KR20110119486A - 양면표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일면에 형성되는 복수의 제1 화소 및 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어져서, 양면에서 영상정보를 표시하는 양면표시장치에 관한 것으로, 유연성을 갖는 제1 기판과, 상기 제1 기판 상에 형성되고 상기 복수의 제1 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 트랜지스터와, 상기 제1 기판 상에 형성되고 상기 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터 어레이 기판; 상기 트랜지스터 어레이 기판의 일면에 대향하는 제1 커버기판; 상기 복수의 제1 화소에 대응하여, 상기 트랜지스터 어레이 기판과 상기 제1 커버기판 사이에 형성되는 제1 표시층; 상기 트랜지스터 어레이 기판의 다른 일면에 대향하는 제2 커버기판; 및 상기 복수의 제2 화소에 대응하여, 상기 트랜지스터 어레이 기판과 상기 제2 커버기판 사이에 형성되는 제2 표시층을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

양면표시장치 및 그의 제조방법{DUAL DISPLAY DEVICE and MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 양면에 서로 다른 영상을 표시할 수 있는 양면표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.

이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 전기영동표시장치(Electrophoretic Display: EPD, Electric Paper Display), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 및 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display: EWD) 등을 들 수 있다. 이들은 공통적으로 영상을 구현하는 평판 표시패널을 필수적인 구성요소로 하는 바, 평판 표시패널은 고유의 발광물질 또는 편광물질층을 사이에 두고 한 쌍의 기판을 대면 합착시킨 구성을 갖는다. 이 중에서, 액정표시장치(LCD)는 전계를 이용하여 액정의 광 투과율을 조절함으로써 영상을 표시하고, 유기전계발광표시장치는, 전자(electron)와 정공(hole)이 재결합(recombination)하여 발생된 여기자(exciton)로부터 비롯된 에너지에 의해 특정한 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상 표시를 구현한다.

그리고, 전기 영동 표시 장치(EPD: Electro Phoretic Display Device)는 전차책(E-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. 이러한 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 영상을 표시한다. 그러므로, 전기 영동 표시 장치는 반사율(reflectivity)과 대비비(contrast ratio)가 높고 액정 표시 장치와는 달리 시야각(viewing angle)에 대한 의존성이 없어서 종이와 같이 편안한 느낌으로 영상을 표시 할 수 있는 장점을 가지고 있으며, 검은색과 흰색의 쌍안정(bistable)한 특성을 가지고 있어 지속적인 전압의 인가없이 영상을 유지할 수 있어 소비 전력이 작은 장점이 있다.

한편, 평판표시장치는 얇은 두께 및 저소비전력의 장점이 있어, 양면에서 서로 다른 영상정보를 표시하는 양면표시장치로 제작될 수 있으며, 양면표시장치는 광고판 또는 안내표지판 또는 스크린 등을 대신하는 표시장치로써 그 수요가 증가하고 있는 추세이다.

종래의 양면표시장치는, 제1 방향으로 영상을 표시하는 제1 패널과 제2 방향으로 영상을 표시하는 제2 패널을 영상이 표시되는 면의 배면끼리 서로 마주보도록 부착하여 형성된다. 여기서, 제1 패널과 제2 패널 각각은, 복수의 화소를 정의하고 복수의 화소의 휘도를 각각 제어하는 복수의 스위칭트랜지스터를 구비한 트랜지스터 어레이 기판과, 트랜지스터 어레이 기판에 대향하는 커버기판과, 트랜지스터 어레이 기판과 제1 커버기판 사이에 형성되는 발광층 또는 편광층을 포함하여 이루어진다.

이와 같이, 종래의 양면표시장치는, 제1 패널의 트랜지스터 어레이 기판과 제2 패널의 트랜지스터 어레이 기판을 모두 포함하므로, 두께 및 무게를 줄이기 어려운 단점이 있다.

그리고, 제1 패널과 제2 패널 각각을 마련하는 과정 및 제1 패널과 제2 패널을 부착하는 과정을 포함하는 공정을 통해 제조되므로, 제조공정이 복잡하고, 수율 향상이 어려우며, 제조비용이 상승하는 문제점이 있다. 또한, 제1 패널과 제2 패널 사이에 점착층이 반드시 구비되어야 하므로, 양면표시장치의 수명이 점착층의 점착성 유지기간에 의존하는 문제점이 있다. 이때, 제1 패널과 제2 패널은 평평하게 부착되어야 하므로, 제1 패널과 제2 패널의 부착과정이 용이해지도록, 제1 패널과 제2 패널 각각의 트랜지스터 어레이 기판은 단단한 기판을 이용하여 형성된다. 이에 따라, 종래의 양면표시장치는 유연한(flexible) 표시장치로 제작될 수 없어서, 실용성이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 일면에 형성되는 복수의 제1 화소 및 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 양면에서 서로 다른 영상정보를 표시 가능하고, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각의 휘도를 제어하는 복수의 제1 트랜지스터와 복수의 제2 트랜지스터, 복수의 제1 픽셀전극과 복수의 제2 픽셀전극을 하나의 기판에 형성할 수 있어, 종래기술보다 얇은 두께 및 가벼운 무게로 형성될 수 있고, 점착층을 제거할 수 있으며, 제조공정이 용이해질 수 있는 양면표시장치 및 그를 제조하는 방법을 제공한다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일면에 제1 표시부 및 다른 일면에 제2 표시부를 구비하여 양면에서 영상정보를 표시하는 양면표시장치에 있어서, 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면에 형성되며 상기 제1 표시부를 구성하는 복수의 제1 단위화소; 상기 제1 기판의 다른 일면에 형성되며 상기 제2 표시부를 구성하는 복수의 제2 단위화소; 상기 제1 기판 상에 형성되며 상기 복수의 제1 단위화소에 각각 대응되는 복수의 제1 스위칭 소자와, 상기 복수의 제1 스위칭 소자와 동일면에 형성되며 상기 복수의 제2 단위화소에 각각 대응되는 복수의 제2 스위칭 소자를 포함하는 어레이 기판; 상기 제1 표시부에 형성되어 있는 제1 표시층; 상기 제2 표시부에 형성되어 있는 제2 표시층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면표시장치를 제공한다.

그리고, 본 발명은, 일면에 형성되는 복수의 제1 화소 및 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 양면에 영상정보를 표시하는 양면표시장치를 제조하는 방법에 있어서, 이송기판 상에 상기 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 픽셀전극을 형성하는 단계; 상기 복수의 제1 픽셀전극을 포함하는 상기 이송기판 상의 일부에 유연성을 갖는 제1 기판을 형성하는 단계; 상기 제1 기판과, 상기 복수의 제1 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 트랜지스터와, 상기 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계; 상기 트랜지스터 어레이 기판의 일면 상에, 상기 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 표시층을 마련하는 단계; 상기 제1 기판과 상기 이송기판을 분리하여, 상기 트랜지스터 어레이 기판에서 상기 이송기판을 제거하는 단계; 및 상기 트랜지스터 어레이 기판의 다른 일면 상에, 상기 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 표시층을 마련하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법을 제공한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치는, 일면에 형성되는 복수의 제1 화소와 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어지고, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소를 각각 제어하는 복수의 제1 트랜지스터와 복수의 제2 트랜지스터를 포함하여, 양면에 서로 다른 영상정보를 표시한다. 이때, 복수의 제1 트랜지스터와 복수의 제2 트랜지스터는 하나의 기판의 일면 상에 형성되고, 복수의 제1 화소 각각에 대응하는 화소전압을 인가하는 복수의 제1 픽셀전극은 상기 기판의 상면에 형성되고, 복수의 제2 화소 각각에 대응하는 화소전압을 인가하는 복수의 제2 픽셀전극은 기판의 배면에 형성된다. 즉, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 모두에 대응하는 트랜지스터 어레이 기판이 일체로 형성될 수 있다. 그러므로, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각에 대응하는 두 개의 트랜지스터 어레이 기판을 합착한 구조를 갖는 종래기술에 비해, 적어도 하나의 기판을 제거할 수 있어, 두께가 감소하고 무게가 절감될 수 있다. 그리고, 하나의 기판 상에 복수의 제1 트랜지스터와 복수의 제2 트랜지스터가 동시에 형성가능하고, 두 개의 기판을 부착할 필요가 없으므로, 제조공정이 더욱 용이해지고, 제조비용이 감소하여, 수율이 향상될 수 있다. 또한, 유연한(flexible) 하나의 기판을 이용하여 트랜지스터 어레이 기판을 형성할 수 있으므로, 유연한 표시장치로 제조될 수 있어, 실용성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 트랜지스터 어레이 기판의 등가회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 5a와 도 5b는 도 4에 도시된 제1 기판을 형성하는 단계를 나타낸 공정도이다.
도 5c는 쉬트 형태의 플라스틱 물질로 이루어진 기판을 이용하여 형성된 트랜지스터의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5d는 폴리이미드를 코팅하여 이루어진 기판을 이용하여 형성된 트랜지스터의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 4에 도시된 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계의 세부 단계를 나타낸 순서도이다.
도 7a 내지 도 7b는 도 6에 도시된 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계를 나타낸 공정도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치 및 그의 제조방법에 대하여, 첨부한 도면을 참고하여, 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3b를 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 트랜지스터 어레이 기판을 나타낸 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 트랜지스터 어레이 기판의 등가회로도이다.

본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치는, 일면에 제1 표시부 및 다른 일면에 제2 표시부를 구비하여 양면에서 영상정보를 표시하는 장치로써, 제1 표시부와 제2 표시부 사이에 배치되는 제1 기판, 제1 기판의 일면에 형성되어 제1 표시부를 구성하는 복수의 제1 단위화소(이하, "복수의 제1 화소"로 지칭함)와, 제1 기판의 다른 일면에 형성되어 제2 표시부를 구성하는 복수의 제2 단위화소(이하, "복수의 제2 화소"로 지칭함)와, 상기 제1 기판 상에 형성되고 상기 복수의 제1 화소에 각각 대응되는 복수의 제1 스위칭 소자와, 상기 복수의 제1 스위칭 소자와 동일면에 형성되고 상기 복수의 제2 화소에 각각 대응되는 복수의 제2 스위칭소자를 포함하는 어레이 기판과, 상기 제1 표시부에 형성되어 있는 제1 표시층과 상기 제2 표시부에 형성되어 있는 제2 표시층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 표시부는 상기 어레이 기판의 양면에 각각 대향하는 제1 커버기판과 제2 커버기판을 각각 포함한다. 그리고, 상기 제1 기판은 내열성을 갖는 유연한 플라스틱 물질로 이루어지며, 특히 폴리이미드(Polyimide)로 이루어진다.

상기 복수의 제1 스위칭 소자와 상기 복수의 제2 스위칭 소자 각각은 게이트전극, 게이트절연층, 반도체층, 소스전극 및 드레인전극을 포함하여 이루어진 박막트랜지스터로 구성될 수 있다. 이때, 상기 어레이 기판은 박막 트랜지스터로 각각 이루어진 복수의 제1 스위칭 소자와 복수의 제2 스위칭 소자를 포함하므로, 이하, "트랜지스터 어레이 기판"으로도 지칭한다. 그리고, 상기 어레이 기판은 복수의 제1 스위칭 소자와 복수의 제2 스위칭 소자를 덮어서 표면을 보호하는 보호층, 상기 복수의 제1 스위칭 소자에 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극 및 상기 복수의 제2 스위칭 소자에 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극을 더 포함한다. 여기서, 복수의 제1 픽셀전극은 보호층에 형성되고, 보호층에 복수의 제1 화소에 각각 대응하여 형성된 복수의 제1 콘택홀을 통해 상기 복수의 제1 스위칭 소자와 각각 연결된다. 그리고, 복수의 제2 픽셀전극은 상기 제1 기판의 배면에 형성되고, 복수의 제2 화소에 각각 대응하여 형성된 복수의 제1 콘택홀을 통해 상기 복수의 제2 스위칭 소자와 각각 연결된다.

상기 제1 표시층은 전자잉크층과 제1 공통전극을 포함하고, 상기 제2 표시층은 전자잉크층과 제2 공통전극을 포함하여 이루어질 수 있다. 또는, 상기 제1 표시층은 유기전계발광층을 포함하고, 상기 제2 표시층은 전자잉크층을 포함하여 이루어질 수 있다. 또는, 상기 제1 표시층은 액정층을 포함하고, 상기 제2 표시층은 전자잉크층을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 유기전계발광층은 상기 복수의 제1 화소 각각에 대응하여 형성되는 적어도 하나의 유기층이다.

도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치에 대해 더욱 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치는, 제1 표시부에 대응하여 일면에 형성되는 복수의 제1 화소 및 제2 표시부에 대응하여 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어져서, 양면에서 서로 다른 영상정보를 표시한다. 이러한 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 트랜지스터와 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터 어레이 기판(110), 트랜지스터 어레이 기판(110)의 일면과 대향하는 제1 커버기판(120), 복수의 제1 화소에 대응하여 트랜지스터 어레이 기판(110)과 제1 커버기판(120) 사이에 형성되는 제1 표시층(130), 트랜지스터 어레이 기판(110)의 다른 일면과 대향하는 제2 커버기판(140) 및 복수의 제2 화소에 대응하여 트랜지스터 어레이 기판(110)과 제2 커버기판(140) 사이에 형성되는 제2 표시층(150)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 트랜지스터 어레이 기판(110)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 유연성을 갖는 제1 기판(111), 제1 기판(111) 상에 형성되는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1) 및 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 포함하여 이루어진다. 참고로, 도 2는 하나의 제1 화소와 하나의 제2 화소를 포함하는 트랜지스터 어레이 기판(110)의 일부에 대한 단면을 나타낸 도면이다.

제1 기판(111)은, 소정의 용매에서 용해가능한 용해성을 갖고, 습식 식각, 건식 식각 또는 레이저 등을 통해 패터닝이 가능하며, 제1 트랜지스터(TFT1) 및 제2 트랜지스터(TFT2) 각각에 구비되는 반도체층의 증착 공정 시에 가해지는 공정온도의 열에 내열성을 갖는 플라스틱 물질로 이루어진다. 이러한 플라스틱 물질로는 폴리이미드(polyimide)를 들 수 있다. 특히, 제1 기판(111)이 폴리이미드(polyimide)로 이루어지는 경우, 소정의 용매에 용해된 상태에서 이송기판에 코팅됨으로써 형성될 수 있어, 이송기판에 부착되기 위한 점착층을 제거할 수 있고, 패터닝이 가능하여 필요에 따라 제1 기판(111)을 관통하는 콘택홀을 형성할 수 있으며, 반도체층을 증착하기 위한 공정온도인 섭씨 350도의 온도에 대해 내열성을 가지고 있어 반도체층의 증착공정에서 높은 열의 온도에 의해 형태가 변형되는 것이 방지될 수 있다.

복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각은, 제1 기판(111) 상에 형성되는 게이트전극(G), 게이트전극(G)을 포함한 제1 기판(111) 상의 전면에 형성되는 게이트절연층(112), 게이트절연층(112) 상에 게이트전극(G)과 적어도 일부가 중첩되어 형성되는 반도체층(113), 반도체층(113) 상에 게이트전극(G)의 양측과 각각 중첩되어 형성되는 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)을 포함하여 이루어진다. 이때, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 상부에, 즉, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각의 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)를 포함한 게이트절연층(112)의 전면에, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)를 물리적 또는 전기적으로 보호하기 위한 보호층(114)이 형성된다.

복수의 제1 픽셀전극(PX1)은, 보호층(114) 상에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)의 일부영역과 각각 대응하여 형성되는 복수의 제1 콘택홀(115)을 통해 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결된다. 이때, 복수의 제1 콘택홀(115)은 보호층(114)에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1) 각각의 드레인전극(D1)의 일부 영역에 대응하여 각각 형성된다. 그리고, 제1 픽셀전극(PX1)은 보호층(114) 상에 복수의 제1 화소의 화소영역과 각각 대응하여 형성되고, 복수의 제1 콘택홀(115)을 통해 복수의 제1 트랜지스터(TFT1) 각각의 드레인전극(D1)과 각각 연결된다.

복수의 제2 픽셀전극(PX2)은 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 그리고 복수의 제1 픽셀전극(PX1)이 형성되지 않는 제1 기판(111)의 배면에 형성되고, 제1 기판(111)과 게이트절연층(112)에 형성된 복수의 제2 콘택홀(116)을 통해 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 각각 연결된다. 이때, 복수의 제2 콘택홀(116)은 게이트절연층(112)과 제1 기판(111)에 복수의 제2 픽셀전극(PX2)의 일부 영역과 대응하여 각각 형성되거나, 또는 제2 트랜지스터(TFT2)의 반도체층(113), 게이트절연층(112) 및 제1 기판(111)에 복수의 제2 픽셀전극(PX2)의 일부 영역과 대응하여 각각 형성된다. 즉, 복수의 제2 콘택홀(116)은 적어도 게이트절연층(112)과 제1 기판(111)을 관통하여 복수의 제2 픽셀전극(PX2)의 일부 영역이 노출되도록 형성된다. 그리고, 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 드레인전극(D2)은 복수의 제2 콘택홀(116)을 통해 복수의 제2 픽셀전극(PX2)과 각각 연결된다.

한편, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 트랜지스터 구동부(200)와 제2 트랜지스터 구동부(300)에 의해 각각 구동된다. 즉, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)는 트랜지스터 어레이 기판(110)과 연결되는 제1 게이트 구동부(210)에서 인가된 게이트 신호에 의해 각각 턴온/턴오프되고, 턴온 시에 제1 소스/드레인 구동부(220)의 데이터신호를 제1 픽셀전극(PX1)으로 인가한다. 그리고, 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)는 트랜지스터 어레이 기판(110)과 연결되는 제2 게이트 구동부(310)에서 인가된 게이트 신호에 의해 각각 턴온/턴오프되고, 턴온 시에 제2 소스/드레인 구동부(320)의 데이터신호를 제2 픽셀전극(PX2)으로 인가한다.

또는, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)가 동일한 전압레벨의 문턱 전압을 갖는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 공통게이트구동부(400)를 공유하여, 공통게이트구동부(400)에서 인가된 게이트 신호에 의해 동시에 턴온/턴오프될 수도 있다. 다만, 이 경우에도, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)는 제1 소스/드레인 구동부(220)로부터 데이터신호를 인가받고, 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)는 제2 소스/드레인 구동부(320)로부터 데이터신호를 인가받는다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치(100)는 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 표시층(130)과 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 표시층(150)을 포함한다. 여기서, 제2 표시층(150)은 상반되는 극성으로 대전되고 반사성을 갖는 두 종류의 안료입자와 상기 안료입자가 분산된 용매를 밀봉한 형태로 구성된 마이크로캡슐을 포함하는 전자잉크층으로 이루어진다. 그리고, 제1 표시층(130)은, 상반되는 극성으로 대전되고 반사성을 갖는 두 종류의 안료입자와 상기 안료입자가 분산된 용매를 밀봉한 형태로 구성된 마이크로캡슐을 포함하는 전자잉크층, 또는, 주입된 캐리어에 의해 광을 방출하는 적어도 하나의 유기층, 또는, 전계에 따라 선택적으로 광을 산란하는 액정셀을 포함하는 액정층으로 이루어질 수 있다. 제1 커버기판(120), 제1 표시층(130), 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)에 대해서는 이하에서 각 실시예 별로 상세히 설명하기로 한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치(100)는 하나의 제1 기판(111)을 이용하여 복수의 제1 화소에 대응하는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제1 픽셀전극(PX1) 및 복수의 제2 화소에 대응하는 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 복수의 제2 픽셀전극(PX2)를 형성한다. 이에 따라, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 두 개의 트랜지스터 어레이 기판을 부착한 구조를 갖는 종래기술에 비해, 얇은 두께 및 가벼운 무게로 형성될 수 있다. 두 개의 기판을 부착할 필요가 없으므로, 내구성 및 내열성이 낮은 것으로 알려진 점착층에 의해 장치의 신뢰도가 약화되는 것을 방지할 수 있고, 수명 감소를 방지할 수 있다. 이 뿐만 아니라, 반드시 단단한 기판을 이용하여 트랜지스터 어레이 기판을 형성할 필요가 없으므로, 유연한 표시장치로 제작될 수 있어, 실용성이 향상될 수 있다. 또한, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)가 동시에 형성될 수 있어, 제조공정이 보다 용이해질 수 있으므로, 수율이 향상될 수 있다.

이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 5a와 도 5b는 도 4에 도시된 제1 기판을 형성하는 단계를 나타낸 공정도이다. 그리고, 도 5c는 쉬트 형태의 플라스틱 물질로 이루어진 기판을 이용하여 형성된 트랜지스터의 특성을 나타낸 그래프이고, 도 5d는 폴리이미드를 코팅하여 이루어진 기판을 이용하여 형성된 트랜지스터의 특성을 나타낸 그래프이다. 도 6은 도 4에 도시된 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계의 세부 단계를 나타낸 순서도이다. 도 7a 및 도 7b는 도 6에 도시된 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계를 나타낸 공정도이다.

본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치의 제조방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 단단하고 평평한 이송기판 상에 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 형성하는 단계(S100), 복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 포함한 이송기판의 일부에 유연성을 갖는 제1 기판(111)을 형성하는 단계(S110), 제1 기판(111)과 복수의 제1 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)를 포함하는 트랜지스터 어레이 기판(110)을 마련하는 단계(S120), 트랜지스터 어레이 기판(110)의 일면 상에 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 표시층(130)을 마련하는 단계(S130), 제1 기판(111)과 이송기판을 분리하여 트랜지스터 어레이 기판(110)에서 이송기판을 제거하는 단계(S140) 및 트랜지스터 어레이 기판(110)의 다른 일면 상에 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 표시층(150)을 마련하는 단계(S150)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치에서, 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 픽셀전극(PX2)은 제1 기판(111)의 배면에 형성된다. 이에, 제1 기판을 형성하는 단계(S110) 이전에, 이송기판 상에 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 형성한다(S100).

다음, 제1 기판(111)을 형성하는 단계(S110)에서, 복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 포함한 이송기판 상의 일부에 플라스틱 물질로 제1 기판(111)을 형성한다. 이때, 제1 기판(111)은 STS(Stainless Steel), PEN, PS, PC와 같은 플라스틱과 같이 쉬트형태로 마련되고, 접착층을 통해 이송기판에 부착되어, 제1 기판(111)을 형성할 수 있다. 또는, 도 5a에 도시된 바와 같이, 고체상태에서 패터닝이 가능하고 반도체층의 증착공정 시의 공정온도의 열에 내열성을 갖는 플라스틱 물질을 소정 용매에 용해된 상태에서 플라스틱 물질을 이송기판(CSub) 상에 떨어뜨린 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 플라스틱 물질을 평평하고 얇게 펼쳐서 이송기판(CSub) 상에 부착된 제1 기판(111)을 형성하는 것도 가능하다. 이때, 제1 기판(111)은, 고체상태에서 습식 식각, 건식 식각 또는 레이저 등을 통해 패터닝이 가능하며, 제1 트랜지스터(TFT1) 및 제2 트랜지스터(TFT2) 각각에 구비되는 반도체층의 증착 공정 시에 가해지는 공정온도의 열에 내열성을 가지며, 소정의 용매에 대해 용해성을 갖는 폴리이미드(polyimide)로 형성될 수 있다.

예를 들어, 쉬트 형태의 플라스틱 물질로 이루어진 기판은 섭씨 200도 내외의 내열온도를 가지므로, 반도체층을 증착하기 위한 공정온도인 섭씨 350도의 열에 의해 쉽게 형태가 변형될 수 있다. 이에 따라, 쉬트 형태의 플라스틱 물질로 이루어진 기판을 이용하여 트랜지스터를 형성하는 경우, 섭씨 200도 이하의 온도에서 반도체층을 증착하여야 하므로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 문턱전압(Vth)의 오차가 4V 이상으로 나타남으로써, 트랜지스터의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있다. 이에 반해, 소정의 용매에 용해된 상태로 코팅가능한 폴리이미드로 이루어진 기판은 섭씨 350도 이상의 내열온도를 가지므로, 반도체층을 증착하기 위한 공정온도인 섭씨 350도의 열에 의해 형태가 변형되지 않는다. 이에 따라, 폴리이미드로 이루어진 기판을 이용하여 트랜지스터를 형성하는 경우, 섭씨 350도의 온도에서 반도체층을 증착할 수 있어, 도 5d에 도시된 바와 같이, 문턱전압(Vth)의 오차가 2V 이하로 나타남으로써, 트랜지스터의 신뢰도가 도 5c에 도시된 트랜지스터보다 높다. 이에 따라, 폴리이미드로 이루어진 제1 기판(111)을 이용하는 경우, 트랜지스터 어레이 기판은 유연한(flexible) 기판으로 형성될 수 있으면서도, 트랜지스터의 신뢰도 저하 문제가 발생되지 않는다. 또한, 쉬트 형태의 플라스틱 물질로 이루어진 기판은 별도로 마련된 후 접착층을 통해야만 이송기판에 부착될 수 있으므로, 제조방법이 복잡해지고, 점착층의 내열성에 의한 형태변형이 발생될 수 있어, 수율 향상이 어렵고 공정오차가 높게 발생되는 문제점이 있다. 이에 반해, 폴리이미드로 이루어진 기판은 코팅 방식으로 이송기판과 결합될 수 있어, 기판의 형성과 동시에 이송기판과의 부착이 실시되어, 제조방법이 더욱 용이해지고, 점착층을 포함할 필요가 없으므로, 점착층에 의한 형태변형을 방지할 수 있어, 수율이 향상될 수 있고, 공정오차도 줄일 수 있는 장점이 있다.

이어서, 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치의 제조방법에 대해 설명한다.

복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 형성하는 단계(S100)와, 제1 기판(111)을 형성하는 단계(S110)에 의해, 도 7a에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 픽셀전극(PX2)이 이송기판(CSub) 상에 형성되고, 제1 기판(111)이 복수의 제2 픽셀전극(PX2) 상부에 복수의 제2 픽셀전극(PX2)을 커버하는 형태로 형성된다.

트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계(S120)는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각에 대응하여, 제1 기판(111) 상에 게이트전극(G)을 형성하는 단계(S121), 게이트전극(G)을 포함한 제1 기판(111)의 전면에 게이트절연층(112)을 형성하는 단계(S122), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각에 대응하여, 게이트절연층(122) 상에 게이트전극(G)과 적어도 일부가 중첩되는 반도체층(113)을 형성하는 단계(S123), 제1 기판(111)과 게이트절연층(112)에 복수의 제2 픽셀전극(PX2)의 일부영역에 각각 대응하는 복수의 제2 콘택홀(116)을 형성하는 단계(S124), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각에 대응하여, 반도체층(113) 상에 게이트전극(G)의 양측과 각각 중첩되는 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)을 형성하는 단계(S125), 반도체층(113)과 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)을 포함한 게이트절연층(112)의 전면에 보호층(114)을 형성하는 단계(S126), 보호층(114)에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)의 일부영역에 각각 대응하는 복수의 제1 콘택홀(115)을 형성하는 단계(S127) 및 보호층(114) 상에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1)을 형성하는 단계(S128)를 포함한다. 이때, 복수의 제2 콘택홀(116)을 형성하는 단계에서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 제2 픽셀전극(PX2)의 일부영역에 대응하여, 적어도 게이트절연층(112) 및 제1 기판(111)을 관통하는 제2 콘택홀(116)을 형성한다. 그리고, 소스전극(S1, S2)과 드레인전극(D1, D2)을 형성하는 단계에서, 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 드레인전극(D2)은 복수의 제2 콘택홀(116)을 통해 복수의 제2 픽셀전극(PX2)와 각각 연결된다.

한편, 도 2와 도 7b에서, 복수의 제2 콘택홀(116)은 제1 기판(111), 게이트절연층(112) 및 제2 트랜지스터(TFT)의 반도체층(113)을 관통하는 형태를 갖는 것으로 도시되었으나, 이와 달리, 드레인전극(D2)의 형태에 따라, 제1 기판(111)와 게이트절연층(112)만을 관통하는 형태를 갖도록 형성될 수도 있다.

그리고, 도 2와 도 7b에서, 제1 트랜지스터(TFT1)의 드레인전극(D1)이 제1 콘택홀(115)을 통해 제1 픽셀전극(PX1)과 연결되고, 제2 트랜지스터(TFT2)의 드레인전극(D2)이 제2 픽셀전극(PX2)과 연결되는 것으로 도시되었으나, 이와 달리, 제1 트랜지스터(TFT1)와 제2 트랜지스터(TFT2)의 소자특성에 따라 드레인전극(D1, D2)이 아닌, 제1 트랜지스터(TFT1)와 제2 트랜지스터(TFT2) 각각의 소스전극(S1, S2)이 제1 픽셀전극(PX1)과 제2 픽셀전극(PX2)에 각각 연결될 수도 있다.

다음, 트랜지스터 어레이 기판(110)의 일면 상에 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 표시층을 마련한다(S130). 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110)의 일면에 대향하는 제1 커버기판(120)을 더 마련할 수도 있다.

그리고, 제1 기판(111)과 이송기판(CSub)을 분리하여, 제1 커버기판과 제1 표시층이 마련된 트랜지스터 어레이 기판(110)에서 이송기판(CSub)을 제거한다(S140). 이때, 이송기판(CSub)의 제거는 열팽창계수의 차이를 이용하여 레이저를 통해 높은 온도의 열을 가하거나, UV 또는 건식 또는 습식과 같은 식각 방식을 이용하거나, 또는 물리적 힘에 의한 기계방식을 이용할 수 있다.

그리고, 트랜지스터의 다른 일면 상에 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 표시층을 마련한다(S150). 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110)의 다른 일면에 대향하는 제2 커버기판(140)을 더 마련할 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 각 실시예에 따른 양면표시장치에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 양면표시장치는, 일면에 전기영동 표시방식으로 구동되는 복수의 제1 화소와, 다른 일면에 전기영동 표시방식으로 구동되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어진다.

즉, 제1 실시예에 따른 양면표시장치는, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각의 휘도를 제어하는 트랜지스터 어레이 기판(110a), 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 커버기판(120a)과 제1 표시층(130a) 및 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 커버기판(140)과 제2 표시층(150)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 표시층(130a)과 제2 표시층(150)은 상반되는 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산된 용매를 밀봉한 형태로 구성된 마이크로캡슐을 포함하는 전자잉크층으로 각각 형성된다. 이때, 제1 커버기판(120a)과 제2 커버기판(140)은 제거될 수도 있다.

구체적으로, 제1 실시예에 따르면, 트랜지스터 어레이 기판(110a)은 제1 기판(111), 제1 기판(111) 상에 형성되는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1), 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극(PX2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 상부에 형성되는 보호층(114a) 및 보호층(114a) 상에 평평하게 형성되는 상부보호층(114b)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 실시예에 따른 트랜지스터 어레이 기판(110a)에서, 보호층(114a) 상에 형성되는 상부보호층(114b) 및 상부보호층(114b) 상에 형성되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1)을 제외한 나머지는, 앞서 도 2에서 도시한 트랜지스터 어레이 기판(110)에 대한 설명과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

상부보호층(114b)은 보호층(114a) 상에 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 상부를 포함한 복수의 제1 화소 각각의 화소영역에 대응하여 형성되어, 복수의 제1 픽셀전극(PX1)이 제1 표시층(130a)에 인접하여 형성될 수 있도록 한다. 복수의 제1 픽셀전극(PX1)은 상부보호층(114b) 상에 형성되고, 보호층(114a)과 상부보호층(114b)에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)의 일부영역과 대응하여 형성된 복수의 제1 콘택홀(115)을 통해 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결된다.

제1 커버기판(120a)은 투과성과 유연성을 갖는 물질로 형성되어, 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 일면에 대향하는 제2 기판(121) 및 트랜지스터 어레이 기판(110a)에 마주하는 제2 기판(121)의 일면 상에 복수의 제1 화소에 대응하여 형성되는 제1 공통전극(122)을 포함하여 이루어진다.

제1 표시층(130a)은, 내측에 퍼져있는 복수의 마이크로 캡슐과, 복수의 마이크로 캡슐 사이에 채워져 있는 폴리머로 이루어진 바인더를 포함하는 전자잉크층으로 이루어진다. 이때, 각 마이크로 캡슐은 서로 상반된 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산되어 있는 용매를 밀봉한 형태로 구성된다. 예를들어, 마이크로 캡슐은 40um 내외의 지름을 갖는 구 형으로 형성되고, 그 내부에 IPA(isopropyl alcohol) 등으로 이루어진 용매와, 용매 내에 분산되는 두 종류의 안료입자가 밀봉되어 구성된다. 이때, 두 종류의 안료입자 중 하나는 나노크기로 형성되고 (-) 극성을 갖는 산화 티탄계 백색 안료 입자이고, 다른 하나는 나노크기로 형성되고 (+) 극성을 갖는 카본계 흑색 안료 입자인 것일 수 있다. 그리고, 제1 표시층(130a)은, 제1 공통전극(122) 상부에 막 형태로 형성되어, 제1 표시층(130a)과 제1 커버기판(120a)은 일체로 형성된다. 또한, 제1 표시층(130a)이 제1 커버기판(120a)과 트랜지스터 어레이 기판(110a) 사이에 배치되도록, 제1 표시층(130a)는 제1 접착층(AD1)을 통해 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 일면에 부착된다.

이와 같이 전자잉크층으로 이루어진 제1 표시층(130a)은, 제1 픽셀전극(PX1)에 제1 공통전극(122)보다 높은 레벨의 전압이 인가되는 경우, (-) 극성을 갖는 백색 안료입자가 제1 픽셀전극(PX1) 측으로 인접하게 위치하고, (+) 극성을 갖는 흑색 안료입자가 광이 방출되는 방향에 배치된 제1 공통전극(122) 측으로 인접하게 위치함으로써, 해당 화소가 낮은 휘도를 나타내도록 한다. 이와 반대로, 제1 표시층(130a)은 제1 픽셀전극(PX1)에 제1 공통전극(122)보다 낮은 레벨의 전압이 인가되는 경우, (+) 극성을 갖는 흑색 안료입자가 제1 픽셀전극(PX1) 측으로 인접하게 위치하고, (-) 극성을 갖는 백색 안료입자가 광이 방출되는 방향에 배치된 제1 공통전극(122) 측으로 인접하게 위치함으로써, 해당 화소가 높은 휘도를 나타내도록 한다.

그리고, 제2 커버기판(140)은 투과성과 유연성을 갖는 물질로 형성되고, 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 다른 일면에 대향하는 제3 기판(141)과, 트랜지스터 어레이 기판(110a)에 마주하는 제3 기판(141)의 일면 상에 복수의 제2 화소와 대응하여 형성되는 제2 공통전극(142)을 포함하여 이루어진다.

제2 표시층(150)은, 제1 표시층(130a)과 마찬가지로, 내측에 퍼져있는 복수의 마이크로 캡슐과, 복수의 마이크로 캡슐 사이에 채워져 있는 폴리머로 이루어진 바인더를 포함하는 전자잉크층으로 이루어진다. 이때, 각 마이크로 캡슐은 서로 상반된 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산되어 있는 용매를 밀봉한 형태로 구성된다. 그리고, 제2 표시층(150)은, 제2 공통전극(142) 상부에 막 형태로 형성되어, 제2 표시층(150)과 제2 커버기판(140)은 일체로 형성된다. 또한, 제2 표시층(150)이 제2 커버기판(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110a) 사이에 배치되도록, 제2 표시층(150)는 제2 접착층(AD2)을 통해 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 다른 일면에 부착된다.

이와 같이 구성되는 제1 실시예의 양면표시장치를 제조하는 방법에 따르면, 복수의 제1 콘택홀(115)을 형성하는 단계(S127) 이전에, 보호층(114a) 상부에 상부보호층(114b)을 형성하는 단계를 더 포함하고, 제1 픽셀전극(PX1)을 형성하는 단계(S128)에서, 제1 픽셀전극(PX1)을 상부보호층(114b) 상에 형성한다는 점을 제외하면, 도 6에 도시한 양면표시장치의 제조방법과 동일하다.

그리고, 제1 실시예에 따르면, 도 4에서의 제1 커버기판(120a) 및 제1 표시층(130a)을 마련하는 단계(S130)는, 제2 기판(121) 상에 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 공통전극(122)을 형성하여 제1 커버기판(120a)을 마련하는 단계, 제2 공통전극(121) 상에 제1 표시층(130a)을 마련하는 단계 및 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 일면에 제1 표시층(130a)을 부착하는 단계를 포함한다. 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 일면에 제1 표시층(130a)을 부착하는 단계에서, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 표시층(130a)이 제1 커버기판(120a)과 트랜지스터 어레이 기판(110a) 사이에 위치하도록 정렬한 상태에서, 제1 표시층(130a) 상에 형성된 접착층(AD1)을 이용하여 제1 표시층(130a)과 트랜지스터 어레이 기판(110a)를 부착한다. 또한, 도 4에서의 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)을 마련하는 단계(S150)는, 제1 커버기판(120a) 및 제1 표시층(130a)을 마련하는 단계(S130)에서와 마찬가지로, 제3 기판(141) 상에 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 공통전극(142)을 형성하여 제2 커버기판(140)을 마련하는 단계, 제2 공통전극(121) 상에 제2 표시층(150)을 마련하는 단계 및 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계를 포함한다. 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계에서, 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 표시층(150)이 제2 커버기판(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110a) 사이에 위치하도록 정렬한 상태에서, 제2 표시층(150) 상에 형성된 접착층(AD2)을 이용하여 제2 표시층(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110a)를 부착한다.

이러한 제1 실시예에 따른 양면표시장치는 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 일면상에 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 두 개의 트랜지스터 어레이를 배치하더라도, 제1 표시층(130a)과 제2 표시층(150)으로 구비된 마이크로 캡슐이 트랜지스터 어레이 기판(110a)의 상면에 배치되므로, 개구율의 감소가 발생하지 않아서, 양면의 화질이 감소되지 않는 장점이 있다. 다만, 제1 실시예에 따른 양면표시장치는 화소의 턴온/턴오프 상태만을 제어하는 전기영동 표시방식으로만 구동되어, 별도로 컬러필터를 구비하지 않는 한 컬러 영상을 표시하기 어려운 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 제2 내지 제4 실시예에 따르면, 복수의 제1 화소는, 컬러 영상을 표시할 수 있도록, 유기발광다이오드를 이용한 유기전계발광 표시방식 또는 액정셀을 이용한 액정 표시방식으로 구동된다.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 11a 내지 도 11d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양면표시장치는, 일면에 유기전계발광 표시방식으로 구동되는 복수의 제1 화소와, 다른 일면에 전기영동 표시방식으로 구동되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어진다.

즉, 제2 실시예에 따른 양면표시장치는, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각의 휘도를 제어하는 트랜지스터 어레이 기판(110b), 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 커버기판(120b)과 제1 표시층(130b) 및 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 커버기판(140)과 제2 표시층(150)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 표시층(130b)은 복수의 제1 화소 각각에 대응하여 형성되는 적어도 하나의 유기층(131)과 복수의 제1 화소 각각의 경계부에 대응하여 형성되는 뱅크(132)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 제2 표시층(150)은, 제1 실시예에 따른 양면표시장치와 마찬가지로, 상반되는 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산된 용매를 밀봉한 형태로 구성된 마이크로캡슐을 포함하는 전자잉크층으로 이루어진다.

제2 실시예에 따른 트랜지스터 어레이 기판(110b)은, 제1 기판(111), 제1 기판(111) 상에 형성되는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1), 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극(PX2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 상부에 형성되는 보호층(114)을 포함하며, 앞서 도 2에 도시한 트랜지스터 어레이 기판(110)에 대한 설명과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

제2 실시예에 따르면, 제1 커버기판(120b)은 제2 기판(121)과 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 공통전극(122)을 포함한다. 그리고, 제1 표시층(130b)은, 트랜지스터 어레이 기판(110b) 상에 복수의 제1 화소 각각에 대응하는 적어도 하나의 유기층(131)을 포함한다. 이때, 복수의 제1 화소에 각각 대응하는 유기층(131)은 제1 픽셀전극(PX1)과 제1 공통전극(122)를 통해 주입된 캐리어에 반응하여, 특정 파장영역의 광을 각각 발생시킨다. 즉, 제1 공통전극(122), 유기물질(131) 및 제1 픽셀전극(PX1)은 캐소드전극, 유기층 및 애노드전극을 포함하는 유기발광다이오드를 구성한다. 이때, 유기층은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 유기층(131)는, 전류가 주입되면, 유기 분자가 여기 상태(excited state)로 들떴다가, 다시 원래의 기저 상태(ground state)로 돌아오면서 여분의 에너지를 빛으로 방출하는 원리를 이용하여 제1 화소 각각의 휘도를 표시한다.

또한, 제2 실시예에 따르면, 제2 커버기판(140)은 제3 기판(141)과 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 공통전극(142)을 포함한다. 또한, 제2 표시층(150)은 내측에 퍼져있는 복수의 마이크로 캡슐과, 복수의 마이크로 캡슐 사이에 채워져 있는 폴리머로 이루어진 바인더를 포함하는 전자잉크층으로 이루어지는데, 각 마이크로 캡슐은 서로 상반된 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산되어 있는 용매를 밀봉한 형태로 이루어진다. 여기서, 제2 실시예에 따른 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)은, 도 8에 도시한 제1 실시예에 따른 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)에 대한 설명과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성되는 제2 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 방법에 따르면, 도 4에서의 제1 커버기판(120a) 및 제1 표시층(130a)을 마련하는 단계(S130)는, 트랜지스터 어레이 기판(110b)의 상부에 복수의 제1 화소 각각의 경계부에 대응하는 뱅크(132)와 복수의 제1 화소 각각에 대응하는 적어도 하나의 유기층(131)을 형성하여, 제1 표시층(130b)을 마련하는 단계, 제2 기판(121) 상에 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 공통전극(122)을 형성하여 제1 커버기판(120b)을 마련하는 단계, 제1 커버기판(120b)과 트랜지스터 어레이 기판(110b)을 합착하는 단계를 포함한다. 이때, 제1 표시층(130b)을 마련하는 단계에서, 도 11a에 도시된 바와 같이, 뱅크(132)는 트랜지스터 어레이 기판(110b) 상에 복수의 제1 화소 각각의 경계부에 대응하여 형성되고, 이후에, 도 11b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 유기층(131)이 트랜지스터 어레이 기판(110b) 상의 뱅크(132)가 형성되지 않은 부분에 복수의 제1 화소 각각에 대응하여 형성된다. 그리고, 제1 커버기판(120b)과 트랜지스터 어레이 기판(110b)을 합착하는 단계에서, 도 11c에 도시된 바와 같이, 제1 커버기판(120b)을 제1 표시층(120b)의 상부에 정렬한 후, 유기층(131)이 형성되어 있는 트랜지스터 어레이 기판(110b)과 제1 커버기판(120b) 사이의 소정 공간에 외부로부터 산소 또는 수분이 유입되지 않도록 밀봉함과 동시에 트랜지스터 어레이 기판(110b)과 제1 커버기판(120b)을 합착한다. 또한, 제2 실시예에 따르면, 도 4에서의 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)을 마련하는 단계(S150)는, 제1 실시예에서와 같이, 제3 기판(141) 상에 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 공통전극(142)을 형성하여 제2 커버기판을 마련하는 단계, 제2 공통전극(121) 상에 제2 표시층(150)을 마련하는 단계 및 트랜지스터 어레이 기판(110b)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계를 포함한다. 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110b)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계에서, 도 11d에 도시된 바와 같이, 제2 표시층(150)이 제2 커버기판(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110b) 사이에 위치하도록 정렬한 상태에서, 제2 표시층(150) 상에 형성된 접착층(AD)을 이용하여 제2 표시층(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110b)를 부착한다.

다음, 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 양면표시장치는, 일면에 액정 표시방식으로 구동되는 복수의 제1 화소와, 다른 일면에 전기영동 표시방식으로 구동되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어진다. 이때, 제3 실시예에 따른 양면표시장치에 포함된 복수의 제1 화소는 외부로부터 입사되는 광을 이용하는 반사형 액정 표시방식으로 구동되고, 제4 실시예에 따른 양면표시장치에 포함된 복수의 제1 화소는 별도로 구비된 백라이트유닛에서 공급된 광을 이용하는 투과형 액정 표시방식으로 구동된다.

먼저, 제3 실시예에 따른 양면표시장치에 대해 설명한다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 13a 내지 도 13d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 양면표시장치는 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각의 휘도를 제어하는 트랜지스터 어레이 기판(110c), 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 커버기판(120c)과 제1 표시층(130c) 및 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 커버기판(140)과 제2 표시층(150)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제1 표시층(130c)은 전계에 따라 꼬인 방향이 조절되어 선택적으로 광을 산란하는 액정셀을 포함하는 액정층으로 이루어진다.

구체적으로, 트랜지스터 어레이 기판(110c)은 제1 기판(111), 제1 기판(111) 상에 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되어 외부에서 입사된 광을 λ/2만큼 편광하여 제1 표시층(130c) 측으로 반사하는 편광반사층(117a), 편광반사층(117a) 상에 형성되는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1), 복수의 제1 픽셀전극(PX1)과 교번하여 형성되어 복수의 제1 화소에 대응하는 공통전극이 인가되는 제1 공통전극(CX), 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극(PX2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 상부에 형성되는 보호층(114) 및 복수의 제1 픽셀전극(PX1)과 제1 공통전극(CX)를 포함한 보호층(116) 상부에 형성되는 컬러필터층(CF)을 포함하여 이루어진다. 이때, 편광반사층(117a)은 제1 기판(111) 상에 형성되고, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)는 편광반사층(117a) 상에, 편광반사층(117a)과 절연된 상태로 형성된다. 즉, 도 12에서 구체적으로 도시되진 않았으나, 편광반사층(117a) 상부에 절연층(미도시)가 형성되고, 절연층(미도시) 상에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각의 게이트전극(G)이 형성되고, 게이트 전극(G)을 포함한 절연층(미도시) 상에 게이트절연막(112)이 형성된다. 그리고, 제1 픽셀전극(PX1)과 제1 공통전극(CX)은 보호층(114) 상에 복수의 제1 화소 각각의 화소 개구부에 대응하여, 서로 교번하여 형성된다. 또한, 복수의 제2 콘택홀(116)은 제1 기판(111), 편광반사층(117a) 및 게이트절연막(112) 상에 형성된다. 또한, 컬러필터층(CF)은 제1 화소 각각의 화소영역에 대응하여, 보호층(114) 상에 형성되어, 제1 픽셀전극(PX1)과 공통전극(CX)를 둘러싸도록 위치한다. 이때, 컬러필터층(CF)는 광에서 특정파장영역의 광만을 투과하는 염료 또는 안료를 포함하여 이루어지며, R, G, B 중 어느 하나의 컬러에 대응할 수 있다. 이러한 점을 제외하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랜지스터 어레이 기판(110c)은, 앞서 도 2에 도시한 트랜지스터 어레이 기판(110)에 대한 설명과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

제3 실시예에 따른 제1 커버기판(120c)은 제2 기판(121)을 포함하여 이루어진다. 이때, 도 12에서 구체적으로 도시되진 않았으나, 제1 커버기판(120c)은 제2 기판(121)의 일면 상에 복수의 제1 화소 각각의 화소개구부 외곽에 대응하여 형성되어, 화소개구부 외곽에서의 빛샘현상을 방지하는 블랙매트릭스층(미도시)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 제1 커버기판(120c)은 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 대향하지 않는 제2 기판(121)의 배면에 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되어, 액정층에서 외부로 진행하는 광을 편광하는 편광층(117b)을 더 포함하여 이루어진다.

그리고, 제1 표시층(130c)은 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 제1 커버기판(120c) 사이에 주입되고, 전계에 따라 셀방향이 조절되어 선택적으로 광을 산란하는 액정셀을 포함하는 액정층으로 이루어진다. 이때, 제1 표시층(130c)의 액정셀은 각 제1 화소별로 제1 픽셀전극(PX1)과 제1 공통전극(CX) 사이에 형성된 전계에 따라, 셀방향이 조절되어, 외부로부터 입사되어 편광반사판(117a)에 의해 반사되고 λ/2만큼 편광된 광은 액정셀에 의해 산란되거나 또는 편광된 방향대로 편광판(117b) 측으로 향한다. 그리고, 편광판(117b)은 편광반사판(117a)에 의해 편광된 방향대로 진행하는 광, 즉, 산란되지 않은 광은 외부로 투과하지 않고, 액정셀에 의해 산란된 광만을 외부로 투과한다. 이에 따라, 제1 화소 각각의 휘도는, 제1 픽셀전극(PX1)과 제1 공통전극(CX) 사이에 형성된 전계를 대응하는 화소 개구율에 의해 조절된다.

또한, 반사편광판(117a)과 편광판(117b)이 메쉬 패턴의 금속 박막으로 이루어짐에 따라, 내열성이 낮은 플라스틱으로 이루어지는 것에 비해, 반도체층(113)의 형성 공정에서 높은 열에 의해 반사편광판(117a)과 편광판(117b)의 형태가 변형되는 것이 방지될 수 있다.

또한, 제3 실시예에 따르면, 제2 커버기판(140)은 제3 기판(141)과 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 공통전극(142)을 포함한다. 또한, 제2 표시층(150)은 내측에 퍼져있는 복수의 마이크로 캡슐과, 복수의 마이크로 캡슐 사이에 채워져 있는 폴리머로 이루어진 바인더를 포함하는 전자잉크층으로 이루어지는데, 각 마이크로 캡슐은 서로 상반된 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산되어 있는 용매를 밀봉한 형태로 이루어진다. 여기서, 제3 실시예에 따른 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)은, 도 8에 도시한 제1 실시예에 따른 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)에 대한 설명과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성되는 제3 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 방법에 따르면, 도 6에서의 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계(S120)는, 게이트전극(G)을 형성하는 단계 이전에 편광반사층(117a)을 형성하는 단계를 더 포함하고, 복수의 제1 픽셀전극(PX1)을 형성하는 단계 이후에, 보호층(114) 상에 화소영역에 대응하여 컬러필터층(CF)을 형성하는 단계를 더 포함하며, 복수의 제1 픽셀전극(PX1)을 형성하는 단계에서, 보호층(114) 상에 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 공통전극(CX)이 더 형성된다. 즉, 제1 공통전극(CX)과 복수의 제1 픽셀전극(PX1)은 동일한 마스크를 이용하여, 동시에 형성된다. 그리고, 편광반사층(117a)을 형성하는 단계는, 도 13a에 도시된 바와 같이, 이송기판(CSub) 상에 복수의 제2 픽셀전극(PX2)과 제1 기판(111)이 순차적으로 적층된 상태에서, 제1 기판(111) 상에 메쉬 패턴의 금속 박막 형태로 반사편광판(117a)을 형성한다. 이때, 반사편광판(117a)은 알루미늄 또는 은과 같이 반사율이 높은 금속으로 이루어질 수 있다. 그리고, 하부편광층(117c) 상부에, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)를 전기적으로 보호하기 위한 절연층(미도시)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 제3 실시예에 따르면, 도 4에서의 제1 커버기판과 제1 표시층을 마련하는 단계(S130)는, 투과성과 유연성을 갖는 물질로 이루어진 제3 기판(121)을 포함하는 제1 커버기판(120c)을 마련하는 단계, 트랜지스터 어레이 기판(110c)의 일면과 대향하여 제1 커버기판(120c)을 정렬하는 단계, 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 제1 커버기판(120c) 사이에 액정층을 주입하여 제1 표시층(130c)을 마련하는 단계, 및 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 제1 커버기판(120c)을 합착하는 단계를 포함한다. 이때, 제1 커버기판(120c)을 마련하는 단계는, 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 마주하지 않는 제2 기판(미도시)의 배면에 편광판(117c)을 형성하는 단계를 포함한다. 그리고, 제1 커버기판(120c)을 정렬하는 단계에서, 도 13b에 도시된 바와 같이, 제1 커버기판(120c)을 트랜지스터 어레이 기판(110c)의 일면과 마주하도록 정렬한다. 이후, 도 13c에 도시된 바와 같이, 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 제1 커버기판(120c) 사이에 액정층을 주입하여 제1 표시층(130c)을 마련하고, 트랜지스터 어레이 기판(110c)과 제1 커버기판(120c)을 합착한다.

또한, 제3 실시예에 따르면, 도 4에서의 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)을 마련하는 단계(S150)는, 제3 기판(141) 상에 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 공통전극(142)을 형성하여 제2 커버기판(140)을 마련하는 단계, 제2 공통전극(121) 상에 제2 표시층(150)을 마련하는 단계 및 트랜지스터 어레이 기판(110c)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계를 포함한다. 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110c)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계에서, 도 13d에 도시된 바와 같이, 제2 표시층(150)이 제2 커버기판(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110c) 사이에 위치하도록 정렬한 상태에서, 제2 표시층(150) 상에 형성된 접착층(AD)을 이용하여 제2 표시층(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110c)를 부착한다.

다음, 제4 실시예에 따른 양면표시장치에 대해 설명한다.

도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양면표시장치를 나타낸 단면도이고, 도 15a 내지 도 15d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.

본 발명의 제4 실시예에 따른 양면표시장치는 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각의 휘도를 제어하는 트랜지스터 어레이 기판(110d), 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 커버기판(120c)과 제1 표시층(130c) 및 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 커버기판(140)과 제2 표시층(150)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제4 실시예에 따른 양면표시장치에서 제1 커버기판(120c), 제1 표시층(130c), 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)은, 도 12에 도시된 제3 실시예에 따른 양면표시장치에서와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

제4 실시예에 따르면, 트랜지스터 어레이 기판(110d)은 제1 기판(111), 제1 기판(111) 상에 형성되어 제1 표시층(130c)에 광을 공급하는 백라이트유닛(160), 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되어 백라이트유닛(160)에서 제1 표시층(130c) 측으로 진행하는 광을 편광하는 하부 편광층(117c), 하부편광층(117c) 상에 형성되는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극(PX1), 복수의 제1 픽셀전극(PX1)과 교번하여 형성되어 복수의 제1 화소에 대응하는 공통전극이 인가되는 제1 공통전극(CX), 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극(PX2), 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)의 상부에 형성되는 보호층(114) 및 복수의 제1 픽셀전극(PX1)과 제1 공통전극(CX)를 포함한 보호층(116) 상부에 형성되는 컬러필터층(CF)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 백라이트유닛(160)은 제1 기판(111)의 일면 상의 적어도 하나의 일측 가장자리에 형성되어 광을 공급하는 광원(161) 및 제1 기판(111)의 일면 상에 형성되어 광원(161)에서 공급되는 광을 제1 표시층(130c)으로 구비된 액정층으로 전달하는 도파로(162)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 하부 편광층(117c)은 도파로(162) 상에 형성되고, 게이트전극(G)은 하부 편광층(117c)상에 하부 편광층(117c)과 절연되어 형성된다. 즉, 도 14에서 구체적으로 도시되진 않았으나, 하부편광층(117c) 상부에 절연층(미도시)가 형성되고, 절연층(미도시) 상에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2) 각각의 게이트전극(G)이 형성되고, 게이트 전극(G)을 포함한 절연층(미도시) 상에 게이트절연막(112)이 형성된다. 또한, 복수의 제2 콘택홀(116)은 제1 기판(111), 도파로(162), 하부편광층(117c) 및 게이트절연막(112) 상에 형성된다. 또한, 컬러필터층(CF)은 제1 화소 각각의 화소영역에 대응하여, 보호층(114) 상에 형성되어, 제1 픽셀전극(PX1)과 공통전극(CX)를 둘러싸도록 위치한다. 이때, 컬러필터층(CF)는 광에서 특정파장영역의 광만을 투과하는 염료 또는 안료를 포함하여 이루어지며, R, G, B 중 어느 하나의 컬러에 대응할 수 있다. 이러한 점을 제외하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 트랜지스터 어레이 기판(110d)은, 앞서 도 12에 도시한 제3 실시예에 따른 트랜지스터 어레이 기판(110c)에 대한 설명과 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성되는 제4 실시예에 따른 양면표시장치를 제조하는 방법에 따르면, 도 6에서의 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계(S120)는, 게이트전극(G)을 형성하는 단계 이전에 백라이트유닛(160)을 형성하는 단계와 편광반사층(117a)을 형성하는 단계를 더 포함하고, 복수의 제1 픽셀전극(PX1)을 형성하는 단계 이후에, 보호층(114) 상에 화소영역에 대응하여 컬러필터층(CF)을 형성하는 단계를 더 포함하며, 복수의 제1 픽셀전극(PX1)을 형성하는 단계에서, 보호층(114) 상에 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 공통전극(CX)이 더 형성된다. 즉, 제1 공통전극(CX)과 복수의 제1 픽셀전극(PX1)은 동일한 마스크를 이용하여, 동시에 형성된다.

그리고, 백라이트 유닛을 형성하는 단계는, 제1 기판(111)의 일면의 적어도 일측 가장자리에 광원(161)을 형성하는 단계와 제1 기판(111)의 일면 상에 도파로(162)를 형성하는 단계를 포함한다. 이후, 편광반사층(117a)을 형성하는 단계에서, 도 15a에 도시된 바와 같이, 하부편광층(117c)은 도파로(162) 상에 메쉬 패턴을 갖는 금속박막 형태로 형성된다. 그리고, 하부편광층(117c) 상부에, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)를 전기적으로 보호하기 위한 절연층(미도시)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

제4 실시예에 따르면, 도 4에서의 제1 커버기판과 제1 표시층을 마련하는 단계(S130)는, 투과성과 유연성을 갖는 물질로 이루어진 제3 기판(121)을 포함하는 제1 커버기판(120c)을 마련하는 단계, 트랜지스터 어레이 기판(110d)의 일면과 대향하여 제1 커버기판(120c)을 정렬하는 단계, 트랜지스터 어레이 기판(110d)과 제1 커버기판(120c) 사이에 액정층을 주입하여 제1 표시층(130c)을 마련하는 단계, 및 트랜지스터 어레이 기판(110d)과 제1 커버기판(120c)을 합착하는 단계를 포함한다. 이때, 제1 커버기판(120c)을 마련하는 단계는, 트랜지스터 어레이 기판(110d)과 마주하지 않는 제2 기판(미도시)의 배면에 상부편광판(117c)을 형성하는 단계를 포함한다. 그리고, 제1 커버기판(120c)을 정렬하는 단계에서, 도 15b에 도시된 바와 같이, 제1 커버기판(120c)을 트랜지스터 어레이 기판(110d)의 일면과 마주하도록 정렬한다. 이후, 도 15c에 도시된 바와 같이, 트랜지스터 어레이 기판(110d)과 제1 커버기판(120c) 사이에 액정층을 주입하여 제1 표시층(130c)을 마련하고, 트랜지스터 어레이 기판(110d)과 제1 커버기판(120c)을 합착한다.

또한, 제4 실시예에 따르면, 도 4에서의 제2 커버기판(140) 및 제2 표시층(150)을 마련하는 단계(S150)는, 제3 기판(141) 상에 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 공통전극(142)을 형성하여 제2 커버기판(140)을 마련하는 단계, 제2 공통전극(121) 상에 제2 표시층(150)을 마련하는 단계 및 트랜지스터 어레이 기판(110d)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계를 포함한다. 이때, 트랜지스터 어레이 기판(110d)의 다른 일면에 제2 표시층(150)을 부착하는 단계에서, 도 15d에 도시된 바와 같이, 제2 표시층(150)이 제2 커버기판(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110d) 사이에 위치하도록 정렬한 상태에서, 제2 표시층(150) 상에 형성된 접착층(AD)을 이용하여 제2 표시층(140)과 트랜지스터 어레이 기판(110d)를 부착한다.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 양면표시장치는 일면에 형성되는 복수의 제1 화소와 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 이루어지고, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소를 각각 제어하는 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)를 포함하여, 양면에 서로 다른 영상정보를 표시한다. 이때, 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)는 동일한 기판(111)의 일면 상에 형성되고, 복수의 제1 화소 각각에 대응하는 화소전압을 인가하는 복수의 제1 픽셀전극(PX1)은 상기 기판(111)의 상면에 형성되고, 복수의 제2 화소 각각에 대응하는 화소전압을 인가하는 복수의 제2 픽셀전극(PX2)은 기판의 배면에 형성되므로, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 모두에 대응하는 트랜지스터 어레이 기판을 마련할 수 있다. 이에 따라, 복수의 제1 화소와 복수의 제2 화소 각각에 대응하는 트랜지스터 어레이 기판을 구비하는 종래기술에 비해, 적어도 하나의 기판을 제거할 수 있어, 두께가 감소하고 무게가 절감될 수 있다. 그리고, 하나의 기판(111) 상에 복수의 제1 트랜지스터(TFT1)와 복수의 제2 트랜지스터(TFT2)가 동시에 형성되고 두 개의 기판을 부착할 필요가 없으므로, 제조공정이 더욱 용이해지고, 제조비용이 감소하여, 수율이 향상될 수 있다. 또한, 두 개의 트랜지스터 어레이 기판을 부착한 종래기술과 달리, 유연한(flexible) 하나의 기판만을 이용하여 트랜지스터 어레이 기판을 형성할 수 있으므로, 유연성을 갖도록 제작될 수 있어, 실용성이 향상될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.

100: 양면표시장치 110: 트랜지스터 어레이 기판
111: 제1 기판 TFT1: 제1 트랜지스터(제1 스위칭 소자)
TFT2: 제2 트랜지스터(제2 스위칭 소자)
PX1: 제1 픽셀전극 PX2: 제2 픽셀전극
120: 제1 커버기판 130: 제1 표시층
140: 제2 커버기판 150: 제2 표시층

Claims (31)

1. 일면에 제1 표시부 및 다른 일면에 제2 표시부를 구비하여 양면에서 영상정보를 표시하는 양면표시장치에 있어서,
   제1 기판;
   상기 제1 기판의 일면에 형성되며 상기 제1 표시부를 구성하는 복수의 제1 단위화소;
   상기 제1 기판의 다른 일면에 형성되며 상기 제2 표시부를 구성하는 복수의 제2 단위화소;
   상기 제1 기판 상에 형성되며 상기 복수의 제1 단위화소에 각각 대응되는 복수의 제1 스위칭 소자와, 상기 복수의 제1 스위칭 소자와 동일면에 형성되며 상기 복수의 제2 단위화소에 각각 대응되는 복수의 제2 스위칭 소자를 포함하는 어레이 기판;
   상기 제1 표시부에 형성되어 있는 제1 표시층; 및
   상기 제2 표시부에 형성되어 있는 제2 표시층을 포함하는 것을 특징으로 하는 양면표시장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 표시부는 상기 어레이 기판의 일면과 대향하는 제1 커버기판을 더 포함하고,
   상기 제2 표시부는 상기 어레이 기판의 다른 일면과 대향하는 제2 커버기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양면표시장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기판은,
   소정의 용매에 대하여 용해성을 갖고 내열성을 갖는 유연한 플라스틱 물질로 이루어짐을 특징으로 하는 양면표시장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1 기판은 폴리이미드(Polyimide)로 이루어짐을 특징으로 하는 양면표시장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 제1 스위칭 소자와 상기 복수의 제2 스위칭 소자 각각은,
   상기 제1 기판 상에 형성되는 게이트전극;
   상기 게이트전극을 포함한 제1 기판의 전면에 형성되는 게이트절연층;
   상기 게이트절연층 상에 상기 게이트전극과 적어도 일부가 중첩되어 형성되는 반도체층; 및
   상기 반도체층 상에 상기 게이트전극의 양측과 각각 중첩되어 형성되는 소스전극과 드레인전극을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터임을 특징으로 하는 양면표시장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 어레이 기판은,
   상기 복수의 제1 스위칭 소자와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극; 및
   상기 복수의 제2 스위칭 소자와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극을 더 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 양면표시장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 어레이 기판은,
   상기 복수의 제1 스위칭 소자와 복수의 제2 스위칭 소자를 덮어서 표면을 보호하는 보호층;
   상기 보호층 상에 형성되고, 상기 보호층에 형성되며 상기 복수의 제1 단위화소에 각각 대응되는 복수의 제1 콘택홀을 통해 상기 복수의 제1 스위칭 소자와 각각 연결되는 복수의 제1 픽셀전극; 및
   상기 제1 기판의 배면에 형성되며 제2 단위화소에 각각 대응되는 복수의 제2 콘택홀을 통해 상기 복수의 제2 스위칭 소자와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극을 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 표시층은, 전자잉크층을 각각 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 표시층은, 상기 제1 픽셀전극과 더불어 상기 제1 표시층의 전자잉크층에 전계를 인가하는 제1 공통전극을 더 포함하고,
   상기 제2 표시층은 상기 제2 픽셀전극과 더불어 상기 제2 표시층의 전자잉크층에 전계를 인가하는 제2 공통전극을 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 표시층은, 유기전계발광층을 포함하고,
    상기 제2 표시층은 전자잉크층을 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 표시층은, 상기 복수의 제1 단위화소 각각의 경계부에 대응하여 형성되는 뱅크 및 상기 어레이 기판의 일면과 대향하는 제1 커버기판을 더 포함하고,
    상기 유기전계발광층은 상기 복수의 제1 단위화소 각각에 대응하여 형성되는 적어도 하나의 유기층이고,
    상기 제1 커버기판은 투명성과 유연성을 가지는 제2 기판과 상기 제2 기판의 일면에 형성되는 공통전극을 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 표시층은, 전계에 따라 선택적으로 광을 산란하는 액정셀을 포함하는 액정층으로 이루어지고,
    상기 제2 표시층은 전자잉크층을 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 어레이 기판은,
    상기 복수의 제1 단위화소에 대응하고, 상기 보호층 상에 상기 제1 픽셀전극과 교번하여 형성되는 제2 공통전극을 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 표시부는 투명성과 유연성을 갖는 제2 기판과 상기 제2 기판 상에 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되고, 액정층에서 외부로 진행하는 광을 편광하는 편광층을 더 포함하고,
    상기 어레이 기판은 상기 제1 기판 상에 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되고, 외부에서 입사된 광을 편광하여 상기 액정층으로 반사하는 편광반사층을 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 표시부는 투명성과 유연성을 갖는 제2 기판과 상기 제2 기판 상에 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되고, 액정층에서 외부로 진행하는 광을 편광하는 제1 편광층을 더 포함하고,
    상기 어레이 기판은,
    상기 제1 기판의 일면 상의 적어도 하나의 일측 가장자리에 형성되어 광을 공급하는 광원과 상기 제1 기판의 일면 상에 형성되어 상기 광원으로부터 공급된 광을 상기 액정층 측으로 전달하는 도파로를 포함하여 이루어지는 백라이트유닛; 및 상기 도파로 상에 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 형성되어 상기 도파로에서 상기 액정층으로 입사되는 광을 편광하는 제2 편광층을 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치.
16. 일면에 형성되는 복수의 제1 화소 및 다른 일면에 형성되는 복수의 제2 화소를 포함하여 양면에 영상정보를 표시하는 양면표시장치를 제조하는 방법에 있어서,
    이송기판 상에 상기 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 픽셀전극을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제1 픽셀전극을 포함하는 상기 이송기판 상의 일부에 유연성을 갖는 제1 기판을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판과, 상기 복수의 제1 화소에 각각 대응하는 복수의 제1 트랜지스터와, 상기 복수의 제2 화소에 각각 대응하는 복수의 제2 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계;
    상기 트랜지스터 어레이 기판의 일면 상에, 상기 복수의 제1 화소에 대응하는 제1 표시층을 마련하는 단계;
    상기 제1 기판과 상기 이송기판을 분리하여, 상기 트랜지스터 어레이 기판에서 상기 이송기판을 제거하는 단계; 및
    상기 트랜지스터 어레이 기판의 다른 일면 상에, 상기 복수의 제2 화소에 대응하는 제2 표시층을 마련하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 기판을 형성하는 단계는,
    상기 이송기판 상에, 소정의 용매에 대하여 용해성을 갖고, 내열성을 갖는 유연한 플라스틱 물질을 코팅하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 기판을 형성하는 단계에서, 상기 플라스틱 물질은 폴리이미드임을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
19. 제16항에 있어서,
    상기 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계는,
    상기 복수의 제1 트랜지스터와 상기 복수의 제2 트랜지스터 각각에 대응하여, 상기 제1 기판 상에 게이트전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트전극을 포함한 상기 제1 기판의 전면에 게이트절연층을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제1 트랜지스터와 상기 복수의 제2 트랜지스터 각각에 대응하여, 상기 게이트절연층 상에 상기 게이트전극과 적어도 일부가 중첩되는 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제1 픽셀전극의 일부영역에 각각 대응하는 복수의 제1 콘택홀을 형성하는 단계;
    상기 복수의 제1 트랜지스터와 상기 복수의 제2 트랜지스터 각각에 대응하여, 상기 반도체층 상에 상기 게이트전극의 양측과 각각 중첩되는 소스전극과 드레인전극을 형성하는 단계; 및
    상기 반도체층 및 상기 소스전극과 드레인전극을 포함한 상기 게이트절연층의 전면에 보호층을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 소스전극과 드레인전극을 형성하는 단계에서, 상기 복수의 제2 트랜지스터는 상기 복수의 제1 콘택홀을 통해 상기 복수의 제1 픽셀전극과 각각 연결됨을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
21. 제20항에 있어서,
    상기 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계는,
    상기 보호층 상에 상기 복수의 제1 트랜지스터에 각각 대응하는 복수의 제2 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 보호층 상에 상기 복수의 제2 콘택홀을 통해 상기 복수의 제1 트랜지스터와 각각 연결되는 복수의 제2 픽셀전극을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
22. 제20항에 있어서,
    상기 제2 표시층을 마련하는 단계는,
    투과성과 유연성을 갖는 물질로 이루어진 제2 지지기판의 일면 상에 상기 복수의 제2 화소에 대응하는 제1 공통전극을 형성하여, 제1 커버기판을 마련하는 단계;
    상기 제1 공통전극 상에, 상반되는 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산된 용매를 밀봉한 형태로 구성된 마이크로캡슐을 포함하는 전자잉크층으로 상기 제2 표시층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 표시층이 상기 복수의 제2 픽셀전극과 상기 제1 공통전극 사이에 위치하도록, 상기 트랜지스터 어레이 기판의 다른 일면에 상기 제2 표시층을 부착하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 표시층을 마련하는 단계는,
    투과성과 유연성을 갖는 물질로 이루어진 제3 기판의 일면 상에, 상기 복수의 제1 화소에 대응하는 제2 공통전극을 형성하여, 제2 커버기판을 마련하는 단계;
    상기 제2 공통전극 상에, 상반되는 극성을 갖는 두 종류의 안료입자가 분산된 용매를 밀봉한 형태의 마이크로캡슐을 포함하는 전자잉크층으로 상기 제1 표시층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 표시층이 상기 복수의 제1 픽셀전극과 상기 제2 공통전극 사이에 위치하도록, 상기 트랜지스터 어레이 기판의 일면에 상기 제1 표시층을 부착하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
24. 제23항에 있어서,
    상기 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계는, 상기 복수의 제2 콘택홀을 형성하는 단계 이전에, 상기 복수의 제2 트랜지스터 상부에 평탄한 상부보호층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복수의 제2 픽셀전극을 형성하는 단계에서, 상기 복수의 제2 픽셀전극은 상기 상부보호층 상에 형성됨을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
25. 제22항에 있어서,
    상기 제1 표시층을 마련하는 단계는,
    상기 트랜지스터 어레이 기판의 상부에, 상기 복수의 제1 화소 각각의 경계부에 대응하는 뱅크와, 상기 복수의 제1 화소 각각에 대응하는 적어도 하나의 유기층으로 상기 제1 표시층을 형성하는 단계;
    투과성과 유연성을 갖는 물질로 이루어진 제3 기판의 일면 상에 상기 복수의 제1 화소에 대응하는 제2 공통전극을 형성하여, 제2 커버기판을 마련하는 단계; 및
    제1 표시층이 상기 제2 공통전극과 상기 복수의 제1 픽셀전극 사이에 위치하도록, 상기 제2 커버기판과 상기 트랜지스터 어레이 기판을 합착하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
26. 제22항에 있어서,
    상기 제1 표시층을 마련하는 단계는,
    투과성과 유연성을 갖는 물질로 이루어진 제3 기판을 포함하는 제2 커버기판을 마련하는 단계;
    상기 트랜지스터 어레이 기판의 일면과 대향하여 상기 제2 커버기판을 정렬하는 단계;
    상기 트랜지스터 어레이 기판과 상기 제1 커버기판 사이에 전계에 따라 꼬인 방향이 조절되어 선택적으로 광을 산란하는 액정셀을 포함하는 액정층을 주입하여, 상기 제1 표시층을 형성하는 단계; 및
    상기 트랜지스터 어레이 기판과 상기 제2 커버기판을 합착하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
27. 제26항에 있어서,
    상기 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계는, 상기 보호층 상에 상기 복수의 제1 화소와 대응하고, 상기 복수의 제2 픽셀전극과 교번하는 복수의 제2 공통전극을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
28. 제26항에 있어서,
    상기 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계는, 상기 게이트전극을 형성하는 단계 이전에, 상기 제1 기판과 상기 게이트절연층 사이에, 외부에서 입사된 광을 편광하여 상기 액정층으로 반사하는 편광반사층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 표시층을 마련하는 단계는, 상기 제3 기판 상에, 액정층에서 외부로 진행하는 광을 편광하는 편광층을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
29. 제28항에 있어서,
    상기 편광반사층을 형성하는 단계와 상기 편광층을 형성하는 단계에서,
    상기 편광반사층과 상기 편광층은 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 각각 형성됨을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
30. 제26항에 있어서,
    상기 트랜지스터 어레이 기판을 마련하는 단계는, 상기 게이트전극을 형성하는 단계 이전에,
    상기 제1 기판의 일면 상의 적어도 하나의 일측 가장자리에 광을 공급하는 광원을 형성하는 단계;
    상기 제1 기판의 일면 상에 상기 광원으로부터 공급된 광을 상기 액정층으로 전달하는 도파로를 형성하는 단계; 및
    상기 도파로와 상기 게이트절연층 사이에, 상기 도파로에서 상기 액정층으로 입사되는 광을 편광하는 제1 편광층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 표시층을 마련하는 단계는, 상기 제3 기판 상에, 액정층에서 외부로 진행하는 광을 편광하는 제2 편광층을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.
31. 제30항에 있어서,
    상기 제1 편광층을 형성하는 단계와 상기 제2 편광층을 형성하는 단계에서,
    상기 제1 편광층과 상기 제2 편광층은 메쉬 패턴의 금속박막 형태로 각각 형성됨을 특징으로 하는 양면표시장치의 제조방법.

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