KR20080080017A - Method of producing electrophoretic display with organic thin transistor control circuit and electrophoretic display produced according to the method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 갖는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 전기 영동 디스플레이에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an electrophoretic display having an organic thin film transistor control circuit and an electrophoretic display produced by the method.
전기 영동 디스플레이는 새로운 반사형 디스플레이로서, 그 이미지 형성 메커니즘은 기본적으로 전기장을 인가함으로써 분산계 또는 멀티상계에서 착색된 대전 입자나 유체의 배열을 변화시키는 것에 의존한다. 상업적 예로서 E-ink and Sipix사의 "입자계", Bridgestone사의 "Liquid Powder" 및 Liqua Vista사의 "Electrowetting" 등이 있다. 전기 영동 디스플레이는 모두 전기 용량적으로 제어된다. 즉, 전기 영동 디스플레이는 광학 현상 수행에 있어서 전기 용량적으로 스위칭 가능한 셀을 구비한다. 셀의 전기 용량적 스위칭은 화소 전극에 의해 수행된다. 화소 전극에 전압을 인가할 때에 한 개 또는 다수 개의 셀들의 광학 현상 수행이 영향을 받을 수 있다. 이하에서 이러한 작용을 설명하기 위하여 입자계를 갖는 전 기 영동 디스플레이를 언급한다. 그러나 본 발명은 일반적으로 전기 용량적으로 스위칭 가능한 모든 전기 영동 디스플레이에 관한 것이며 이하에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다.An electrophoretic display is a new reflective display whose image forming mechanism basically relies on changing the arrangement of colored charged particles or fluid in a dispersive or multiphase system by applying an electric field. Commercial examples include "particle systems" from E-ink and Sipix, "Liquid Powder" from Bridgestone, and "Electrowetting" from Liqua Vista. Electrophoretic displays are all capacitively controlled. That is, the electrophoretic display has a capacitively switchable cell in performing optical development. Capacitive switching of the cell is performed by the pixel electrode. When the voltage is applied to the pixel electrode, the optical development of one or a plurality of cells may be affected. In the following, electrophoretic displays having a particle system are described to explain this action. However, the present invention generally relates to all capacitively switchable electrophoretic displays and is not limited to the embodiments described below.
하나의 전기 영동 디스플레이는 복수 개의 단일 전기 영동 디스플레이부를 구비한다. 단일 전기 영동 디스플레이부는 가장 단순한 설계에 있어서 대전 입자들이 적당한 용매에 분산된 것으로 채워진 적어도 하나의 셀을 구비한다. 각 셀을 전기 용량적으로 스위칭 하는 것은 전압을 인가할 때에 대전된 입자들이 전기장의 방향으로 정렬되도록 설계 및 배열된 적어도 하나의 화소 전극에서 이루어진다. 이와 같이 스위칭 메커니즘은 전기 용량적이며 전기장이 존재할 때에 입자들은 화소 전극의 방향으로 이동하여 그곳에 부착된다. 코팅이 축적되는 조건에서는 빛이 투과되지 않는 반면에, 입자들이 자유롭게 분배된 상태의 분산에서는 빛이 투과된다. 이러한 구현 가능한 기술은, 예컨대 전자 신문에서와 같이 고도로 유연성이 있는 디스플레이의 제조를 가능하게 한다. 또한 이러한 기술은 랩탑이나 모바일폰과 같이 다양한 전자 제품들의 이미지 형성 부품에 적용되기에 적당하다.One electrophoretic display has a plurality of single electrophoretic displays. The single electrophoretic display has at least one cell filled with charged particles dispersed in a suitable solvent in the simplest design. Switching each cell capacitively is at least one pixel electrode designed and arranged such that the charged particles are aligned in the direction of the electric field when a voltage is applied. As such, the switching mechanism is capacitive and in the presence of an electric field the particles move in the direction of the pixel electrode and attach to it. Light is not transmitted under conditions where the coating accumulates, while light is transmitted through dispersion where particles are freely distributed. This feasible technology allows the manufacture of highly flexible displays, such as in electronic newspapers. This technology is also suitable for use in image forming parts of various electronic products such as laptops and mobile phones.
전기 영동 디스플레이에는 공통된 기판에 배열된 복수 개의 전기 영동 디스플레이부가 있다. 이러한 전기 영동 디스플레이 부품은 이하에서 전기 영동 디스플레이 모듈로 명명된다. 화소 전극이 전기 영동 디스플레이 모듈에 적용된다. 전기 영동 디스플레이 모듈의 복수 개의 전기 영동 디스플레이부들의 작용을 제어하기 위해서는 복잡한 제어 회로를 제공할 필요가 있다.The electrophoretic display has a plurality of electrophoretic display units arranged on a common substrate. Such electrophoretic display components are hereinafter referred to as electrophoretic display modules. Pixel electrodes are applied to the electrophoretic display module. In order to control the operation of the plurality of electrophoretic display units of the electrophoretic display module, it is necessary to provide a complicated control circuit.
소형 전기 영동 디스플레이들은 소위 패시브 매트릭스(passive matrix)를 통 하여 제어될 수 있다. 특정한 화소는 두 개의 컨덕터들을 필요로 하는 행과 열로 전압을 인가함으로써 액세스될 수 있다. 대형 전기 영동 디스플레이들에 대하여는 이러한 방법이 적절하지 않다. 대형 전기 영동 디스플레이들에서는 액티브 매트릭스(active matrix)를 제어하는 것을 사용하여야 한다. 각 화소는 적어도 하나의 자신의 것을 통해 개별적으로 어드레스된다. 이와 같이 각 단일 화소는, 예컨대 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)의 형태로 된 능동형 증폭기를 구비한다. 각 화소에 배분되는 증폭기는 두 가지 중용한 기능을 갖는다. 한편으로는 화소 매트릭스의 사용된 행렬의 수가 증가함에 따라 화소의 제어 전압이 감소된다. 따라서 패시브 매트릭스들의 크기가 제한된다. 그러나 증폭기는 이 전압을 셀을 스위칭하기에 필요한 값까지 증가시킬 수 있다. 다른 한편으로는 행렬수의 연속적인 증가와 화소 크기의 감소는 화소의 기생 커패시터(parasitic capacitor)의 증가를 초래한다. 종종 필요하게 되는 고 프레임 비율에 도달하기 위해서는 커패시터는 스위칭 속력을 감소시켜서는 않된다. 독립된 전원을 갖는 국지적인 증폭기는 짧고 강력한 전류 펄스를 갖는 빠른 스위칭을 보장할 수 있다.Small electrophoretic displays can be controlled via a so-called passive matrix. Specific pixels can be accessed by applying voltages to the rows and columns that require two conductors. This method is not suitable for large electrophoretic displays. In large electrophoretic displays, controlling the active matrix should be used. Each pixel is individually addressed through at least one of its own. As such, each single pixel has an active amplifier, for example in the form of a thin film transistor (TFT). The amplifier distributed to each pixel has two important functions. On the one hand, the control voltage of the pixel decreases as the number of used matrices of the pixel matrix increases. Thus, the size of the passive matrices is limited. However, the amplifier can increase this voltage to the value needed to switch the cell. On the other hand, a continuous increase in the number of matrices and a decrease in the pixel size lead to an increase in the parasitic capacitor of the pixel. To reach the high frame rates that are often needed, capacitors should not reduce the switching speed. Local amplifiers with independent power supplies can ensure fast switching with short, powerful current pulses.
유기 반도체 물질의 발견 및 개발 이후 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor: 유기 박막 트랜지스터)가 소형 전자 부품의 개발에 있어서 크게 부각되었다. 가장 간단한 형태에 있어서 유기 박막 트랜지스터는 전도성 게이트 전극(gate electrode)을 구비한다. 전도성 게이트 전극은 액티브 유기 반도체 물질 층이 부착된 유전체 박막으로 덮여 있다. 통상적으로 소수의 분자들과 펜타신(pentacene)과 폴리티오펜(polythiophene)과 같은 올리고머(oligomer)가 반도체 물질로 사용된다. 반도체 층은 수 10 nm의 두께를 갖고 소스와 드레인 전극들에 의해 측면적으로 한정되어 있다. 세로로 반도체 층은 수 100 nm의 크기를 갖는다. 이상적으로는 유기 반도체 물질로는 모노크리스탈(monocrystal)을 이용할 수 있으나, 폴리크리스탈(polycrystalline)이나 비결정질(amorphous) 필름도 매우 효과적인 비용으로 제조할 수 있기 때문에 사용될 수 있다. Since the discovery and development of organic semiconductor materials, organic thin film transistors have emerged in the development of small electronic components. In its simplest form, the organic thin film transistor has a conductive gate electrode. The conductive gate electrode is covered with a dielectric thin film with an active organic semiconductor material layer attached thereto. Typically, a small number of molecules and oligomers such as pentacene and polythiophene are used as semiconductor materials. The semiconductor layer has a thickness of several ten nm and is laterally defined by the source and drain electrodes. Vertically the semiconductor layer has a size of several 100 nm. Ideally, a monocrystal may be used as the organic semiconductor material, but a polycrystalline or amorphous film may be used because it can be manufactured at a very effective cost.
유기 박막 트랜지스터의 제조는, 예컨대, 특히 잉크젯 프린팅에서와 같이 미세 합성 구조를 제조하는 종래 기술에서 매우 효과적인 비용으로 구현될 수 있다. 유기 박막 트랜지스터의 제조에 관한 실제에 있어서 유기 반도체 층을 제조하기 위한 가장 중요한 시도는 잉크젯 프린팅일 수 있다. 여기서 잉크는 기판의 특정한 영역에 선택적으로 적용되고, 그 잉크는 유기 반도체로 구성되거나 유기 반도체가 잉크 내에 포함되어 있다. 본 발명에 따르면, 화소 전극과 나아가 유기 박막 트랜지스터 층은 전기 영동 디스플레이 모듈 상에 적용된다. 화소 전극을 포함하는 전기 영동 디스플레이 모듈과 유기 박막 트랜지스터 모듈은 라미네이트되어 있다. Fabrication of organic thin film transistors can be realized at very cost effective, for example, in the prior art for producing fine composite structures, such as in inkjet printing. In practice regarding the fabrication of organic thin film transistors, the most important attempt to fabricate an organic semiconductor layer may be inkjet printing. Wherein the ink is selectively applied to a particular area of the substrate, the ink being composed of an organic semiconductor or in which the organic semiconductor is contained within the ink. According to the invention, the pixel electrode and further the organic thin film transistor layer is applied on the electrophoretic display module. The electrophoretic display module and the organic thin film transistor module including the pixel electrode are laminated.
한편 전기 영동 디스플레이 모듈은 서로 다른 제조업자들로부터 상업적으로 이용될 수 있다. 바로 작동할 수 있는 전기 영동 디스플레이를 제조하기 위해서는 전기 영동 디스플레이 모듈은 화소 전극과 적절한 제어 회로, 특히 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 갖추고 있어야 한다. 이러한 정도까지 본 발명은 라미네이션 공정을 통해 응용 화소 전극을 갖는 전기 영동 디스플레이 모듈과 연결되는 유기 박막 트랜지스터를 사용한다. 유기 박막 트랜지스터 모듈은 공통된 기판에 배열된 복수 개의 유기 박막 트랜지스터부들을 구비한다. 양쪽 모듈은 서로 정렬되어야 한 다. 이와 같이 정렬됨으로써, 화소 전극들 사이의 바람직한 전기적 연결과 이에 의해 복수 개의 전기 영동 디스플레이부들과 그 작용을 제어하는 유기 박막 트랜지스터부들이 확립된다. 일반적으로 이는 모듈들의 올바른 상호 정렬을 지지하는 구조를 필요로 한다. 양쪽 모듈들의 정렬 과정뿐만 아니라 그러한 구조의 창안은 비용을 야기하며 결함을 갖는 제품을 쉽게 증가시킬 수 있다.Meanwhile, electrophoretic display modules can be used commercially from different manufacturers. In order to produce an electrophoretic display that can be operated immediately, an electrophoretic display module must be equipped with pixel electrodes and appropriate control circuits, especially organic thin film transistor control circuits. To this extent, the present invention uses an organic thin film transistor connected to an electrophoretic display module having an application pixel electrode through a lamination process. The organic thin film transistor module includes a plurality of organic thin film transistor units arranged on a common substrate. Both modules must be aligned with each other. This alignment establishes a desirable electrical connection between the pixel electrodes and thereby a plurality of electrophoretic display portions and organic thin film transistor portions that control their operation. In general, this requires a structure that supports the correct mutual alignment of the modules. The creation of such a structure as well as the alignment process of both modules is costly and can easily increase defective products.
독립된 기판 필름에 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 제조할 때에 더 많은 문제점이 있다. (1) 공정이 진행되는 동안에 제어할 수 없는 변형과 기판 필름의 팽창을 초래하는 몇 가지 온도 단계가 항상 있다. 이와 같이 약간 변형된 필름은 전기 영동 디스플레이 모듈과 부정확하게 결합됨으로써, 제조 공정의 품질과 재생 가능성이 감소된다. (2) 전기 영동 디스플레이 모듈과 유기 박막 트랜지스터 모듈을 양쪽 다 라미네이트할 때에는 추가적인 압력이 필요하다. 이 압력은 민감한 트랜지스터들을 손상시킬 수 있다.There are more problems when manufacturing organic thin film transistor control circuits on independent substrate films. (1) There are always several temperature steps that lead to uncontrollable deformation and expansion of the substrate film during the process. This slightly deformed film is incorrectly combined with the electrophoretic display module, thereby reducing the quality and reproducibility of the manufacturing process. (2) When laminating both the electrophoretic display module and the organic thin film transistor module, additional pressure is required. This pressure can damage sensitive transistors.
게다가 일반적으로 라미네이팅은 모듈들 사이의 접착제의 경화를 위한 통상적인 열처리뿐만 아니라 모듈들 사이의 접착제의 도포에 관련된다. 한편으로는 그러한 조치는 재료비와 공정 수행 나아가 결함을 갖는 제품을 증가시킬 수 있는 결합의 잠재적 원인에 관련된다. 다른 한편으로는 유기 박막 트랜지스터의 유기 반도체 층은 온도에 민감하고 열처리에 의해 기능에 제한을 받을 수 있다. 따라서 이상과 같은 종래의 제조 방법의 문제점을 해소할 대안이 필요하다.In addition, laminating generally relates to the application of the adhesive between the modules as well as the usual heat treatment for the curing of the adhesive between the modules. On the one hand, such measures relate to the potential causes of bonding, which can increase material costs and process performance and even defective products. On the other hand, the organic semiconductor layer of the organic thin film transistor is temperature sensitive and may be limited in function by heat treatment. Therefore, there is a need for an alternative to solve the above problems of the conventional manufacturing method.
본 발명의 목적은 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 갖는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an electrophoretic display having an organic thin film transistor control circuit.
본 발명의 일 측면은 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 갖는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법으로서, (i) 복수 개의 전기 영동 디스플레이부를 갖는 전기 영동 디스플레이 모듈을 제공하는 단계로서, 상기 복수 개의 전기 영동 디스플레이부는 공통 기판에 배열되고 각각은 광학 현상 수행에 있어 전기 용량적으로 스위칭 가능한 셀을 구비하는 단계; (ii) 상기 전기 영동 디스플레이 모듈 위에 화소 전극들을 도포하는 단계로서, 상기 각 화소 전극은 전압이 인가될 때에 상기 전기 영동 디스플레이부의 한 개 또는 복수 개의 셀들의 광학 현상 수행에 영향을 미칠 수 있도록 상기 전기 영동 디스플레이 모듈 위에 설계되고 배열되는 단계; 및 (iii) 상기 화소 전극들을 지지하는 전기 영동 디스플레이 모듈의 측면에 유기 박막 트랜지스터 층을 직접 도포함으로써 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 준비하는 단계를 포함한다. An aspect of the present invention is a method of manufacturing an electrophoretic display having an organic thin film transistor control circuit, comprising: (i) providing an electrophoretic display module having a plurality of electrophoretic display units, wherein the plurality of electrophoretic display units is a common substrate; And a capacitively switchable cell each arranged to perform optical development; (ii) applying pixel electrodes on the electrophoretic display module, wherein each pixel electrode is adapted to affect the performance of optical development of one or a plurality of cells of the electrophoretic display unit when a voltage is applied; Designed and arranged above the phoretic display module; And (iii) preparing an organic thin film transistor control circuit by directly applying an organic thin film transistor layer to a side of an electrophoretic display module supporting the pixel electrodes.
본 발명의 방법은 종래의 전기 영동 디스플레이 모듈과 유기 박막 트랜지스터 모듈의 라미네이션을 수행하지 않으며 이에 의해 종래의 방법의 결점을 해소할 수 있다. 본 발명의 방법은 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 위한 기판을 실질적으로 제공하는 종래의 전기 영동 디스플레이 모듈로부터 시작한다. 상업적으로 이 용할 수 있는 전기 영동 디스플레이 모듈 위에 공지의 중간 단계를 이용하여 화소 전극들을 도포한다. 다음으로 전기 영동 디스플레이 모듈에 직접 공지의 방법, 즉 층을 순차적으로 형성하는 방법을 이용하여 단계적으로 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 준비한다. 여기서 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 위해 필요한 접촉이 유기 박막 트랜지스터와 화소 전극들 사이에 형성된다. 본 발명의 방법에 따르면, 종래의 열처리를 하는 중간 단계를 갖는 라미네이팅 공정과 접착제의 도포 공정뿐만 아니라 전기 영동 디스플레이 모듈과 유기 박막 트랜지스터 모듈의 정렬 및 이를 위해 필요한 수단이 더 이상 필요하지 않게 된다. 따라서 본 발명의 방법에 따르면, 전기 영동 디스플레이의 제조가 본질적으로 단순화되며 결함을 갖는 제품의 양이 최소화될 수 있다.The method of the present invention does not perform lamination of the conventional electrophoretic display module and the organic thin film transistor module, thereby eliminating the drawbacks of the conventional method. The method of the present invention starts with a conventional electrophoretic display module that substantially provides a substrate for an organic thin film transistor control circuit. The pixel electrodes are applied using a known intermediate step on a commercially available electrophoretic display module. Next, an organic thin film transistor control circuit is prepared step by step by using a known method, that is, a method of sequentially forming layers, directly on the electrophoretic display module. Here, a contact necessary for the organic thin film transistor control circuit is formed between the organic thin film transistor and the pixel electrodes. According to the method of the present invention, as well as the laminating process having an intermediate step of the conventional heat treatment and the application process of the adhesive, the alignment of the electrophoretic display module and the organic thin film transistor module and the means necessary for this are no longer needed. Thus, according to the method of the present invention, the manufacture of the electrophoretic display is essentially simplified and the amount of defective product can be minimized.
바람직하게는 본 발명의 방법에 있어서 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 준비하는 단계(iii)는, 포토리소그래피 또는 잉크젯 코팅을 이용하여 드레인 전극, 소스 전극, 게이트 전극 또는 유기 반도체 층과 같은 유기 박막 트랜지스터 층들을 도포하는 것을 포함한다. 그러한 코팅 방법을 이용하는 것은 유기 박막 트랜지스터 제어 회로의 수많은 스위칭 요소들을 제조하여야 하는 대면적 전기 영동 디스플레이에 특히 유리하다.Preferably, the step (iii) of preparing the organic thin film transistor control circuit in the method of the present invention comprises using organic photolithography or inkjet coating to form organic thin film transistor layers such as drain electrode, source electrode, gate electrode or organic semiconductor layer. Application. The use of such a coating method is particularly advantageous for large area electrophoretic displays in which numerous switching elements of organic thin film transistor control circuits have to be manufactured.
본 발명의 다른 측면은, 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 갖는 전기 영동 디스플레이로서, 기판에 배열되며 광학 현상 수행에 있어 전기 용량적으로 스위칭 가능한 셀을 구비한 복수 개의 전기 영동 디스플레이부를 갖는 전기 영동 디스플레이 모듈; 상기 전기 영동 디스플레이 모듈 위에 도포된 복수 개의 화소 전극들; 및 상기 복수 개의 화소 전극들을 지지하는 상기 전기 영동 디스플레이 모듈의 측면에 직접 도포되는 유기 박막 트랜지스터 층을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 포함한다.Another aspect of the invention is an electrophoretic display having an organic thin film transistor control circuit, comprising: an electrophoretic display module having a plurality of electrophoretic display units arranged on a substrate and having a capacitively switchable cell for performing optical development; A plurality of pixel electrodes coated on the electrophoretic display module; And an organic thin film transistor control circuit including an organic thin film transistor layer directly applied to a side of the electrophoretic display module supporting the plurality of pixel electrodes.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 유기 박막 트랜지스터 제어 회로는 드레인 전극, 소스 전극, 게이트 전극 및 유기 반도체 층으로 이루어진 군 중에서 선택된 어느 하나를 구비하는 유기 박막 트랜지스터 층을 포함한다. 본 발명의 전기 영동 디스플레이는 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 위한 독립된 기판이 필요하지 않고 나아가 종래의 이중 모듈 세트에서의 접착층이 더 이상 필요하지 않다는 점에서 종래의 구조와 다르다. 즉, 본 발명의 전기 영동 디스플레이에서는 층 두께를 더 얇게 구현할 수 있으며 유연성을 더 증가시킬 수 있다. Preferably, in the present invention, the organic thin film transistor control circuit includes an organic thin film transistor layer having any one selected from the group consisting of a drain electrode, a source electrode, a gate electrode, and an organic semiconductor layer. The electrophoretic display of the present invention differs from the conventional structure in that a separate substrate for the organic thin film transistor control circuit is not needed and furthermore, the adhesive layer in the conventional dual module set is no longer needed. That is, in the electrophoretic display of the present invention, the layer thickness can be made thinner and the flexibility can be further increased.
본 발명의 전기 영동 디스플레이의 제조 방법은 전기 영동 디스플레이의 제조를 본질적으로 단순화시키며 결함을 갖는 제품의 양을 최소화할 수 있다.The method of manufacturing the electrophoretic display of the present invention essentially simplifies the production of the electrophoretic display and can minimize the amount of defective products.
본 발명의 전기 영동 디스플레이는 종래보다 층 두께를 더 얇게 구현할 수 있으며 유연성을 더 증가시킬 수 있다.The electrophoretic display of the present invention can realize a thinner layer thickness than before and can further increase flexibility.
본 발명을 첨부된 도면들과 함께 다음 실시예들을 통해 더욱 상세히 설명한다.The invention is explained in more detail by the following examples in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 전기 영동 디스플레이의 개략적인 단면도를 나타낸다. 본 발명의 전기 영동 디스플레이는 기판(12), 후면플레이트 전극(13), 전기 영동 디스 플레이부(14) 및 보호층(15)을 포함하는 전기 영동 디스플레이 모듈(10)을 구비한다. 각 전기 영동 디스플레이부(14)는 대전 입자들이 용매에 분산된 상태로 채워져 있는 셀을 구비한다. 후면플레이트 전극(13)은 전기장을 축적하기 위하여 필요하며 대개 접지 또는 상수 전위에 연결된다. 나아가 각 셀에는 적어도 하나의 화소 전극이 분배되며, 셀은 전압 인가시 대전 입자들이 전기장의 방향으로 정렬되도록 구조화되며 배열된다. 일반적으로 화소 전극들은 디스플레이 제조시에 보호층(15)에 도포되며 여기서는 원하는 디스플레이 해상도에 따라 규모가 다르게 구조화되어야 하기 때문에 설명의 단순화를 위해 상세히 도해하지 않는다. 대개 전기 영동 디스플레이부(14)에 이용할 수 있는 다른 모든 부품들뿐만 아니라 전기 영동 디스플레이부(14)의 모든 이미 언급된 기능적 요소들은 명확성을 위해 도 1에서 생략되었다. 또한 전기 영동 디스플레이 모듈(10)의 이미지 형성 기능은 이미 알려져 있기 때문에 그에 대하여는 상세히 설명하지 않는다. 본 발명에서는 전기 영동 디스플레이 모듈(10)의 각 전기 영동 디스플레이부(14)에 전술한 방법으로 스위칭될 수 있고 작용이 제어되어야 하는 적어도 하나의 화소 전극이 분배되어 있다. 이를 위하여 유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)가 화소 전극들을 지지하는 전기 영동 디스플레이 모듈(10)의 측면에 배열되어 있다.1 shows a schematic cross-sectional view of an electrophoretic display of the invention. The electrophoretic display of the present invention includes an
유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)는 복수 개의 유기 박막 트랜지스터부들을 구비한다. 각 유기 박막 트랜지스터부는 한 개 또는 복수 개의 유기 박막 트랜지스터를 구비한다. 유기 박막 트랜지스터는 전술한 바와 같이 유기 반도체 층뿐만 아니라 드레인, 소스 및 게이트 전극과 같은 기능적 요소들을 필수적으로 구비하는 층들로 구성되어 있다. 각 유기 박막 트랜지스터부에는 한 개 또는 필요할 경우 복수 개의 전기 영동 디스플레이부(14)들이 분배된다. 즉, 유기 박막 트랜지스터부의 한 개 또는 복수 개의 유기 박막 트랜지스터가 한 개 또는 복수 개의 전기 영동 디스플레이부(14)의 작용을 제어하는 것을 담당하고 있다. 이를 위하여 유기 박막 트랜지스터부의 유기 박막 트랜지스터의 적어도 하나의 소스 또는 드레인 전극이 화소 전극과 전기적으로 접촉하고 있다. 화소 전극은 복수 개의 전기 영동 디스플레이부(14) 위에 전체적으로 내지는 한 개의 전기 영동 디스플레이부(14)의 일부 위에만 연장될 수 있다. 디스플레이 해상도가 화소 전극의 크기를 결정한다. 명확성을 위하여 유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)에 구비되는 부품들을 도식화하여 나타내는 것을 생략한다. 나아가 유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)의 주요한 구성은 잘 알려져 있으므로, 그 기능적 요소들의 상세한 설명, 그 제조 및 작동 형태의 설명을 생략한다. The organic thin film
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 상위 게이트(top gate) 및 하위 게이트(bottom gate) 구성을 갖는 전기 영동 디스플레이의 개략적인 단면을 나타낸다. 동일한 기능을 갖는 부품들에는 도일한 도면 부호들이 부여되어 있다. 화소 전극과 달리 후면플레이트 전극은 구조화되어 있지 않고 전기 영동 디스플레이 모듈 전체 위로 연장되어 있다.2 and 3 show schematic cross-sections of an electrophoretic display having a top gate and a bottom gate configuration, respectively, of the present invention. Parts having the same function are given the same reference numerals. Unlike the pixel electrode, the back plate electrode is not structured and extends over the entire electrophoretic display module.
도 2는 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)를 갖는 전기 영동 디스플레이의 개략적인 단면을 나타내며, 여기서 유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)에서 이용할 수 있는 유기 박막 트랜지스터들은 전기 영동 디스플레이 모 듈(10)에 관하여 상위 게이트 구성을 나타낸다. 도 2에 나타나 있는 전기 영동 디스플레이 모듈(10)은 화소 전극(21)으로 덮여 있다. 화소 전극(21)은 포토리소그래피(photolithography), 잉크젯 프린팅(inkjet printing) 및 스크린 프린팅(screen printing)과 같은 다른 상업적 인쇄 기술을 이용하여 도포될 수 있다.2 shows a schematic cross section of an electrophoretic display having an organic thin film
유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)는 다음과 같은 단계에 의해 형성될 수 있다. 처음에는 절연층(22)을 화소 전극(21) 위에 잉크젯 프린팅을 이용하여 도포된다. 다음 공정 단계에서는 선택 에칭을 이용하여 절연층(22)에 통공을 형성한다. 여기서 통공은 소스 전극(26)과 접촉하는 드레인 전극(24)을 형성하기 위하여 잉크젯 프린팅을 이용하여 전기 전도성을 갖는 물질로 채워진다. 이와 병행하여 소스 전극(26)이 형성된다. 이어서 소스 전극(26)과 드레인 전극(24) 사이에 바람직하게는 잉크젯 프링팅을 이용하여 유기 반도체 층(28)이 삽입된다. 이에 의해 나타나는 구조는 다음으로 다른 절연층(30)에 의해 덮인다. 그 다음 게이트 전극(32)이 바람직하게는 잉크젯 프린팅을 이용하여 도포되며, 그 단부 위에 적절한 보호층(34)이 도포된다. 절연층(22)은 바람직하게는 에칭이 불필요한 잉크젯 프린팅으로 형성된다. 대안으로 절연층(22)은 포토리소그래피를 이용하여 구조화될 수 있다. 연결 통공뿐만 아니라 소스 전극(26)과 드레인 전극(24)은 바람직하게는 잉크젯 프린팅을 이용하여 단일 공정 작업으로 형성된다. 대안으로 그것들은 포토리소그래피를 이용하여 형성될 수 있다.The organic thin film
도 3은 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)를 갖는 전기 영동 디스플레이의 개략적인 단면을 나타내며, 여기서 유기 박막 트랜지스터 제어 회 로(20)에서 이용할 수 있는 유기 박막 트랜지스터들은 전기 영동 디스플레이 모듈(10)에 관하여 하위 게이트 구성을 나타낸다. 모든 유기 박막 트랜지스터 층들은 도 2에 관하여 상세히 설명한 바와 유사하게 형성될 수 있다.3 shows a schematic cross section of an electrophoretic display having an organic thin film
포토리소그래피를 이용함으로써 잉크젯 프린팅을 이용하는 것보다 더 높은 디스플레이 해상도를 얻을 수 있다. 고해상도 디스플레이를 위해서는 전기 영동 디스플레이가 허용하는 한 모든 공정을 포토리소그래피를 이용하여 수행하고, 그 다음 유기 반도체 층(28)을 인쇄하는 것이 바람직하다. 그 다음 도 2에 따른 대안으로 게이트 전극(32)도 역시 인쇄할 수 있다.By using photolithography, higher display resolutions can be achieved than with inkjet printing. For high resolution displays it is desirable to perform all the processes using photolithography, as long as the electrophoretic display allows, and then print the
전기 영동 디스플레이 모듈(10)의 기판(12)은 유리 또는 그 합성 물질로부터 형성될 수 있다. 특히 기판(12)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate: PEN), 폴리에테르설폰(polyethersulfone: PES), 방향족폴리에스테르(aromatic polyesters) 및 폴리이미드(polyimies: PI)로 이루어질 수 있다.
유기 박막 트랜지스터 제어 회로(20)의 전극들(24, 26, 32)뿐만 아니라 화소 전극(21)은 종래에 전극용으로 사용되는 물질로부터 제조될 수 있다. 그러한 물질로는, 예컨대, 크롬, 알루미늄, 탄탈, 몰리브덴, 구리, 은, 금, 팔라듐, 인듐, 니켈 및 코발트 그리고 그 합금들이 있다. 바람직하게는 전극들 중 일부 또는 모든 전극들은 투명한 물질, 예컨대, 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide: ITO)와 같은 물질로 형성된다. 화소 전극(21)은 바람직하게는 반사 물질, 예컨대, 알루미늄 및 은과 같은 물질로 이루어진다. 전기 영동 디스플레이 모듈(10) 내부의 후면플레이 트 전극(13)은 투명하게 되어야 한다.The
유기 반도체 층(28)은 폴리머, 예컨대, 폴리(3-알킬 티오펜)(poly(3-alkyl thiophene)), 폴리(3-헥실 티오펜)(poly(3-hexyl thiophene): P3HT), 폴리(3-옥틸 티오펜)(poly(3-octyl thiophene)), 폴리(2,5-티에닐렌 비닐렌)(poly(2,5-thienylene vinylene): PTV) 또는 폴리(파라페닐렌 비닐렌)(poly(paraphenylene vinylene): PPV)과 같은 폴리머로 이루어질 수 있다. 안트라센(anthracene), 펜타센(pentacene), 헥사센(hexacene) 또는 테트라센(tetracene)과 같은 분자 유기 반도체 물질들의 사용도 가능하다. 나아가, 트리이소프로필실릴(triisopropylsilyl: TIPS)과 트리메틸실릴(triisopropylsilyl: TMS) 유도체와 같은 기능화된 용해성 펜타센 물질들도 적용할 수 있다.The
절연층(22, 30)으로는, 유기 물질, 예컨대, 폴리올레핀(polyolefines), 폴리아크릴레이트(polyacrylates), 폴리이미드(polyimides), 폴리스티렌(polystyrene) 및 폴리이소부틸렌(polyisobutylenes)과 같은 물질이 사용될 수 있다. 또한 무기 물질, 예컨대, 실리콘디옥사이드(silicon dioxide), 실리콘나이트라이드(silicon nitride), 알루미늄옥사이드(aluminium oxide) 탄탈옥사이드(tantalum oxide) 및 이와 유사한 물질 역시 사용될 수 있다.As the insulating
본 발명은 유기 박막 트랜지스터 제어 회로를 갖는 전기 영동 디스플레이의 제조 방법 및 그 방법에 의해 제조되는 전기 영동 디스플레이에 이용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a manufacturing method of an electrophoretic display having an organic thin film transistor control circuit and an electrophoretic display manufactured by the method.
도 1은 본 발명에 관한 전기 영동 디스플레이를 나타내는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing an electrophoretic display according to the present invention.
도 2는 본 발명의 상위 게이트 구조를 갖는 전기 영동 디스플레이의 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view of an electrophoretic display having an upper gate structure of the present invention.
도 3은 본 발명의 하위 게이트 구조를 갖는 전기 영동 디스플레이의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an electrophoretic display having a lower gate structure of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 * Brief description of symbols for the main parts of the drawings
10: 전기 영동 디스플레이 모듈 12: 기판10: electrophoresis display module 12: substrate
13: 후면플레이트 전극 14: 전기 영동 디스플레이부13: rear plate electrode 14: electrophoretic display
15, 34: 보호층 15, 34: protective layer
20: 유기 박막 트랜지스터 제어 회로20: organic thin film transistor control circuit
21: 화소 전극 22: 절연층21: pixel electrode 22: insulating layer
24: 드레인 전극 26: 소스 전극24: drain electrode 26: source electrode
28: 유기 반도체 층 30: 절연층28: organic semiconductor layer 30: insulating layer
32: 게이트 전극32: gate electrode
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