KR20090053530A

KR20090053530A - 전기 영동 표시 장치 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090053530A
Application number: KR1020070120407A
Authority: KR
Inventors: 백승진; 노남석; 김상일; 이우재; 한미정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-11-23
Filing date: 2007-11-23
Publication date: 2009-05-27
Also published as: KR101446300B1; US8384987B2; US20090135467A1

Abstract

본 발명은 반사율 및 색재현성을 향상시킬 수 있는 전기 영동 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치는 다수의 화소 영역으로 구획되며, 상기 화소 영역마다 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 기판, 상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극 및 상기 제1 전극에 대응하는 컬러 필터를 포함하는 제2 기판, 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 내재되며, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의해 제어되어 영상을 표시하는 전기 영동층을 포함하며, 상기 제1 전극의 일단부는 상기 컬러 필터의 일단부로부터 내측에 형성된다.

Description

전기 영동 표시 장치 및 이의 제조 방법{ELECTROPHORETIC DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 전기 영동 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반사율 및 색재현성을 향상시킬 수 있는 전기 영동 표시 장치에 관한 것이다.

현대사회가 정보 사회화 되어감에 따라 정보 표시 장치의 중요성이 점차 증가하고 있다. 정보 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전기 영동 표시 장치(Electro Phoretic Display: EPD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등이 있으며, 최근에는 종이를 대체할 수 있는 전기 영동 표시 장치가 각광받고 있다.

전기 영동 표시 장치는 정보를 표시하기 위한 표시 장치 중 하나로서, 반사율과 명암 대비비가 높고, 시야각 의존성이 없어서 종이와 같은 편안한 느낌의 디스플레이를 제조할 수 있는 장점을 가진다. 그리고, 전기 영동 표시 장치는 블랙 또는 화이트 상태가 쌍안정한 특성을 가지고 있어서 지속적인 전압의 인가없이 이 미지가 유지되므로 소비 전력이 적다. 또한, 전기 영동 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)와 달리 편광판, 배향막, 액정 등이 필요하지 않으므로 가격 측면에서도 상당한 경쟁력을 보유하고 있다.

전기 영동 표시 장치는 일반적으로 백색 및 흑색의 대전 입자가 형성된 마이크로 캡슐 또는 격벽 형태의 마이크로 컵을 구비하는 전기 영동층을 포함하여 이루어지며, 대전 입자가 상하로 이동하여 백색과 흑색의 화상을 표시한다. 또한, 전기 영동층 상부에 컬러 필터를 배치하여 다양한 색상을 표시한다.

그러나, 이와 같은 구조의 전기 영동 표시 장치는 각각의 화소 영역에 형성된 프린지 전계가 인접 화소 영역에도 영향을 미쳐, 색재현성 및 휘도가 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는 각각의 화소 영역의 색섞임 현상을 방지함으로써 반사율 및 색재현성이 향상된 전기 영동 표시 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 전기 영동 표시 장치는 다수의 화소 영역으로 구획되며, 상기 화소 영역마다 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극 및 상기 제1 전극에 대응하는 컬러 필터를 포함하는 제2 기판; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 내재되며, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의해 제어되어 영상을 표시하는 전기 영동층;을 포함하며, 상기 제1 전극의 일단부는 상기 컬러 필터의 일단부로부터 내측에 형성된다.

상기 제1 전극의 일단부로부터 상기 컬러 필터의 일단부까지의 수평거리는, 프린지 전계가 인접 화소 영역에 영향을 미치는 영역인 프린지 전계 영역의 길이보다 크게 형성된다.

상기 프린지 전계 영역의 길이는, 상기 프린지 전계 영역의 길이를 S라 하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 거리를 CG라 하고, 상기 전기 영동층을 구동하기 위한 구동 전압을 DV라 할 경우, 하기 관계식 1에 의해 산출될 수 있다.

[관계식 1]

(S)㎛ = (0.022/V)×(CG)㎛×(DV)V+0.13×(CG)㎛

상기 CG는 45㎛, 상기 DV는 15V일 때, 상기 프린지 전계 영역의 길이는 20.7㎛로 산출될 수 있다.

상기 CG는 30㎛, 상기 DV는 15V일 때, 상기 프린지 전계 영역의 길이는 13.8㎛로 산출될 수 있다.

상기 전기 영동층은 마이크로 캡슐을 포함하며, 상기 마이크로 캡슐의 내부는 절연성 물질, 상기 절연성 물질에 분산되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전 입자, 상기 절연성 물질에 분산되며, 상기 백색 대전 입자와 반대 극성의 전하로 대전된 흑색 대전 입자로 채워진다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은 다수의 화소 영역으로 구획되며, 상기 화소 영역마다 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 기판을 형성하는 단계; 상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극 및 상기 제1 전극에 대응하는 컬러 필터를 포함하는 제2 기판을 형성하는 단계; 및 상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 내재되며, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의해 제어되어 영상을 표시하는 전기 영동층을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 제1 전극의 일단부는 상기 컬러 필터의 일단부로부터 내측에 형성한다.

상기 제1 전극의 일단부로부터 상기 컬러 필터의 일단부까지의 수평거리는, 프린지 전계가 인접 화소 영역에 영향을 미치는 영역인 프린지 전계 영역의 길이보다 크게 형성한다.

[관계식 1]

(S)㎛ = (0.022/V)×(CG)㎛×(DV)V+0.13×(CG)㎛

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 영동 표시 장치는 각 화소 영역별로 형성된 제1 전극이 제1 전극과 대응하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터중 어느 하나 보다 작게 형성됨으로써, 인접 화소 영역 간의 색 섞임 현상을 방지할 수 있어서 반사율 및 색 재현성을 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 전극의 끝단이 컬러 필터의 끝단으로부터 내측에 형성되어 컬러 필터와 중첩되도록 형성함으로써, 얼라인 마진(Align Margin)을 확보할 수 있으므로 박막 트랜지스터 공정 조건에 유리하게 적용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

소자 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위" 또는 "상"에 있다고 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자 등이 "직접 위" 또는 "바로 위"에 있다고 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않음을 나타낸다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래", "하부", "위, "상부" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 영동 표시 장치는 제1 기판(100), 제2 기판(200) 및 전기 영동층(190)을 포함한다.

상기 제1 기판(100)은 하부 기판(101), 박막 트랜지스터(105), 보호막(150) 및 제1 전극(160)을 포함한다.

하부 기판(101)은 유리 또는 플라스틱과 같은 절연 물질로 형성될 수 있다.

박막 트랜지스터(105)는 적색, 녹색, 청색의 화소 영역(PA)에 각각 형성된다. 그리고 박막 트랜지스터(105)는 도 2에 도시된 바와 같이 하부 기판(101) 상에 형성되는 게이트 전극(111), 게이트 절연막(121), 활성층(131), 오믹 콘택층(133), 소스 전극(141) 및 드레인 전극(143)을 포함한다.

게이트 전극(111)은 하부 기판(101) 상에 게이트 라인과 연결되도록 형성된다. 여기서, 게이트 라인은 하부 기판(101) 상에 일방향으로 연장되어 형성된다. 게이트 절연막(121)은 게이트 전극(111) 및 게이트 라인 상에 절연을 위한 재질로 형성된다. 예를 들어, 게이트 절연막(121)은 질화 실리콘(SiNx), 산화 실리콘(SiOx) 등으로 제1 기판(100)의 전면에 형성된다.

활성층(131)은 게이트 절연막(121) 상에 게이트 전극(111)과 중첩되도록 형 성된다. 예를 들어, 활성층(131)은 게이트 절연막(121) 상에 비정질 실리콘으로 패터닝되어 형성된다. 이때, 활성층(131)은 폴리 실리콘으로 형성될 수도 있다. 오믹 콘택층(133)은 활성층(131) 상에 불순물이 도핑된 비정질 실리콘으로 형성된다.

소스 전극(141)은 게이트 절연막(121) 및 오믹 콘택층(133) 상에 데이터 라인과 연결되어 게이트 전극(111)과 중첩되도록 형성된다. 그리고 드레인 전극(143)은 게이트 전극(111)과 중첩되며, 소스 전극(141)에 대향하도록 형성된다. 여기서, 소스 전극(141)과 드레인 전극(143)은 데이터 라인과 동일한 재질로 형성된다.

보호막(150)은 게이트 절연막(121), 활성층(133), 소스 전극(141) 및 드레인 전극(143) 상에 절연 및 평탄화를 위해 형성된다. 여기서, 보호막(150)은 무기 보호막 및 유기 보호막 중 어느 하나로 형성되어 박막 트랜지스터(105)의 절연 및 오프 특성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 보호막(150)은 드레인 전극(143)의 일부를 노출시키는 컨택홀(155)을 포함한다.

제1 전극(160)은 보호막(150) 상에 형성되며, 컨택홀(155)을 통해 박막 트랜지스터(105)의 드레인 전극(143)에 연결된다. 이때, 제1 전극(160)은 투명한 전도성 재질로 형성된다. 예를 들어, 제1 전극(160)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 물질로 형성될 수 있다.

상기 전기 영동층(190)은 마이크로 캡슐(191) 및 서스펜션 용매(195)를 포함 한다.

마이크로 캡슐(191)은 내부에 흑색과 백색을 띠고 양성 및 음성으로 대전되는 흑색 대전 입자(192) 및 백색 대전 입자(193)를 포함한다. 마이크로 캡슐(191)은 마주하는 두 전극에 전압이 공급되어 전극 양단의 전위차에 의해 형성된 전계가 인가되면, 흑색 대전 입자(192) 및 백색 대전 입자(193)가 캡슐 내에서 각각 반대 극성의 전극 방향으로 이동한다. 이를 통해, 마이크로 캡슐(191)은 대전 색소 입자가 외부로부터 입사되는 광을 반사하면서 화상을 표시한다.

서스펜션 용매(195)는 마이크로 캡슐(191)을 감싸도록 형성되어 외부의 충격으로부터 마이크로 캡슐(191)을 보호하며, 마이크로 캡슐(191)을 고정시킨다.

이와 같은, 전기 영동층(190)은 점착제(170)를 통해 제1 기판(100)에 부착된다.

상기 제2 기판(200)은 상부 기판(201), 제2 전극(210) 및 컬러 필터(220)를 포함한다.

상부 기판(201)은 하부 기판(101)과 마찬가지로, 유리 또는 플라스틱과 같은 절연 재질로 형성된다. 여기서는, 상부 기판(201)이 유연성을 가지는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.

제2 전극(210)은 상부 기판(201) 상에 전체면에 걸쳐 투명한 도전성 물질로 형성된다. 예를 들어, 제2 전극(210)은 제1 전극(160)과 같은 ITO, IZO 등의 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 제2 전극(210)은 제1 전극(160)과 전계를 형성하여 전기 영동층(190)의 흑색 및 백색 대전 입자(192,193)의 이동을 제어한다.

컬러 필터(220)는 상부 기판(201)과 제2 전극(210)의 사이에 개재되어 형성된다. 그리고, 컬러 필터(220)는 적색, 녹색, 청색을 구현하기 위한 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터(220)로 구성된다.

여기서, 제1 전극(160)의 끝단은 상기 제1 전극(160)과 대응하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터(220) 중 어느 하나의 컬러 필터(220)의 끝단으로부터 내측에 형성되어 상기 컬러 필터(220)와 중첩되도록 형성된다. 즉, 제1 전극(160)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터(220)의 크기보다 작은 크기로 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1 및 제2 기판(100,200)의 정렬 불량과 제1 전극(160)과 제2 전극(210) 사이의 프린지 전계에 의해 발생되는 색 섞임 및 색 번짐을 방지할 수 있다. 여기서, 색 섞임은 제1 및 제2 기판(100,200)의 합착시 정렬 불량으로 제1 전극(160)과 컬러 필터(220)의 정렬이 불량해져 특정 컬러를 표시할 때 다른 컬러까지 표시되는 현상이다. 그리고, 색 번짐은 프린지 전계에 의한 전기 영동층(190)의 구동 범위가 확장되면서 다른 화소 영역(PA)의 구동에 영향을 주어 색 특성을 저하시키고, 컬러 필터(220)의 면적보다 반사광의 색상이 넓게 표시되는 현상이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구동을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따라 적색, 녹색, 청색 컬러 필터 중 녹색 컬러 필터(220G)와 대응하는 제1 전극(160) 및 제2 전극(210) 사이에 전계 가 형성된 경우를 나타낸다. 여기서, 녹색 컬러 필터(220G) 영역의 수평거리를 D1, 제1 전극(160)의 수평거리를 D2, 제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리를 D3, 프린지 전계가 인접 화소 영역(PA)에 영향을 미치는 영역의 수평거리를 D4라 표시하고, 각각의 영역들의 구분을 위해 음영을 달리하여 표시하였다.

녹색 컬러 필터(220G) 영역의 제1 전극(160) 및 제2 전극(220) 사이에 형성된 전계는 제1 전극(160)을 중심으로 등전위선(198)을 그리며 제2 전극(220) 쪽으로 퍼져나간다. 이때, 제1 전극(160)의 폭이 지나치게 크게 형성될 경우, 전계 형성 영역이 녹색 컬러 필터(220G) 영역의 수평거리(D1)의 폭을 벗어나 인접 화소 영역(PA)에 영향을 미쳐 색 섞임 또는 색 번짐이 발생하여 색재현성 및 휘도가 감소하게 된다.

본 발명의 실시예에서와 같이 제1 전극(160)의 수평거리(D2)는 녹색 컬러 필터(220G) 영역의 수평거리(D1)와 중첩되도록 형성되며, 제1 전극(160)은 끝단이 상기 녹색 컬러 필터(220G)의 끝단으로부터 내측에 형성되므로, 인접한 적색 또는 청색 컬러 필터 영역에 영향을 미치지 않게 된다.

이러한 프린지 전계(197)가 인접 화소 영역(PA)에 영향을 미치는 영역의 수평거리(D4)는 전극 간의 거리 즉, 셀갭(CG) 및 구동 전압(DV)에 의해 영향을 받게 되므로, 이러한 값들로부터 프린지 전계(197)가 인접 화소 영역(PA)에 영향을 미치는 영역의 수평거리(D4)를 구해, 이로부터 제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리(D3)를 조절할 수 있다(이하, 프린지 전계 가 형성되는 영역의 길이를 프린지 전계 영역 길이(S)라 한다.). 즉, 제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리(D3)를 프린지 전계 영역 길이(S)보다 크게 형성함으로써 프린지 전계가 인접 화소 영역(PA)에 미치는 영향을 최소화한다.

구동 전압(DV)과 프린지 전계 영역 길이(S)와의 관계를 구하기 위해, 구동 전압(DV)의 변화에 따른 프린지 전계 영역 길이(S) 변화를 시뮬레이션을 통해 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 여기서, 프린지 전계 영역 길이(S)는 제1 전극(160)과 녹색 컬러 필터(220G)가 중첩되는 영역의 빛의 휘도에 대비하여 휘도가 1/2로 감소되는 영역까지의 길이를 측정하는 방법으로 구하였다.

구동전압(DV)(V)	프린지 전계 영역 길이(S)(㎛)
10	약 13
15	약 20
20	약 26
25	오버 드라이브(over drive)

상기 표 1은 셀갭을 45㎛로 유지하고, 구동 전압(DV)을 10V, 15V, 20V, 25V로 변화시켰을 때, 프린지 전계 영역 길이(S)를 나타낸 것으로, 각각 약 13㎛, 20㎛, 26㎛, 오버 드라이브(over drive)로 측정되었다.

셀갭(CG)과 프린지 전계 영역 길이(S)와의 관계를 구하기 위해, 셀갭(CG)의 변화에 따른 프린지 전계 영역 길이(S)의 변화를 시뮬레이션을 통해 측정하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 여기서, 프린지 전계 영역 길이(S)는 제1 전극(160)과 녹색 컬러 필터(220G)가 중첩되는 영역의 빛의 휘도에 대비하여 휘도가 1/2로 감소되는 영역까지의 길이를 측정하는 방법으로 구하였다.

셀갭(CG)(㎛)	프린지 전계 영역 길이(S)(㎛)
30	약 14.0
40	약 18.5
45	약 21.0
55	구동 불가

상기 표 2는 구동 전압(DV)를 15V로 유지하고, 셀갭(CG)을 30㎛, 40㎛, 45㎛, 55㎛로 변화시켰을 때, 프린지 전계 영역 길이(S)를 나타낸 것으로, 각각 약 14㎛, 18.5㎛, 21㎛, 구동 불가로 측정되었다.

상술한 실험 결과를 토대로 셀갭 및 구동 전압 변화에 따른 프린지 전계 영역 길이(S)는 하기 관계식 1로 도출하였으며, 관계식 1을 통해 셀갭(CG)이 25 ~ 50㎛, 구동 전압(DV)이 15 ~ 20V인 범위에서 실험치에 근사한 값을 얻을 수 있음을 확인하였다.

[관계식 1]

(S)㎛ = (0.022/V)×(CG)㎛×(DV)V+0.13×(CG)㎛

제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리(D3)는 관계식 1로부터 도출된 프린지 전계 영역 길이(S)보다 크게 형성함으로써, 색 섞임 및 색 번짐을 제거 내지는 최소화할 수 있다. 물론, 제1 전극(160)의 크기를 지나치게 작게 형성할 경우 휘도가 저하되므로, 제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리(D3)는 프린지 전계 영역 길이(S)와 비슷한 값으로 형성하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 샐갭(CG)이 45㎛이고, 구동 전압(DV)이 15V일 때, 상기 관계식 1을 통해 프린지 전계 영역 길이(S)는 20.7㎛로 정해지므로, 제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리(D3)는 20.7㎛ 이상의 값으로 형성될 수 있다. 한편, 샐갭(CG)이 30㎛이고, 구동 전압(DV)이 15V일 때, 상기 관계식 1을 통해 프린지 전계 영역 길이(S)는 13.8㎛로 정해지므로, 제1 전극(160)의 일단부로부터 녹색 컬러 필터(220G)의 일단부까지의 수평거리(D3)는 13.8㎛ 이상의 값으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 녹색 컬러 필터(220G) 및 녹색 컬러 필터(220G)와 대응하는 제1 전극(160)을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니라 적색 및 청색 컬러 필터와 이와 각각 대응되는 전극에 대해서도 본 발명의 실시예와 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 제조 방법은 제1 기판을 형성하는 단계(S100), 제2 기판을 형성하는 단계(S110), 전기 영동층을 형성하는 단계(S120) 및 제1 기판과 제2 기판을 합착하는 단계(S130)를 포함한다.

구체적으로, 상기 제1 기판을 형성하는 단계(S100)는 우선 하부 기판 상에 스퍼터링 등의 증착 방법으로 게이트 금속층을 증착한 뒤 포토리소그래피 및 식각 공정을 통해 패터닝하여 게이트 라인 및 게이트 전극을 포함하는 게이트 금속 패턴군을 형성한다.

다음으로, 게이트 금속 패턴군이 형성된 하부 기판 상에 플라즈마 화학 기상 증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) 등의 방법으로 게이트 절연막을 형성한다.

그런 다음 게이트 절연막 상에 비정질 실리콘층 및 불순물 도핑된 비정질 실리콘층을 증착한다. 그리고 비정질 실리콘층과 불순물 도핑된 비정질 실리콘층을 패터닝하여 활성층 및 오믹 접촉층을 형성한다.

다음으로, 게이트 절연막 및 오믹 접촉층 상에 데이터 금속층을 증착한다. 그리고 데이터 금속층을 패터닝하여 데이터 라인과 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 데이터 금속 패턴군을 형성한다.

다음으로, 게이트 절연막과 데이터 금속 패턴군 상에 무기 절연물질 및 유기 절연물질 중 적어도 하나를 PECVD 등의 방법으로 증착하여 보호막을 형성한다. 그리고 드레인 전극의 일부가 노출되도록 보호막을 식각하여 컨택홀을 형성한다.

다음으로, 보호막 상에 투명한 도전성 재질을 증착한 뒤 패터닝하여 제1 전극을 형성한다. 이때, 제1 전극은 컨택홀을 통해 드레인 전극에 접속되도록 형성한다. 여기서, 제1 전극은 제1 전극과 대응하는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 컬러 필터 중 어느 하나보다 작게 형성되는데, 제1 전극의 끝단이 상기 컬러 필터의 끝단으로부터 내측에 형성되어 상기 컬러 필터와 중첩되도록 형성하는 것이 바람직하다.

제1 전극의 크기는 제1 전극 및 제2 전극 사이의 셀갭(CG)과 전기 영동층을 구동하기 위한 구동 전압(DV)에 따라 산출되는 프린지 전계 영역 길이(S)에 의해 결정되므로, 각각의 제품에서 요구되는 특성에 맞게 다양하게 실시될 수 있다. 따라서, 프린지 전계 영역 길이(S)에 따른 제1 전극의 크기를 조절하여 인접 화소 영역(PA)에 영향을 미치지 않음으로써, 색 섞임 및 색 번짐 등의 불량을 제거 내지는 최소화 할 수 있다.

상기 제2 기판을 형성하는 단계(S110)는 우선 상부 기판 상에 적색, 녹색, 청색 중 선택되는 하나의 색상을 표시하기 위한 컬러 필터 염료를 코팅한 후 식각 공정을 통해 패터닝한다. 그리고 나머지 두 색상을 표시하기 위한 컬러 필터 염료도 상술한 바와 같이 코팅 후 식각 공정을 통해 패터닝하여 적색, 녹색, 청색 컬러 필터를 형성한다.

다음으로, 컬러 필터 상에 투명한 도전성 재질을 증착하여 제2 전극을 형성한다. 예를 들어, 제2 전극은 상부 기판 전면에 걸쳐 ITO 또는 IZO를 증착하여 형성한다.

상기 전기 영동층을 형성하는 단계(S120)는 우선 마이크로 캡슐과 서스펜션 용매의 상부에 점착제를 형성한다. 그런 다음 점착제의 상부에 이형 필름을 부착한다.

상기 제1 기판과 제2 기판을 합착하는 단계(S130)는 전기 영동층의 점착제에 부착된 이형 필름을 제거한다. 그리고 제1 기판과 제2 기판의 양측에 롤러 등을 사용한 라미네이션 방법으로 제1 기판과 제2 기판 및 전기 영동층을 서로 합착한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기 영동 표시 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 박막 트랜지스터의 구조를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

100 : 제1 기판 105 : 박막 트랜지스터

160 : 제1 전극 190 : 전기 영동층

191 : 마이크로 캡슐 192 : 흑색 대전 입자

193 : 백색 대전 입자 197 : 프린지 전계

198 : 등전위선 200 : 제2 기판

210 : 제2 전극 220 : 컬러 필터

Claims

다수의 화소 영역으로 구획되며, 상기 화소 영역마다 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 기판;

상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극 및 상기 제1 전극에 대응하는 컬러 필터를 포함하는 제2 기판; 및

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 내재되며, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의해 제어되어 영상을 표시하는 전기 영동층;을 포함하며,

상기 제1 전극의 일단부는 상기 컬러 필터의 일단부로부터 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 전극의 일단부로부터 상기 컬러 필터의 일단부까지의 수평거리는,

프린지 전계가 인접 화소 영역에 영향을 미치는 영역인 프린지 전계 영역의 길이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 프린지 전계 영역의 길이는,

상기 프린지 전계 영역의 길이를 S라 하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 거리를 CG라 하고, 상기 전기 영동층을 구동하기 위한 구동 전압을 DV라 할 경우,

하기 관계식 1에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.

[관계식 1]

(S)㎛ = (0.022/V)×(CG)㎛×(DV)V+0.13×(CG)㎛
제 3 항에 있어서,

상기 CG는 45㎛,

상기 DV는 15V일 때,

상기 프린지 전계 영역의 길이는 20.7㎛ 인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 CG는 30㎛,

상기 DV는 15V일 때,

상기 프린지 전계 영역의 길이는 13.8㎛ 인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전기 영동층은 마이크로 캡슐을 포함하며, 상기 마이크로 캡슐의 내부는

절연성 물질,

상기 절연성 물질에 분산되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전 입자,

상기 절연성 물질에 분산되며, 상기 백색 대전 입자와 반대 극성의 전하로 대전된 흑색 대전 입자로 채워지는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치.
다수의 화소 영역으로 구획되며, 상기 화소 영역마다 형성된 제1 전극을 포함하는 제1 기판을 형성하는 단계;

상기 제1 기판과 대향하며, 상기 제1 전극과 함께 전계를 형성하는 제2 전극 및 상기 제1 전극에 대응하는 컬러 필터를 포함하는 제2 기판을 형성하는 단계; 및

상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 내재되며, 상기 제1 및 제2 전극에 의하여 형성되는 전계에 의해 제어되어 영상을 표시하는 전기 영동층을 형성하는 단계;를 포함하며,

상기 제1 전극의 일단부는 상기 컬러 필터의 일단부로부터 내측에 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제1 전극의 일단부로부터 상기 컬러 필터의 일단부까지의 수평거리는,

프린지 전계가 인접 화소 영역에 영향을 미치는 영역인 프린지 전계 영역의 길이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 프린지 전계 영역의 길이는,

상기 프린지 전계 영역의 길이를 S라 하고, 상기 제1 전극 및 제2 전극 사이의 거리를 CG라 하고, 상기 전기 영동층을 구동하기 위한 구동 전압을 DV라 할 경우,

하기 관계식 1에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.

[관계식 1]

(S)㎛ = (0.022/V)×(CG)㎛×(DV)V+0.13×(CG)㎛
제 9 항에 있어서,

상기 CG는 45㎛,

상기 DV는 15V일 때,

상기 프린지 전계 영역의 길이는 20.7㎛ 인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 CG는 30㎛,

상기 DV는 15V일 때,

상기 프린지 전계 영역의 길이는 13.8㎛ 인 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 전기 영동층은 마이크로 캡슐을 포함하며, 상기 마이크로 캡슐의 내부는

절연성 물질,

상기 절연성 물질에 분산되며, 일정한 극성의 전하로 대전된 백색 대전 입자,

상기 절연성 물질에 분산되며, 상기 백색 대전 입자와 반대 극성의 전하로 대전된 흑색 대전 입자로 채워지는 것을 특징으로 하는 전기 영동 표시 장치의 제조 방법.