129, 179)과 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 노출된 끝 부분(129, 179)을 보호하고 박막 트랜지스터 표시판과 구동 회로의 접착성을 보완하기 위한 것이며 필수적인 것은 아니다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 화소 전극(190)과 동일한 층으로 형성된다.
그리고, 화소 전극(190)이 제거된 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 보호막(180) 위에는 격벽(220)이 형성되어 있다. 즉, 매트릭스 형태로 형성되어 화소 영역을 구분하는 격벽(220)이 블랙 색소를 함유하는 유기막으로 형성되어 있다. 이러한 격벽(220)의 두께는 5 내지 500 ㎛인 것이 바람직하다.
격벽(220)으로 구분된 화소 전극(190) 위에는 색필터(230R, 230B, 230G)가 형성되어 있으며, 각각의 색필터(230R, 230B, 230G)에는 복수개의 미소 캡슐(micro capsule)(240)이 혼재되어 있다. 미소 캡슐(240)은 각각 검은색과 흰색을 띠고 있으며 양성(positive)(22) 및 음성(negative)(21)으로 대전된 안료 입자를 가지는 전자 잉크(electric ink)를 포함한다.
그리고, 색필터(230R, 230B, 230G) 위에는 밀봉재(260)가 형성되어 있으며, 밀봉재(260) 및 격벽(220) 위에는 공통 전극(270)이 전면적으로 형성되어 있다.
밀봉재(260)는 격벽(220)으로 둘러싸인 화소 전극(190) 위에 색필터(230R, 230B, 230G) 및 복수개의 미소 캡슐(240)을 직접 프린팅한 후 이를 밀봉하기 위해 형성하며, 공통 전극(270)은 투명한 도전 물질로 이루어져 있으며, 화소 전극(190)과 마주하여 양성(positive) 및 음성(negative)으로 대전된 안료 입자를 구동하기 위한 전계를 형성한다.
그리고, 공통 전극(270) 위에 글래스(Glass), 플래스틱(plastic) 또는 스틸 포일(steel foil) 등으로 된 상부 기판(210)이 라미네이션(lamination)되어 있다.
종래에는 상부 및 하부 기판을 부착하기 위해서 색필터를 가지는 상부 기판(210)이 라미네이터(laminator)를 통하여 하부 기판(110) 상부에 라미네이션(lamination)되며, 접착제에 의해 하부 기판(110)에 부착되었다. 그러나, 하부 기판(110) 위에 색필터를 가지는 상부 기판(210)을 정렬하여 라미네이팅하는 경우 색필터와 화소 전극과의 정렬 불량 등의 문제가 발생하였다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 하부 기판에 격벽을 형성한 후 직접 색필터를 잉크젯 등의 방법으로 프린팅하여 형성함으로써 정렬 불량 등의 문제가 발생하지 않는다.
그러면 전기 영동 표시 장치의 제조 방법에 대하여 도 3a 내지 도 5 및 도 1 내지 도 2b를 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 공정 중 일부를 도시한 단면도이고, 도 3b는 도 3a에서 IIIa-IIIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3b의 다음 제조 공정의 단면도로서, 도 3a에서 IIIa-IIIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 다음 제조 공정의 단면도로서, 도 3a에서 IIIa-IIIa' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 하부 기판(110) 위에 주로 가로 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(gate line)(121)을 형성한다. 그리고, 게이트선 (121) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)을 형성한다.
게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위로 이루어진 복수의 선형 반도체(silicon island)(150)를 형성한다.
그리고, 반도체(150)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위로 만들어진 복수 벌의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(163, 165)를 형성한다.
저항성 접촉 부재(163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 박막 트랜지스터의 복수 드레인 전극(drain electrode)(175)을 형성한다.
데이터선(171), 드레인 전극(173), 이들로부터 가려지지 않은 반도체(150) 및 게이트 절연막(140) 상부에는 평탄화 특성이 우수하며 유전율이 낮은 아크릴계의 유기 절연 물질 또는 SiOC 또는 SiOF 등과 같이 화학 기상 증착으로 보호막(180)을 형성한다.
보호막(180) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 화소 전극(190)을 형성한다. 그리고, 보호막(180)의 위에 화소 전극(190)과 동일한 층으로 복수의 접촉 부재(contact assistant)(81, 82)를 형성한다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121) 및 데이터선(171)의 노출된 끝 부분(129, 179)과 연결된다.
이 때, 게이트선(121) 및 데이터선(171)에 대응하는 보호막(180) 위의 화소 전극(190)은 제거된다.
다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 화소 전극(190)이 제거된 보호막(180) 위에 격벽(220)을 형성한다. 즉, 화소 영역을 구분하도록 매트릭스 형태로 형성하며, 5 내지 500 ㎛ 두께의 블랙 색소를 함유하는 유기막으로 격벽(220)을 형성한다. 이러한 격벽(220)은 포토리소그라피(photolithography), 소프트리소그라피(softlithography), 마이크로 컨택 프린팅(micro-contact printing) 등의 방법으로 형성한다.
다음으로, 도 5에 도시한 바와 같이, 격벽(220)으로 구분된 화소 전극(190) 위에 각각의 색필터(230R, 230B, 230G) 및 미소 캡슐(240)을 직접 슬릿 노즐(50) 등의 미세 프린팅 장비를 이용하여 프린팅한다.
다음으로, 도 1 및 도 2a에 도시한 바와 같이, 격벽(220) 사이에 직접 프린팅된 색필터(230R, 230B, 230G)를 밀봉하기 위하여 밀봉재(260)를 형성한다. 그리고, 밀봉재(260) 및 격벽(220) 위에 전면적으로 투명한 도전 물질(ITO 또는 IZO)로 공통 전극(270)을 형성한다.
그리고, 공통 전극(270) 위에 글래스(Glass), 플래스틱(plastic) 또는 스틸 포일(steel foil) 등으로 된 상부 기판(210)을 라미네이션(lamination)하여 부착한다.
종래에는 상부 및 하부 기판을 부착하기 위해서 색필터를 가지는 상부 기판(210)이 라미네이터(laminator)를 통하여 하부 기판(110) 상부에 라미네이션(lamination)되며, 접착제에 의해 하부 기판(110)에 부착되었다. 그러나, 하부 기 판(110) 위에 색필터를 가지는 상부 기판(210)을 정렬하여 라미네이팅하는 경우 색필터와 화소 전극과의 정렬 불량 등의 문제가 발생하였다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 하부 기판(110)에 격벽(220)을 형성한 후 직접 색필터를 잉크젯 등의 방법으로 프린팅하여 형성함으로써 정렬 불량 등의 문제가 발생하지 않는다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법은 하부 기판에 격벽을 형성한 후 직접 색필터를 잉크젯 등의 방법으로 프린팅하여 형성함으로써 정렬 불량 등의 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 하부 기판 위에 형성되며 서로 교차하여 화소 영역을 정의하는 게이트선 및 데이터선,
    반도체를 포함하고 상기 게이트선 및 상기 데이터선과 전기적으로 연결되어 있는 박막 트랜지스터,
    상기 박막 트랜지스터를 덮고 있으며 절연 물질로 이루어진 보호막,
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있고 상기 화소 영역에 배치되어 있는 화소 전극,
    상기 게이트선 및 데이터선에 대응하는 보호막 위에 매트릭스 형태로 형성되어 있는 격벽,
    상기 격벽으로 둘러싸인 상기 화소 전극 위에 형성되어 있으며, 색필터 및 미소 캡슐이 혼재되어 있는 표시층,
    상기 표시층 위에 형성되어 있는 밀봉재,
    상기 밀봉재 및 격벽 위에 전면적으로 형성되어 있는 공통 전극,
    상기 공통 전극 위에 형성되어 있는 상부 기판
    을 포함하는 전기 영동 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 미소 캡슐은 양성 및 음성으로 대전된 안료 입자를 가지는 전자 잉크를 포함하는 전기 영동 표시 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 상부 및 하부 기판은 글래스, 플래스틱 또는 스틸 포일 중에서 선택된 어느 하나인 전기 영동 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 격벽의 두께는 5 내지 500 ㎛인 전기 영동 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 격벽은 블랙 색소를 함유하고 있는 전기 영동 표시 장치.
  6. 하부 기판 위에 게이트선, 반도체 및 데이터선으로 이루어지는 박막 트랜지스터를 형성하는 단계,
    상기 박막 트랜지스터 위에 절연 물질로 보호막을 형성하는 단계,
    상기 게이트선 및 데이터선이 교차하여 정의하는 화소 영역에 화소 전극을 형성하는 단계,
    상기 게이트선 및 데이터선에 대응하는 보호막 위에 매트릭스 형태로 격벽을 형성하는 단계,
    상기 격벽으로 둘러싸인 상기 화소 전극 위에 색필터 및 미소 캡슐을 프린팅 하여 표시층을 형성하는 단계,
    상기 표시층 위에 밀봉재를 형성하는 단계,
    상기 밀봉재 및 격벽 위에 공통 전극을 형성하는 단계,
    상기 공통 전극 위에 상부 기판을 형성하는 단계
    를 포함하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 상부 및 하부 기판은 글래스, 플래스틱 또는 스틸 포일 중에서 선택된 어느 하나인 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 격벽의 두께는 5 내지 500 ㎛인 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제6항에서,
    상기 격벽은 블랙 색소를 함유하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제6항에서,
    상기 상부 기판은 라미네이팅하여 상기 공통 전극 위에 부착하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
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