KR20140020159A - 전기 습윤 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 노광에 의하여 경화되어 상부에 불소계열 물질이 위치하고, 하부에 경화된 광반응 물질층이 형성되는 광반응성 불소계 계면 활성제를 이용하여 친수 처리와 발수 처리를 교대로 진행하지 않고서도 제조가 가능하므로 공정 개수가 줄어 제조 시간이 단축되며, 비용도 감소되는 전기 습윤 표시 장치 및 그 제조 방법에 대한 것이다.

Description

전기 습윤 표시 장치 및 그 제조 방법{ELECTROWETTING DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 전기 습윤 표시 장치 및 그 제조 방법에 대한 것이다.
현재 알려져 있는 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라스마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 전계 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(eletrophoretic display: EPD), 전기 습윤 표시 장치(electrowetting display: EWD) 등이 있다.
이들 중 전기 습윤 표시 장치는 전해질인 물(water)안에 오일(oil)의 이동을 조절하여 화소 내에서 계조를 표현한다. 이러한 전기 습윤 표시 장치는 편광판을 사용하지 않는 셔터 방식의 표시 장치이므로 투과율이 좋고 전압에 따른 감마 특성이 선형(linear)으로 나타난다. 또한, 반사형이나 투과형으로 형성할 수 있어 표시 장치가 사용되는 환경에 적합한 형태로 제작할 수 있으며, 반사형의 경우 백라이트를 사용하지 않을 수도 있다.
전기 습윤 표시 장치는 액정 표시 장치 등의 다른 평판 표시 장치와 같이 TFT를 형성하는 공정을 그대로 사용하지만, 그 위에는 물(Water)과 오일(Oil)을 채우는 필링(filling) 공정을 필요로 한다. 전기 습윤 표시 장치가 정상 동작하기 위해서는 오일의 아래에 위치한 층은 소수성을 가지는 발수층이 형성되어야 하는데, 발수층에는 격벽과 같은 친수성의 층을 형성하는데 어려움이 있다. 이에 격벽을 형성하기 위해서는 발수층에 친수 처리(reactive ion etching(RIE) 처리)를 하여야 한다. 격벽이 형성된 후에는 오일을 채우고 전기 습윤 표시 장치를 동작시키기 위하여 발수층을 다시 소수성을 가지도록 열적 리플로우(thermal reflow)를 진행하여야 한다.
이와 같이 친수성과 소수성을 교대로 제공하기 위하여 복수의 공정이 필수적이므로 공정이 복잡해지고, 제조 시간도 오래 걸리며 비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 리플로우 공정 후의 발수층이 충분한 소수성을 가지지 않는 경우도 있어 오일 필링 불량 및 전기 습윤 표시 장치의 동작이 불완전해지는 문제도 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 친수 처리와 소수 처리를 별도로 수행하지 않고도 제조 가능한 전기 습윤 표시 장치 및 이러한 전기 습윤 표시 장치를 제조하는 방법을 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 형성되어 있는 격벽, 상기 격벽과 격벽 사이이며, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며, 상분리되어 있는 광반응성 불소계 계면 활성제층, 및 상기 광반응성 불소계 계면 활성제층 위에 형성되어 있는 발수층을 포함한다.
상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 광에 의하여 경화된 광반응 물질층 및 불소계열 물질을 포함하며, 상기 불소계열 물질은 상부에 위치하며, 상기 경화된 광반응 물질층은 하부에 위치할 수 있다.
상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 DIC사의 “Megaface RS-72-K일 수 있다.
상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)를 가지는 화합물과 광반응 물질을 포함할 수 있다.
상기 격벽과 격벽 사이이며, 상기 소액성층의 위에는 흑색 오일층이 형성되어 있을 수 있다.
상기 화소 전극의 위이며, 상기 광반응성 불소계 계면 활성제층 및 상기 격벽의 아래에는 상기 층간 절연막이 형성되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법은 기판 위에 화소 전극을 형성하는 단계; 상기 화소 전극 위에 광반응성 불소계 계면 활성제를 도포하는 단계; 상기 도포된 광반응성 불소계 계면 활성제를 노광하여 경화시키고 노광되지 않은 광반응성 불소계 계면 활성제는 제거하여 광반응성 불소계 계면 활성제층을 형성하는 단계; 상기 제거된 광반응성 불소계 계면 활성제가 위치한 영역에 격벽을 형성하는 단계; 및 상기 경화된 광반응성 불소계 계면 활성제층의 위에 발수층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 광에 의하여 경화된 광반응 물질층 및 불소계열 물질을 포함할 수 있다.
상기 도포된 광반응성 불소계 계면 활성제를 노광하는 단계에서 상기 도포된 광반응성 불소계 계면 활성제는 상분리되어 상기 불소계열 물질은 상부에 위치하며, 상기 경화된 광반응 물질층은 하부에 위치할 수 있다.
상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 DIC사의 “Megaface RS-72-K일 수 있다.
상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)를 가지는 화합물과 광반응 물질을 포함할 수 있다.
상기 노광되지 않은 광반응성 불소계 계면 활성제를 제거하기 위하여 현상액을 제공하여 식각할 수 있다.
상기 발수층을 형성한 단계 이후에, 상기 격벽과 격벽 사이이며, 상기 소액성층의 위에는 흑색 오일층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 화소 전극을 형성하는 단계와 상기 광반응성 불소계 계면 활성제를 도포하는 단계의 사이에 상기 화소 전극의 위에 층간 절연막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치는 친수 처리와 발수 처리를 교대로 진행하지 않고서도 제조가 가능하므로 공정 개수가 줄어 제조 시간이 단축되며, 비용도 감소되는 장점이 있다.
또한, 하나의 층에 대하여 친수 처리와 발수 처리를 수행하지 않아 층의 소수 특성이 저하되지 않아 오일 필링에 불량이 발생하지 않으며 전기 습윤 표시 장치의 동작이 불완전해지지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면을 확대 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 제조 단계 별 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에서 사용된 광반응성 불소계 계면 활성제의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에서 사용된 광반응성 불소계 계면 활성제가 노광에 의하여 변하는 특성을 도시한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치는 투과형 전기 습윤 표시 장치로서, 화소 전극(190)이 형성되어 있는 하부 기판(110), 하부 기판(110)과 대향하며 공통 전극(270)이 형성되어 있는 상부 기판(210), 하부 기판(110)과 상부 기판(210) 사이에 위치하는 전기 광학층(310, 320)을 포함한다. 하부 기판(110)에는 복수의 개구부(격벽과 격벽 사이의 공간)를 가지는 격벽(350)이 형성되어 있으며, 전기 광학층(310, 320)은 격벽(350)의 개구부 내부에 배치되어 있는 흑색 오일층(310)과 격벽(350), 흑색 오일층(310) 및 공통 전극(270) 사이에 위치하는 수용액층(320)을 포함한다.
하부 기판(110) 및 상부 기판(210)은 유리 기판, 플라스틱 또는 유리 섬유 강화 플라스틱(FRP, glass fiber reinforced plastic)으로 이루어지는 가요성(flexible) 기판일 수 있다.
하부 기판(110) 위에 일 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선에 연결된 게이트 전극(124)이 형성되어 있다. 게이트선 및 게이트 전극(124) 위에는 질화 규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon) 따위로 이루어진 반도체층(154)이 형성되어 있다. 반도체층(154)은 박막 트랜지스터의 채널을 이룬다. 게이트 절연막(140) 및 반도체층(154) 위에는 데이터선과 드레인 전극(175)이 형성되어 있다. 데이터선은 게이트선에 수직하는 방향으로 뻗어 게이트선과 교차하며 각 데이터선에서 뻗어 나온 가지는 소스 전극(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 각각 반도체층(154)의 위에 적어도 일부분 위치하고, 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다.
반도체층(154)과 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175) 사이에는 저항성 접촉 부재가 위치하여 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 줄 수 있다.
소스 전극(173), 드레인 전극(175), 반도체층(154) 및 게이트 절연막(140) 위에는 산화 규소 또는 질화 규소 등의 절연 물질 또는 유기 물질로 이루어진 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 따위의 투명한 도전 물질로 만들어지는 화소 전극(190)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 드레인 전극(175)를 노출하도록 접촉 구멍(185)이 형성되어 있다. 화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있다.
화소 전극(190) 위에는 층간 절연막(95)이 형성되어 있으며, 층간 절연막(95)은 질화 규소(SiNx) 따위의 무기 절연막 또는 유기 절연막으로 형성되어 있다. 층간 절연막(95)은 인접하는 화소 전극(190) 사이에 발생한 단차를 제거하는 역할을 가질 수도 있다.
층간 절연막(95) 위에는 격벽(350)이 형성되어 있다. 격벽(350)은 개구부를 가지는 매트릭스 형태로 형성되어 화소 영역을 정의하며, 블랙 색소를 함유하는 유기막으로 형성될 수 있다.
격벽(350)의 개구부의 사이이며, 층간 절연막(95)의 위에는 상부에 불소계열 물질이 위치하여 소액성을 가지며 상 분리(phase separation)된 광반응성 불소계 계면 활성제층(97; UV/light reactive fluorosurfactant)이 형성되어 있다. 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)은 자외선 또는 빛에 의하여 광반응을 하는 광반응 물질과 불소계열 물질을 포함하며, 자외선 또는 빛에 의하여 불소 계열 물질이 상부에 위치하여 상분리가 일어나는 층이다.
이상과 같은 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)로는 다양한 물질이 있는데, 그 중 하나의 예로는 DIC사의 “Megaface RS-72-K(상품명) ”이 있다. 여기서 Megaface는 시리즈 이름(브랜드 이름)이고, RS-72-K는 형번이다.
광반응성 불소계 계면 활성제(97’)의 또 다른 예로는 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)를 가지는 화합물과 광반응 물질을 포함하는 물질이나 페르플루오르 알킬기를 가지는 화합물에 광반응기를 가지는 물질도 포함된다.
여기서 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)는 탄화수소기 중에서 수소 원자의 모두 또는 일부를 불소 원자로 치환한 것일 수 있다.
광반응성 불소계 계면 활성제층(97)에 대해서는 도 7 및 도 8에서 보다 상세하게 살펴본다.
개구부 및 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)의 위에는 발수층(96)이 형성되어 있다. 발수층(96)은 소수성을 가지는 절연 물질(일 예로 듀퐁사의 AF1600이 있음)로 형성된다.
발수층(96)의 위에는 흑색 오일층(310)이 형성되어 있다.
한편, 상부 기판(210)의 아래에는 개구부를 가지는 블랙 매트릭스(220)가 형성되며, 블랙 매트릭스(220)의 개구부에는 컬러 필터(230)가 형성되어 있다. 컬러 필터(230)는 특정 파장만 투과시키는 안료로 형성되거나 양자점(quantum dot, semiconductor nanocrystal) 물질로 형성될 수도 있다. 양자점 물질은 수 나노 크기의 결정 구조를 가진 반도체 물질로서, 수백에서 수천 개 정도의 원자로 구성되어 있고, 크기가 매우 작기 때문에 단위 부피당 표면적이 넓고, 양자 구속(quantum confinement) 효과 등을 나타낸다. 따라서 반도체 물질 자체의 고유한 특성과는 다른 독특한 물리화학적 특성을 나타낸다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다.
컬러 필터(230) 및 블랙 매트릭스(220)의 아래에는 평탄화층(250)이 형성되어 있으며, 평탄화층(250)의 아래에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다.
한편, 격벽(350) 및 흑색 오일층(310)과 공통 전극(270) 사이에는 수용액층(320)이 형성되어 있다. 수용액층(320)은 흑색 오일층(310)과 썩이지 않는다.
화소 전극(190)과 공통 전극(270) 사이에 전계가 형성되지 않은 화소(B)에는 수용액층(320)의 표면 장력이 변화되지 않으므로 흑색 오일층(310)은 해당 화소(B) 전체를 덮고 있다. 따라서, 하부로부터 입사되는 광이 상부로 방출되지 않아 흑색을 표시하게 된다.
반면, 화소 전극(190)과 공통 전극(270) 사이에 전계가 형성된 화소(A)에는 수용액층(320)의 표면 장력이 변화되므로 흑색 오일층(310)을 압축시켜 해당 화소(A)를 개방시킬 수 있다. 따라서, 하부로부터 입사되는 광이 상부로 방출되며, 화소(A)는 컬러 필터(230)에 따른 색상을 표시하게 된다.
실시예에 따라서는 컬러 필터(230)는 생략할 수 있으며, 본 발명에 의한 평판 표시 장치가 컬러 필터(230)를 포함하지 않는 경우 화소(A)는 백색을 표시하게 되고, 따라서 흑백 표시 장치로 이용될 수 있다.
광반응성 불소계 계면 활성제층(97)을 보다 상세하게 살펴보기 위하여 도 2를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면을 확대하여 살펴본다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 단면을 확대 도시한 도면으로, 하부 기판(110)만을 중심으로 확대하고 도시하고 있다.
도 2에서는 하부 기판(110)상에 형성된 박막 트랜지스터(게이트 전극, 소스 전극, 드레인 전극 및 반도체층)는 생략하며, 화소 전극(190)위의 구조만을 중심으로 도시한다. 또한, 도 2의 실시예에서는 화소 전극(190)위에 층간 절연막(95)이 형성되지 않은 구조를 도시하고 있다. 층간 절연막(95)은 실시예에 따라서 포함되거나 포함되지 않을 수 있다.
하부 기판(110) 위에는 화소 전극(190)이 형성되어 있다. 도 2에서는 화소 전극(190)이 일체로 형성된 것으로 도시하고 있지만, 실제로는 화소 별로 전기적으로 분리되어 있는데, 도 2는 화소 전극(190)이 형성된 층을 간략하게 도시한 것이므로 각 화소 전극 별로 경계를 도시하지 않았다.
화소 전극(190)의 위에는 격벽(350)이 형성되어 있다. 화소 전극(190)은 소액성(또는 소수성)을 가지지 않아 화소 전극(190)의 상부에 격벽(350)을 형성하는 데 문제가 없다. 한편, 층간 절연막(95)이 화소 전극(190)위에 형성되는 실시예에서도 층간 절연막(95)이 소액성(또는 소수성)을 가지지 않아 격벽(350)을 형성하는 데 문제가 없다.
격벽(350)의 개구부이며, 화소 전극(190)[도 1의 실시예에서는 층간 절연막(95)]의 위에는 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)이 형성되어 있다. 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)은 도 2에서 도시되어 있는 바와 같이 상 분리되어 있다. 즉, 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)은 소액성(Lyophobic)의 불소계열 물질(97-2)이 상부에 위치하고, 자외선(UV) 또는 광에 반응하여 경화된 광반응 물질(97-1)이 하부에 위치하고 있다.
이하의 도 3 내지 도 6 및 도 2를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법에 대하여 순차적으로 살펴본다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 제조 단계 별 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 도 2의 실시예에 따른 전기 습윤 표시 장치의 하부 기판(110)위에 형성되는 각 층을 순서대로 도시하고 있다.
먼저, 도 3에서는 하부 기판(110)위에 화소 전극(190)을 형성한다. 도 3에서는 도 2와 같이 화소 전극(190)이 형성되는 위치를 간략하게 도시하기 위하여 일체로 화소 전극(190)을 도시하였으며, 실제로는 화소 별로 화소 전극(190)이 형성되며, 전기적으로 떨어져 있다. 그 후, 실시예에 따라서는 화소 전극(190)의 위에 층간 절연막(95)을 형성할 수 있다. 층간 절연막(95)은 질화 규소(SiNx) 따위의 무기 절연막 또는 유기 절연막으로 형성할 수 있으며, 인접하는 화소 전극(190) 사이에 발생한 단차를 제거하는 역할을 가질 수도 있다.
그 후, 화소 전극(190)[도 1의 실시예에서는 층간 절연막(95)]의 위에 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)를 적층한다. 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)는 다양한 종류가 있을 수 있는데, 도 7의 실시예에 따른 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)는 불소계열 물질(97-2; Fluoro-Group), 광반응 물질(97-1’) UV reactive Group) 및 광개시제(97-3; Photoinitiator)이 포함되어 있다.
도 7의 실시예에서의 광반응 물질(97-1’) 및 광개시제(97-3)은 자외선(UV)에 의하여 광반응한다. 광반응 물질(97-1’)은 도 7에서 도시하고 있는 바와 같이 몇 개의 광반응 물질(97-1’)이 묶이거나 하나의 광반응 물질(97-1’)이 독립적으로 포함되어 있거나 불소계열 물질(97-2)와 연결되어 포함되어 있다.
이상과 같은 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)로는 다양한 물질이 있는데, 그 중 하나의 예로는 DIC사의 “Megaface RS-72-K(상품명) ”이 있다. 여기서 Megaface는 시리즈 이름(브랜드 이름)이고, RS-72-K는 형번이다.
광반응성 불소계 계면 활성제(97’)의 또 다른 예로는 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)를 가지는 화합물과 광반응 물질을 포함하는 물질이나 페르플루오르 알킬기를 가지는 화합물에 광반응기를 가지는 물질도 포함된다.
여기서 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)는 탄화수소기 중에서 수소 원자의 모두 또는 일부를 불소 원자로 치환한 것일 수 있다.
그 후, 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 마스크(300)에 의하여 노출된 영역에 자외선(UV) 또는 광으로 노광한다. 자외선(UV) 또는 광으로 노광된 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)는 광반응 물질(97-1’)이 광반응하여 서로 묶이면서 경화되어 경화된 광반응 물질층(97-1)이 하부에 형성되며, 상부에는 불소계열 물질(97-2)이 배치되게 된다. 그 결과 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)이 형성된다. 한편, 노광되지 않은 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)는 광반응 물질(97-1’)이 경되지 않으므로 현상액 등으로 제거한다.
도 8에서는 이를 좀 더 명확하게 도시하고 있다. 즉, 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)가 코팅되면, 불소계열 물질(97-2), 광반응 물질(97-1’) 및 광개시제(97-3)가 어지럽게 배열된 상태로 코팅된다. 다만, 불소계열 물질(97-2)은 특성상 자동적으로 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)의 표면에 위치할 수도 있다. 하지만, 이러한 상태는 경화되지 않은 상태로 현상액으로 제거될 수 있는 상태이다.
하지만, 이러한 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)가 자외선(UV) 또는 광으로 노광되면 광반응 물질(97-1’) 및 광개시제(97-3)가 광반응하여 경화된 광반응 물질(97-1)이 형성되면서 하부에 배열되고, 상부에는 불소계열 물질(97-2)이 배치된다. 불소계열 물질(97-2)는 광반응 물질(97-1’)과 연결되어 있다가 광반응 물질(97-1’)이 광반응하면서 경화될 때 상부로 배치되면서 경화된다. 그 결과 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)에는 상부에 위치하는 불소계열 물질(97-2)과 하부에 위치하는 경화된 광반응 물질(97-1)로 상분리된다.
도 4에서와 같이 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)를 마스크를 사용하여 노광한 후 현상액으로 노광되지 않은 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)를 제거하여 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)를 형성한다. 이와 같이 형성된 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)은 도 5에서 도시되어 있다.
그 후, 도 6에서 도시하고 있는 바와 같이 노광되지 않아서 광반응성 불소계 계면 활성제(97’)가 제거된 영역에 격벽(350)을 형성한다. 격벽(350)은 화소 전극(190)[도 1의 실시예에서는 층간 절연막(95)]의 위에 형성된다. 격벽(350)은 개구부를 가지는 블랙 매트릭스 형태로 형성되며, 화소 영역을 정의하여 흑색 오일층(310)이 화소 영역내에서만 이동하도록 구획한다. 또한, 격벽(350)은 블랙 색소를 함유하는 유기막으로 형성될 수 있다.
그 후, 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이, 격벽(350)의 개구부의 사이이며, 광반응성 불소계 계면 활성제층(97)의 위에는 발수층(96)을 형성한다. 그 후, 소수성을 가지는 발수층(96)위에 흑색 오일층(310)을 형성한다.
이상과 같이 광반응성 불소계 계면 활성제를 사용하여 노광에 의하여 상분리를 수행하고 현상액으로 용이하게 패턴하여 광반응성 불소계 계면 활성제층을 형성하여 상부에는 소수성을 가져 발수층과 충분한 밀착력을 가지도록 하며, 하부 및 측면에서는 친수성을 가지도록 하여 격벽과 충분한 밀착력을 용이하게 가지도록 할 수 있다.
한편, 화소 전극(190)을 빛을 반사 시키는 금속으로 형성하거나 화소 전극(190)위에 빛을 반사 시키는 금속층(반사 전극이라 함)을 더 형성하여 전기 습윤 표시 장치를 반사형으로 형성할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 하부 기판 190: 화소 전극
210: 상부 기판 220: 블랙 매트릭스
230: 컬러 필터 270: 공통 전극
310: 흑색 오일층 320: 수용액층
350: 격벽 90: 층간 절연막
96: 발수층 97: 광반응성 불소계 계면 활성제층
97-1: 경화된 광반응 물질 97-1’ 광반응 물질
97-2: 불소계열 물질 97-3: 광개시제

Claims (14)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있는 화소 전극,
    상기 화소 전극 위에 형성되어 있는 격벽,
    상기 격벽과 격벽 사이이며, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며, 상분리되어 있는 광반응성 불소계 계면 활성제층, 및
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제층 위에 형성되어 있는 발수층을 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 광에 의하여 경화된 광반응 물질층 및 불소계열 물질을 포함하며,
    상기 불소계열 물질은 상부에 위치하며, 상기 경화된 광반응 물질층은 하부에 위치하는 전기 습윤 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 DIC사의 “Megaface RS-72-K인 전기 습윤 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)를 가지는 화합물과 광반응 물질을 포함하는 전기 습윤 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 격벽과 격벽 사이이며, 상기 소액성층의 위에는 흑색 오일층이 형성되어 있는 전기 습윤 표시 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 화소 전극의 위이며, 상기 광반응성 불소계 계면 활성제층 및 상기 격벽의 아래에는 상기 층간 절연막이 형성되어 있는 전기 습윤 표시 장치.
  7. 기판 위에 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 화소 전극 위에 광반응성 불소계 계면 활성제를 도포하는 단계;
    상기 도포된 광반응성 불소계 계면 활성제를 노광하여 경화시키고 노광되지 않은 광반응성 불소계 계면 활성제는 제거하여 광반응성 불소계 계면 활성제층을 형성하는 단계;
    상기 제거된 광반응성 불소계 계면 활성제가 위치한 영역에 격벽을 형성하는 단계; 및
    상기 경화된 광반응성 불소계 계면 활성제층의 위에 발수층을 형성하는 단계를 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에서,
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 광에 의하여 경화된 광반응 물질층 및 불소계열 물질을 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 도포된 광반응성 불소계 계면 활성제를 노광하는 단계에서 상기 도포된 광반응성 불소계 계면 활성제는 상분리되어 상기 불소계열 물질은 상부에 위치하며, 상기 경화된 광반응 물질층은 하부에 위치하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에서,
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 DIC사의 “Megaface RS-72-K인 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제7항에서,
    상기 광반응성 불소계 계면 활성제는 페르플루오르 알킬기(perfluoro alkyl group)를 가지는 화합물과 광반응 물질을 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제7항에서,
    상기 노광되지 않은 광반응성 불소계 계면 활성제를 제거하기 위하여 현상액을 제공하여 식각하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제7항에서,
    상기 발수층을 형성한 단계 이후에, 상기 격벽과 격벽 사이이며, 상기 소액성층의 위에는 흑색 오일층을 형성하는 단계를 더 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제7항에서,
    상기 화소 전극을 형성하는 단계와 상기 광반응성 불소계 계면 활성제를 도포하는 단계의 사이에 상기 화소 전극의 위에 층간 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 전기 습윤 표시 장치의 제조 방법.
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