KR20060134659A - The substrate for display device and method for fabricating of the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 액정표시패널을 개략적으로 도시한 도면이고,1 is a view schematically showing a liquid crystal display panel;
도 2는 전기 영동 방식을 적용할 수 있는 하전층을 도시한 확대 단면도이고,2 is an enlarged cross-sectional view showing a charge layer to which an electrophoresis method can be applied;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 영동 방식 표시장치의 일부 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이고,3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part of a configuration of an electrophoretic display device according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치의 일부를 확대 도시한 평면도이고,4 is an enlarged plan view of a portion of a display device according to a first embodiment of the present invention;
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 전기 영동 방식 표시장치용 어레이 기판의 제조공정을 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,5A to 5C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of an array substrate for an electrophoretic display device according to the present invention, in a process order;
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 전기 영동 방식 표시장치용 하전기판의 제조공정을 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이고,6A through 6C are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of the lower panel for an electrophoretic display device according to the present invention, according to a process sequence;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 영동 방식 표시장치의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.7 is an enlarged cross-sectional view of a part of an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명><Brief description of the main parts of the drawing>
200, 300 : 기판 222 : 화소 전극200, 300: substrate 222: pixel electrode
302 : 공통전극 304 : 블랙매트릭스302: common electrode 304: black matrix
306 : 하전층 400 : 하전된 입자를 포함하는 캡슐306: charged layer 400: capsule containing charged particles
402a,b : 하전된 입자 402a, b: charged particles
본 발명은 전기 영동 방식 표시장치에 관한 것으로, 특히 명암비(contrast ratio)가 향상된 전기 영동 방식 표시장치와 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic display device, and more particularly, to an electrophoretic display device having improved contrast ratio and a method of manufacturing the same.
현재 상용화되고 있는 박형 표시장치로는 액정표시장치와, 플라즈마표시장치와 유기전계발광표시장치 등이 있다.Thin display devices currently commercially available include liquid crystal displays, plasma displays, organic light emitting displays, and the like.
이하, 액정표시장치에 대해 간략히 설명한다.The liquid crystal display device is briefly described below.
일반적으로, 액정표시장치의 구동원리는 액정의 광학적 이방성과 분극성질을 이용한다. In general, the driving principle of the liquid crystal display device uses the optical anisotropy and polarization of the liquid crystal.
상기 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 가지고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자배열의 방향을 제어할 수 있다.Since the liquid crystal is thin and long in structure, the liquid crystal has directivity in the arrangement of molecules, and the direction of the molecular arrangement can be controlled by artificially applying an electric field to the liquid crystal.
따라서, 상기 액정의 분자배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의해 상기 액정의 분자배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상을 표현하게 된다.Accordingly, if the molecular arrangement direction of the liquid crystal is arbitrarily adjusted, the molecular arrangement of the liquid crystal is changed, and light is refracted in the molecular arrangement direction of the liquid crystal by optical anisotropy to express an image.
상기 액정표시장치는 공통전극이 형성된 컬러필터 기판(상부기판)과 화소전극이 형성된 어레이기판(하부기판)과, 상부 및 하부기판 사이에 충진된 액정으로 이루어지는데, 이러한 액정표시장치에서는 공통전극과 화소전극이 상-하로 걸리는 전기장에 의해 액정을 구동하는 방식으로, 투과율과 개구율 등의 특성이 우수하다.The liquid crystal display includes a color filter substrate (upper substrate) on which a common electrode is formed, an array substrate (lower substrate) on which a pixel electrode is formed, and a liquid crystal filled between upper and lower substrates. The liquid crystal is driven by an electric field applied up and down by the pixel electrode, so that the characteristics such as transmittance and aperture ratio are excellent.
현재에는 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터에 연결된 화소전극이 행렬방식으로 배열된 능동행렬 액정표시장치(AM-LCD : Active Matrix LCD)가 해상도 및 동영상 구현능력이 우수하여 가장 주목받고 있다. Currently, an active matrix liquid crystal display (AM-LCD: Active Matrix LCD) in which a thin film transistor and pixel electrodes connected to the thin film transistor are arranged in a matrix manner is attracting the most attention because of its excellent resolution and video performance.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 액정표시장치의 구성을 개략적으로 설명한다.Hereinafter, a configuration of a general liquid crystal display device will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 액정표시장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a liquid crystal display device.
도시한 바와 같이, 액정패널(51)은 액정층(11)을 사이에 두고 서로 이격하여 구성된 제 1 기판(5)과 제 2 기판(10)으로 구성되며, 상기 제 2 기판(10)과 마주보는 제 1 기판(5)의 일면에는 블랙매트릭스(6)와 서브컬러필터(적, 녹, 청)(7)를 포함한 컬러필터(8)와, 컬러필터 상에 투명한 공통전극(9)이 구성된다.As shown, the
상기 제 1 기판(5)과 마주보는 제 2 기판(10)에는 다수의 화소영역(P)이 정의되며, 상기 화소영역(P)의 일 측을 지나 연장 형성된 게이트 배선(14)과, 게이트 배선(14)이 지나는 화소영역(P)의 일 측과 평행하지 않은 타 측을 지나 연장 형성된 데이터 배선(26)이 구성된다.A plurality of pixel regions P are defined in the
이러한 구성으로 인해, 상기 화소영역(P)은 상기 게이트배선(14)과 데이터배 선(26)이 교차하여 정의되는 영역이 되며, 두 배선의 교차지점에는 박막트랜지스터(T)가 구성된다.Due to this configuration, the pixel region P becomes an area defined by the
상기 화소영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(T)와 접촉하는 투명한 화소전극(42)이 구성되고 이는 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : ITO)와 같이 빛의 투과율이 비교적 뛰어난 투명도전성 금속으로 형성한다.The pixel region P includes a
전술한 구성에서, 상기 박막트랜지스터(T)는 상기 게이트 배선(14)과 연결된 게이트 전극(30)과, 상기 게이트 전극(30)의 상부에 반도체층(32)과, 상기 반도체층(32)의 상부에 위치하고 상기 데이터 배선(26)과 접촉하는 소스 전극(34)과, 상기 소스 전극(34)과 이격되어 위치하고, 상기 화소 전극(32)과 접촉하는 드레인 전극(36)을 포함한다.In the above-described configuration, the thin film transistor T may include a
이상과 같은 형태로 액정표시장치가 제작되며, 이러한 액정표시장치는 셀룰러폰 또는 모니터및 TV용으로 사용되고 있다.Liquid crystal display devices are manufactured in the form described above, and these liquid crystal display devices are used for cellular phones or monitors and TVs.
근래에는, 앞서 언급한 바와 같이 전술한 액정을 이용하거나, 가스를 플라즈마 상태로 변환하면 빛을 발광 원리를 이용하거나, 스스로 발광하는 유기물질을 이용하여 표시장치를 구현하는 방식 이외에도, 전기장의 영향을 받아 하전된 물질 등이 유동성 매체내에서 이동하는 특성을 이용하여 표시장치를 구현하는 한 방식도 제안되고 있다.Recently, as mentioned above, when the above-described liquid crystal is used, or when the gas is converted into a plasma state, the effect of the electric field is applied in addition to the method of implementing a display device using light emission principle or organic material emitting light by itself. A method of implementing a display device using a property in which a charged material or the like moves in a fluid medium has also been proposed.
특히, 하전 입자를 이용한 방식은 전기영동(electrophoresis)방식이라 하며 즉, 하전된 입자가 양극 또는 음극 쪽으로 이동하는 현상을 이용한 것이다. In particular, the method using the charged particles is called electrophoresis method, that is, the phenomenon that the charged particles move toward the anode or cathode.
이하, 도면을 참조하여 전기영동 방식을 이용한 표시매체의 한 예를 설명한 다. Hereinafter, an example of a display medium using an electrophoretic method will be described with reference to the drawings.
도 2는 하전된 입자를 축중합 반응에 의해 캡슐화하여 이를 하전층으로 사용한 예를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of encapsulating charged particles by a polycondensation reaction and using the same as a charged layer.
도시한 바와 같이, 축중합 반응을 통해 하전된 입자(40a,40b)를 캡슐(44)화한 형태의 잉크를 하전층(46)으로 사용하고, 상기 하전층(46)의 일 측과 타 측에는 각각 전극(48,50)이 구성된다.As shown, the ink in the form of a
이때, 일 측에 있는 전극은 부분적으로 패턴되며 (+)또는 (-)극성을 띄게 되고, 타측의 전극은 기판의 전면에 형성된 공통 전극(50)이다.In this case, the electrode on one side is partially patterned and has (+) or (-) polarity, and the electrode on the other side is the
일반적으로, 전술한 바와 같은 하전층(46)을 제작하기 위한 한 예로서, 화이트 다이(white dye)인 인듐-틴-옥사이드(ITO)와, 블랙 다이(black dye)인 카본(carbon)을 분산시켜 축중합반응을 통해 캡슐화 한다.In general, as an example for manufacturing the
이때, 상기 블랙 다이(40a)와 화이트 다이(40b)를 포함한 캡슐(44)의 크기가 일정하지 않기 때문에, 필터링(filtering)작업을 통해 일정 크기의 캡슐(44)만을 선택하여 사용하게 된다.At this time, since the size of the
이와 같이 제작되는 하전층(36)에 (+) 또는 (-)극성을 띄는 전압을 인가하게 되면, 캡슐(44)내부의 하전된 블랙 다이 및 화이트 다이(40a,40b)가 이동하게 된다.When a voltage having a positive or negative polarity is applied to the
이때, 블랙다이(40b)가 상부로 이동하게 되는 경우 빛을 반사하는 역할을 하게 되고, 상기 화이트 다이(40a)가 상부로 이동하게 되면 빛을 투과시키는 역할을 하게 된다.At this time, when the
이러한 상호 동작을 이용하여, 화상을 표시할 수 있도록 한다.By using this mutual operation, an image can be displayed.
이와 같은 표시 형태는 동영상 및 풀컬러를 구현하는 표시장치로는 아직 상용화 되고 있지 않으나, 근래에 제안되고 있는 전자사전 또는 전자책에 사용되는 Ebook용 표시패널로 그 응용성이 주목되고 있다.Such a display form has not been commercialized as a display device for realizing moving pictures and full colors, but its applicability has been attracting attention as a display panel for Ebooks used in electronic dictionaries or e-books which have been proposed in recent years.
본 발명은 시인성이 뛰어나고 높은 컨트라스트 비(contrast ratio)를 구현할 수 있는 전기 영동방식의 표시장치와 그 제조방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to propose an electrophoretic display device and a method of manufacturing the same, which are excellent in visibility and can realize a high contrast ratio.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기영동방식 표시장치는 이격하여 구성되고 스위칭 영역을 포함하는 화소 영역이 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 스위칭 영역에 구성된 스위칭 소자와; 상기 스위칭 소자와 연결되면서 상기 화소 영역에 위치한 화소 전극과; 상기 제 2 기판의 일면에 구성된 공통 전극과; 상기 공통 전극의 하부에 위치하고, 상기 스위칭 영역및 화소 영역 간 경계에 대응하여 구성된 빛 차단수단과; 상기 빛 차단수단과 상기 공통 전극의 하부에 구성되고, 하전입자로 형성된 하전층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electrophoretic display device comprising: a first substrate and a second substrate configured to be spaced apart from each other and including a pixel region including a switching region; A switching element configured in the switching region of the first substrate; A pixel electrode connected to the switching element and positioned in the pixel area; A common electrode formed on one surface of the second substrate; Light blocking means positioned under the common electrode and configured to correspond to a boundary between the switching region and the pixel region; The light blocking means and the lower portion of the common electrode, and comprises a charged layer formed of charged particles.
상기 하전층은 블랙다이와 화이트다이가 축중합반응에 의해 캡슐화된 다수의 캡슐집합체로 구성되며, 상기 블랙 다이는 카본(Carbon)입자이고, 상기 화이트 다이는 인듐-틴-옥사이드 (ITO)입자인 것을 특징으로 한다.The charged layer is composed of a plurality of capsule assemblies in which the black die and the white die are encapsulated by the polycondensation reaction, wherein the black die is a carbon particle, and the white die is an indium tin oxide (ITO) particle. It features.
상기 하전층의 하부에 도전성 폴리머 바인더층을 더욱 포함하며, 이는 상기 제 1 기판과 제 2 기판을 합착하는 기능을 한다.A conductive polymer binder layer is further included below the charged layer, which functions to bond the first substrate and the second substrate.
본 발명의 특징에 따른 전기영동방식 표시장치의 제조방법은 이격하여 구성된 제 1 기판과 제 2 기판에 스위칭 영역을 포함하는 화소 영역을 정의하는 단계와; 상기 제 1 기판의 스위칭 영역에 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 연결되면서 상기 화소 영역에 위치한 화소 전극을 형성하는 단계와; 상기 제 2 기판의 일면에 공통 전극을 형성하는 단계와; 상기 공통 전극의 하부에 위치하고, 상기 스위칭 영역및 화소 영역 간 경계에 대응하여 빛 차단수단을 형성하는 단계와; 상기 빛 차단수단과 상기 공통 전극의 하부에 하전입자를 포함하는 하전층을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrophoretic display device, the method including: defining a pixel area including a switching area on a first substrate and a second substrate that are spaced apart from each other; Forming a switching element in the switching region of the first substrate; Forming a pixel electrode connected to the switching element and positioned in the pixel area; Forming a common electrode on one surface of the second substrate; Forming a light blocking unit under the common electrode and corresponding to a boundary between the switching region and the pixel region; And forming a charged layer including charged particles under the light blocking means and the common electrode.
본 발명의 다른 특징에 따른 전기 영동 방식 표시장치는 이격하여 구성되고 스위칭 영역을 포함하는 화소 영역이 정의된 제 1 기판과 제 2 기판과; 상기 제 1 기판의 스위칭 영역에 구성된 스위칭 소자와; 상기 스위칭 소자와 연결되면서 상기 화소 영역에 위치한 화소 전극과; 상기 제 2 기판의 일면에 구성되고, 상기 스위칭 영역과 화소 영역의 경계에 대응하는 부분을 제외한 영역에 위치한 공통 전극과; 상기 공통 전극의 하부에 위치하며 하전입자로 구성된 하전층을 포함한다.According to another aspect of the present invention, an electrophoretic display device includes: a first substrate and a second substrate configured to be spaced apart from each other and including a pixel region including a switching region; A switching element configured in the switching region of the first substrate; A pixel electrode connected to the switching element and positioned in the pixel area; A common electrode formed on one surface of the second substrate and positioned in a region excluding a portion corresponding to a boundary between the switching region and the pixel region; Located below the common electrode and includes a charged layer consisting of charged particles.
본 발명의 다른 특징에 따른 전기영동방식 표시장치의 제조방법은 이격하여 구성된 제 1 기판과 제 2 기판에 스위칭 영역을 포함하는 화소 영역을 정의하는 단 계와; 상기 제 1 기판의 스위칭 영역에 스위칭 소자를 형성하는 단계와; 상기 스위칭 소자와 연결되면서 상기 화소 영역에 위치한 화소 전극을 형성하는 단계와; 상 기 제 2 기판의 하부에 상기 스위칭 영역및 화소 영역 간 경계에 대응하는 영역을 제외한 영역에 공통전극을 형성하는 단계와; 상기 공통 전극을 포함하는 상기 제 2 기판의 하부에 하전입자를 포함하는 하전층을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrophoretic display device, the method including: defining a pixel region including a switching region in a first substrate and a second substrate, each of which is spaced apart from each other; Forming a switching element in the switching region of the first substrate; Forming a pixel electrode connected to the switching element and positioned in the pixel area; Forming a common electrode on an area of the lower substrate except for an area corresponding to a boundary between the switching area and the pixel area; And forming a charged layer including charged particles under the second substrate including the common electrode.
상기 공통전극은 사진식각공정 또는 섀도우 마스크를 이용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.The common electrode may be formed using a photolithography process or a shadow mask.
이하 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
-- 제 1 실시예 -- First Embodiment
본 발명은 전기 영동 방식을 이용하여 화상을 표시하는 표시장치에 있어서, 빛이 나오는 영역을 정확히 구획하도록 설계하여 높은 컨트라스트를 구현하는 표시장치를 제안하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a display device for displaying an image by using an electrophoretic method, characterized in that it is proposed to display a display device that implements a high contrast by designing to accurately partition the area from which light is emitted.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 영동 방식 표시장치의 일부를 확대하여 도시한 확대 평면도이다.3 is an enlarged plan view illustrating an enlarged portion of an electrophoretic display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 영동 방식 표시장치(100)는 박막트랜지스터 어레이 기판(B1)와, 하전입자를 포함하는 잉크(Eink)층(104)이 코팅된 하전기판(B2)을 합착하여 구성한다.As shown in the drawing, the
이때, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(B1)은, 스위칭 영역(S)을 포함하는 다수의 화소 영역(P)이 정의된 절연 기판(200)의 일면에, 상기 스위칭 영역(S)마다 위치한 박막트랜지스터(T)와, 상기 박막트랜지스터(T)에 신호를 인가하면서 상기 화소 영역(P)의 일 측과 타 측에 위치한 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)을 포함한다.In this case, the thin film transistor array substrate B1 may include a thin film transistor disposed on each side of the switching region S on one surface of the insulating
또한, 상기 화소 영역(P)에는 상기 박막트랜지스터(T)와 접촉하는 화소전극(222)을 포함 한다.In addition, the pixel region P includes a
상기 하전 기판(B2)은 절연 기판(300)과 상기 절연 기판(300)의 전면에 구성한 투명한 공통 전극(302)과, 상기 공통 전극(302)의 하부에 위치하고 상기 박막트랜지스터(T)에 대응하여 위치하는 동시에 상기 화소 영역(P)의 둘레에 대응하는 위치에 형성된 블랙매트릭스(304)를 포함 한다.The charged substrate B2 is formed on the insulating
상기 잉크를 이루는 캡슐(400)은 도시한 바와 같이 블랙다이(black dye,402a)와 화이트 다이(white dye,402b)로 구성된 하전입자(402a,402b)를 포함한다. The
한 예로서, 상기 화이트 다이(white dye,402b)로 인듐-틴-옥사이드(ITO)를 사용하고, 블랙 다이(black dye,402a)로 카본(carbon)을 사용할 수 있다.As an example, indium tin oxide (ITO) may be used as the
이때, 상기 공통 전극(302)과 상기 화소 전극(222) 사이에 발생한 전계에 의해 상기 하전입자들(402a,402b)이 이동하게 되는데, 상기 화소 전극(222)에 (-)전압을 인가하게 되면, 상기 하전입자 중 (+)로 하전된 화이트다이(white dye,402b)는 상기 화소 전극(222)방향으로 이동하게 되고, (-)로 하전된 블랙다이(black dye,402a)는 상기 공통 전극(302)방향으로 이동하게 된다.In this case, the charged
이와 같은 이동의 변화로 빛을 투과 또는 반사시킬 수 있으며, 이로 인해 블랙 또는 화이트를 구현할 수 있다.This change in movement can transmit or reflect light, which can result in black or white.
본 발명은, 전술한 바와 같은 동작으로 화상을 표현하는 표시패널에 있어서, 상기 블랙매트릭스(304)를 이용하여 빛이 나오는 영역을 화소 영역(P)으로 정확하 게 한정할 수 있기 때문에 화소 간 빛이 섞이는 현상을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, in the display panel expressing an image by the above-described operation, since the light emitting region can be precisely limited to the pixel region P using the
이로 인해, 퍼짐현상을 방지할 수 있어 명확한 컨트라스트 특성을 얻을 수 있고 이로 인해 시인성이 좋은 표시장치를 제작할 수 있다.As a result, spreading can be prevented, so that a clear contrast characteristic can be obtained, thereby making it possible to fabricate a display device having good visibility.
도 4는 본 발명에 따른 표시장치의 평면적인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. (설명의 편의를 위해 상부기판 및 잉크필름은 생략함.)4 is a diagram schematically illustrating a planar configuration of a display device according to the present invention. (Upper substrate and ink film are omitted for convenience of explanation.)
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치(200)는 다수의 화소 영역(P)으로 정의하고, 상기 화소 영역(P)마다 게이트 전극(204)과 반도체층(210)과 소스 전극(214)과 드레인 전극(216)을 포함하는 박막트랜지스터(T)와 화소 전극(222)을 구성한다.As illustrated, the
상기 화소 영역(P)의 일측과 타측에는 상기 박막트랜지스터(T)의 게이트 전극(204)과 소스 전극(214)과 접촉하는 게이트 배선(202)과 데이터 배선(218)을 구성한다.On one side and the other side of the pixel region P, a
이때, 특징적인 것은 상기 박막트랜지스터(T)와 상기 화소 영역(P)의 경계에 위치하는 게이트 배선(202)과 데이터 배선(218)의 상부에 대응하는 상부기판(미도시)에 블랙매트릭스(304)를 구성하는 것이다.In this case, it is characteristic that the
이와 같이 구성하면, 상기 블랙매트릭스(304)의 형상은 도시한 바와 같이 매트릭스 형상으로 구성된다.In this configuration, the shape of the
상기 블랙매트릭스(304)의 존재에 의해, 상기 블랙매트릭스(304)에 대응하는 부분의 하전입자가 구동한다 해도 이 부분에 빛이 들어갈 수 없기 때문에 화소 간 빛섞임을 충분히 방지할 수 있는 장점이 있다.By the presence of the
동시에, 상기 박막트랜지스터(T)에 입사하는 빛 또한 차단할 수 있기 때문에 빛에 의한 박막트랜지스터(T)의 열화를 방지할 수 있는 장점이 있다.At the same time, since the light incident on the thin film transistor T can also be blocked, there is an advantage of preventing deterioration of the thin film transistor T due to light.
이하, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 박막트랜지스터 어레이부의 제조공정을 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.5A to 5D are cross-sectional views illustrating a manufacturing process of a thin film transistor array unit according to the present invention in a process sequence.
도 5a에 도시한 바와 같이, 기판(200)상에 스위칭 영역(S)을 포함하는 화소 영역(P)을 정의한다.As shown in FIG. 5A, the pixel area P including the switching area S is defined on the
이때, 기판(200)은 좀더 유연한 특성을 가지도록, 두께가 70㎛이하의 금속기판을 사용할 수 있다.In this case, the
상기 기판(200)의 전면에 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo)등의 단일 금속이나 알루미늄(Al)/크롬(Cr)(또는 몰리브덴(Mo))등의 이중 금속층 구조이고 가로방향으로 연장된 게이트 배선(도 4의 202)과, 상기 게이트 배선(도 4의 202)과 연결되고 상기 스위칭 영역(S)에 위치하는 게이트 전극(204)을 형성한다.A single metal such as aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo) or aluminum (Al) / chromium (Cr) (or molybdenum) on the front surface of the substrate 200 A
다음으로, 상기 게이트 배선(도 4의 202)과 게이트 전극(204)이 형성된 기판(200)의 전면에 게이트 절연막(208)을 형성한다.Next, a
상기 게이트 절연막(208)은 질화 실리콘(SiNx)과 산화 실리콘(SiO2)등이 포함된 무기절연물질 또는 경우에 따라서는 벤조사이클로 부텐(BCB)과 아크릴(Acryl)계 수지(resin)등이 포함된 유기절연물질 중 하나를 증착하여 형성한다.The
다음으로, 상기 게이트 절연막(208)이 형성된 기판(200)의 전면에 비정질 실리콘(a-Si:H)과 불순물 비정질 실리콘(n+ 또는 p+a-Si:H)을 적층한 후 패턴하여, 상기 게이트 전극(204)에 대응하는 게이트 절연막(208)상에 액티브층(210)과 오믹 콘택층(212)을 형성한다.Next, after laminating amorphous silicon (a-Si: H) and impurity amorphous silicon (n + or p + a-Si: H) on the entire surface of the
도 5b에 도시한 바와 같이, 상기 오믹 콘택층(212)이 형성된 기판(200)의 전면에 앞서 언급한 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나 또는 그 이상의 금속을 증착하고 패턴하여 상기 오믹 콘택층(212)과 접촉하면서 서로 이격된 소스 전극(214)과 드레인 전극(216)을 형성한다. 동시에, 상기 소스 전극(214)과 접촉하면서 상기 게이트 배선(도 4의 202)과 교차하는 데이터 배선(도 4의 218)을 형성한다.As illustrated in FIG. 5B, one or more metals selected from the aforementioned conductive metal groups may be deposited and patterned on the front surface of the
다음으로, 도 5c에 도시한 바와 같이, 상기 소스 및 드레인 전극(214,216)이 형성된 기판(200)의 전면에 질화 실리콘(SiNX) 또는 산화 실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하거나 경우에 따라서, 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함하는 유기절연물질 그룹 중 선택된 하나를 도포하고 패턴하여 상기 드레인 전극(216)의 일부를 노출하는 보호막(220)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5C, an inorganic insulating material group including silicon nitride (SiN X ) or silicon oxide (SiO 2 ) is formed on the entire surface of the
다음으로, 상기 보호막(220)이 형성된 기판(200)의 전면에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속그룹 중 선택된 하나를 증착하고 패턴하여, 상기 드레인 전극(216)과 접촉하면서 상기 화소 영역(P)에 위치하는 화소 전극(222)을 형성한다.Next, by depositing and patterning a selected one of a transparent conductive metal group including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) on the entire surface of the
이상으로, 본 발명에 따른 표시장치용 박막트랜지스터 어레이 기판의 제조공정을 설명하였다.The manufacturing process of the thin film transistor array substrate for display device according to the present invention has been described above.
이하, 공정 도면을 참조하여, 상기 박막트랜지스터 어레이부와 접촉하여 표시장치를 형성하는 본 발명에 따른 하전기판의 형성공정을 설명한다.Hereinafter, a process of forming a charger plate according to the present invention for forming a display device in contact with the thin film transistor array unit will be described with reference to the process drawings.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 하전 기판의 형성공정을 공정순서에 따라 도시한 공정 단면도이다.6A to 6C are cross-sectional views illustrating a process of forming a charged substrate according to the present invention in a process sequence.
도 6a에 도시한 바와 같이, 스위칭 영역(S)을 포함한 화소 영역(P)이 정의된 플렉서블(flexible)한 투명 기판(300)상에 인듐-틴-옥사이드(ITO)와, 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함하는 투명한 도전성 금속 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 공통전극(302)을 형성한다.As shown in FIG. 6A, indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide are formed on a flexible
다음으로, 공통 전극(302)이 형성된 기판(300)의 전면에 블랙층을 형성하고 이를 패턴하여, 상기 스위칭 영역과(S) 화소 영역(P)에 경계에 대응하여 블랙매트릭스(black matrix,304)를 형성한다.Next, a black layer is formed on the entire surface of the
이때, 상기 블랙층은 카본(Cr)을 증착하거나, 산화카본(CrOX)및 카본(Cr)을 적층하여 형성할 수 있다.In this case, the black layer may be formed by depositing carbon (Cr) or stacking carbon oxide (CrO X ) and carbon (Cr).
도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 공통 전극(302)과 블랙매트릭스(304)가 형성된 기판(300)의 표면에 하전입자를 담은 캡슐로 형성된 잉크를 코팅한 하전층(306)을 형성한다.As shown in FIG. 6B, a
도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 하전층(306)이 형성된 기판(300)의 전면에 전도성 폴리머 바인더(polymer binder,308)층을 형성한다.As shown in FIG. 6C, a conductive
이상으로, 본 발명에 따른 전기영동방식 표시장치의 하전기판을 형성할 수 있으며, 이는 앞서 제작한 박막트랜지스터 어레이기판에 상기 전도성을 지닌 폴리머 바인더층(308)을 통해 부착한다.As described above, it is possible to form the lower plate of the electrophoretic display device according to the present invention, which is attached to the thin film transistor array substrate prepared through the conductive
이상과 같은 공정으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 영동방식 표시장치를 제작할 수 있다.Through the above steps, the electrophoretic display device according to the first embodiment of the present invention can be manufactured.
앞서 언급한 바와 같이, 전술한 제 1 실시예의 특징은, 상기 스위칭 영역과 화소영역간 경계에 블랙매트릭스(black matrix)를 구성한 것이다.As mentioned above, a characteristic of the first embodiment described above is that a black matrix is formed at the boundary between the switching area and the pixel area.
이하, 제 2 실시예에서는 상기 블랙매트릭스를 형성하지 않고도 이와 동일한 효과를 얻을 수 있는 새로운 구조의 전기 영동방식 표시장치를 제안한다.Hereinafter, the second embodiment proposes a electrophoretic display device having a new structure which can achieve the same effect without forming the black matrix.
-- 제 2 실시예 --Second Embodiment
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 다른 전기 영동방식 표시장치의 일부 구성을 확대한 단면도이다.FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a part of an electrophoretic display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기 영동 방식 표시장치(400)는 박막트랜지스터 어레이 기판(B1)과 전하를 띄는 잉크(Eink)층이 코팅된 하전 기판(B2)을 합착하여 구성한다.As shown in the drawing, the
이때, 상기 박막트랜지스터 어레이 기판(B1)은, 다수의 화소 영역(P)이 정의된 절연 기판(500)의 일면에, 상기 스위칭 영역(S) 마다 위치한 박막트랜지스터(T)와, 상기 박막트랜지스터(T)에 신호를 인가하면서 상기 화소 영역(P)의 일 측과 타 측에 위치하는 게이트 배선(미도시)과 데이터 배선(미도시)을 포함한다.In this case, the thin film transistor array substrate B1 may include a thin film transistor T positioned at each switching region S on one surface of the insulating
또한, 상기 박막트랜지스터(T)와 접촉하면서 화소 영역(P)에 위치하는 화소전극(522)을 포함 한다.In addition, the
상기 하전기판(B2)은, 절연 기판(600)과 상기 절연 기판(600)의 상부에 투명한 공통 전극(602)을 구성을 구성하고, 상기 공통 전극(602)의 하부에 하전층(606)을 형성한다. The charged plate B2 constitutes a transparent
이때, 상기 공통 전극(602)을 형성할 때, 상기 박막트랜지스터(T)와 화소영역(P)의 경계에 대응하는 부분에는 상기 공통 전극(602)을 형성하지 않는 것을 특징으로 한다.In this case, when the
이와 같이 공통전극(602)은 두께가 10㎛이하의 미세패턴인 경우 사진식각공정을 이용하여 형성할 수 있고, 전극의 두께가 10㎛이상일 때는 금속마스크를 이용한 섀도우 마스크 방식으로 형성할 수 있다.As described above, the
이와 같이 공통전극을 패턴하게 되면, 상기 공통 전극(602)이 형성되지 않는 부분의 하전층에 위치하는 캡슐내부의 하전입자(602a,602b)들은 블랙 다이(602a)와 화이트 다이(602b)가 혼재되어 있는 상태가 된다.When the common electrode is patterned as described above, the
따라서, 블랙이 구현되기 때문에, 앞서 언급한 블랙매트릭스를 형성한 효과와 동일한 결과를 얻을 수 있다.Therefore, since black is implemented, the same result as that of forming the black matrix mentioned above can be obtained.
따라서, 화소 간 빛이 섞이는 현상에 의한 퍼짐현상을 방지할 수 있어, 명확한 컨트라스트 특성을 얻을 수 있고 이로 인해 시인성이 좋은 표시장치를 제작할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the phenomenon of spreading due to the mixing of light between pixels, thereby obtaining a clear contrast characteristic, and thus, a display device having good visibility can be manufactured.
이상으로 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 전기 영동 방식 표시장치의 구성 및 제조방법에 대해 설명하였다.The configuration and manufacturing method of the electrophoretic display device according to the first and second embodiments of the present invention have been described above.
따라서, 본 발명에 따른 전기 영동방식 표시장치는 화소 영역과 스위칭 영역에 대응하는 부분에 블랙매트릭스를 형성하거나, 블랙 효과를 얻을 수 있도록 상기 스위칭 영역과 화소 영역의 경계에 대응하는 부분의 공통 전극을 제거하여 줌으로써 화소간 빛 섞임을 방지할 수 있어 높은 컨트라스트 비를 구현할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the electrophoretic display device according to the present invention forms a black matrix in a portion corresponding to the pixel region and the switching region, or uses a common electrode in a portion corresponding to the boundary of the switching region and the pixel region so as to obtain a black effect. By removing it, light mixing between pixels can be prevented, resulting in a high contrast ratio.
따라서, 선명한 화질을 구현하는 표시장치를 제작할 수 있는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that can produce a display device that implements a clear image quality.
또한, 외부의 빛으로부터 상기 스위칭 영역에 위치한 박막트랜지스터를 차단할 수 있기 때문에 빛에 의한 박막트랜지스터의 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the thin film transistor positioned in the switching region may be blocked from external light, the thin film transistor may be prevented from deteriorating due to light.
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