KR101948316B1 - 전기습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전기습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

전기습윤 표시 장치는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판에 대향하는 제2 베이스 기판, 서로 섞이지 않는 제1 유체와 제2 유체를 포함하고, 상기 제2 유체는 전기전도성 또는 극성을 갖는 전기습윤층, 상기 제1 베이스 기판 상에 제공되어 화소 영역을 구획하며 상기 제1 유체와 상기 제2 유체 중 적어도 하나의 유동 범위를 제한하는 블랙 컬러를 가지는 격벽, 및 상기 전기습윤층에 전압을 인가하여 상기 전기습윤층을 제어하는 전자 소자를 포함한다. 상기 전기습윤 표시 장치의 제조 방법이 개시된다.

Description

전기습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법{ELECTROWETTING DISPLAY DEVICE AND FABRICATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 전기습윤 효과를 이용하는 전기습윤 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 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), 전기습윤 표시장치(electrowetting display: EWD) 등이 있다.
이들 중 전기습윤 표시 장치는 전해질인 수성 유동체(aqueous liquid)에 전압을 걸어줌으로써 액체의 표면 장력을 변화시켜 외부에서 들어오는 빛을 반사시키거나 투과시킴으로써 영상을 표시하는 방식으로 구동된다.
본 발명은 표시 품질이 향상된 전기습윤 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 제조 공정이 간단하고 제조 소요 시간과 비용이 절감되며 표시 품질이 향상된 전기습윤 표시 장치의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판에 대향하는 제2 베이스 기판, 서로 섞이지 않는 제1 유체와 제2 유체를 포함하고, 상기 제2 유체는 전기전도성 또는 극성을 갖는 전기습윤층, 상기 제1 베이스 기판 상에 제공되어 화소 영역을 구획하며 상기 제1 유체와 상기 제2 유체 중 적어도 하나의 유동 범위를 제한하는 블랙 컬러를 가지는 격벽, 및 상기 전기습윤층에 전압을 인가하여 상기 전기습윤층을 제어하는 전자 소자를 포함한다.
상기 화소 영역 내에는 소수성막이 제공되며, 상기 소수성막은 상기 격벽과 중첩하지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치에는 상기 제2 베이스 기판의 상기 격벽에 대응하는 위치에 제공되어 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이의 간격을 유지하는 컬럼 스페이서가 제공된다. 상기 컬럼 스페이서는 상기 격벽보다 큰 높이를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 화소 영역은 복수로 제공되며, 상기 화소 영역들의 적어도 일부에는 투과광에 색을 제공하는 컬러 필터가 제공될 수 있다. 상기 컬러 필터는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터가 제공되지 않은 화소 영역들에는 투명 필터가 제공될 수 있다. 여기서, 상기 투명 필터는 상기 컬러 필터에 대응하는 높이를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 제1 베이스 기판의 각 화소 영역에 제1 전극을 형성하고, 상기 화소 영역들을 구획하며 블랙 컬러를 갖는 격벽을 제공하고, 상기 화소 영역 내에 소수성막을 형성하고, 상기 화소 영역에 전기습윤층을 형성하고, 제2 베이스 기판에 제2 전극을 형성하고, 상기 제2 베이스 기판을 상기 제1 베이스 기판에 대향하게 결합하여 제조할 수 있다.
상기 소수성막은 스프레이법, 패치슬릿법, 잉크젯법 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 전극을 형성하기 이전에 상기 제1 베이스 기판의 일부 화소 영역들 상에 컬러 필터가, 나머지 화소 영역들에 투명 필터가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 표시 품질이 향상된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 제조 공정이 간단하고 제조 소요 시간과 비용이 절감된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도다.
도 2는 액티브 매트릭스 타입 화소의 스위칭 소자를 포함하는 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 4a 내지 도 4e는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 5은 도 1에 도시된 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치를 구체적으로 도시한 평면도이다.
도 6a는 도 5의 P1 부분을 도시한 평면도이다.
도 6b는 도 6a의 I-I'선, II-II'선, 및 III-III'선에 따른 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 격벽과 컬럼 스페이서를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 5, 도 6a 및 도 6b에 도시된, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9a 내지 도 9i는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 단면도로서, 도 6a의 I-I'선, II-II'선, 및 III-III'선에 대응하는 단면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 제6 마스크 공정을 순차적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 일부를 나타낸 단면도다. 전기습윤 표시 장치는 다수의 화소(PXL)를 포함하며, 그 중 하나가 도 1에 도시되어 있다. 화소(PXL)의 측면 범위가 도 1에서 두 개의 점선으로 표시되어 있다.
도 1을 참조하면, 각 화소(PXL)는 어레이 기판과, 대향 기판, 및 전기습윤층(FL1, FL2)을 포함한다. 상기 어레이 기판은 제1 베이스 기판(BS1)과, 제1 전극(EL1), 스위칭 소자(미도시), 격벽(WL), 및 소수성막(HPL)을 포함한다. 상기 대향 기판은 제2 베이스 기판(BS2), 제2 전극(EL2), 및 컬럼 스페이서(CS)를 포함한다. 상기 제1 전극(EL1), 상기 스위칭 소자, 및 상기 제2 전극(EL2)은 상기 전기습윤층(FL1, FL2)을 구동하는 전자 소자를 구성한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 사용자가 영상을 시인하는 전면과 상기 전면의 반대의 배면을 가진다. 사용자는 상기 전면 측에서 상기 전기습윤 표시 장치에 의해 형성된 영상을 시청할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 후술할 제2 베이스 기판(BS2)의 바깥쪽 면(도면 상에서 상면)을 전면 또는 상면으로, 상기 전면 또는 상면의 반대면을 배면 또는 하면으로 하여 설명한다. 그러나, 상기 전면과 상기 배면은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 전기습윤 표시 장치 모드, 예를 들어, 반사 모드, 투과 모드, 또는 반투과 모드 등에 따라 상기 전면과 상기 배면이 달리 지칭될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는, 여러 화소를 각각 포함하는 세그먼트들로 이미지를 구축할 수 있는 세그먼트화된 표시 타입일 수 있다. 전기습윤 표시 장치는 능동 매트릭스 구동 표시 타입이나 수동 매트릭스 구동 전기습윤 표시 장치일 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(BS1) 및/또는 상기 제2 베이스 기판(BS2)은 다수의 화소(PXL)에 의해 공통으로 공유될 수 있다. 상기 제1 베이스 기판(BS1) 및/또는 상기 제2 베이스 기판(BS2)은 투명한 절연체일 수 있으며, 유리나, 플라스틱과 같은 고분자로 이루어질 수 있다. 상기 제1 베이스 기판(BS1) 및/또는 상기 제2 베이스 기판(BS2)이 플라스틱 기판으로 이루어지는 경우, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 및/또는 상기 제2 베이스 기판(BS2)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 섬유강화 플라스틱(fiber reinforced plastic), 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 및/또는 상기 제2 베이스 기판(BS2)은 단단하거나 휘어질 수 있다.
상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 상기 제1 베이스 기판(BS1), 또는 상기 제2 베이스 기판(BS2)과, 상기 격벽(WL)에 의해 정의된 공간에 제공된다. 상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 제1 유체(FL1)와 제2 유체(FL2)를 포함한다. 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)는 서로 섞이지 않는다. 상기 제2 유체(FL2)는 전기전도성이나 극성일 수 있으며, 예를 들어, 염화칼륨의 물과 에틸 알코올 용액, 또는 염화소듐 수용액일 수 있다. 상기 제2 유체(FL2)는 투명할 수 있으며, 또는 컬러를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유체(FL2)는 백색일 수 있으며, 외부로부터의 광을 흡수하거나 상기 광을 반사할 수도 있다.
상기 제1 유체(FL1)는 전기적으로 비전도성일 수 있는 바, 예컨대 헥사데칸(hexadecane)과 같은 알칸이거나, 실리콘(silicone) 오일과 같은 오일일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 별도의 설명이 없는 한, 상기 제1 유체(FL1)은 전기적으로 비전도성 오일이며, 상기 제2 유체(FL2)는 전기 전도성을 갖는 전해질 용액으로 하여 설명한다.
상기 제1 유체(FL1)는 적어도 광학 스펙트럼의 일부분을 흡수할 수 있다. 상기 제1 유체(FL1)는 광학 스펙트럼의 일부분을 투과할 수 있으며, 이에 따라 컬러를 나타낼 수 있다. 상기 제1 유체(FL1)가 컬러를 나타내도록 상기 제1 유체(FL1) 내에 안료 입자나 염료들이 추가될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 선택적으로, 상기 제1 유체(FL1)가 검은색을 띨 수 있으며, 이 경우, 광학 스펙트럼의 실질적으로 모든 부분을 흡수할 수 있다. 또는 상기 제2 유체(FL2)는 반사성일 수 있다.
상기 격벽(WL)은 각 화소에 일대 일로 대응하는 화소 영역(PA)을 구획한다. 상기 격벽(WL)은 가시광 영역의 광을 흡수하고 블랙 컬러를 가진다. 이에 따라 상기 서로 인접한 화소들 사이의 크로스톡 및 상기 서로 인접한 화소들 사이를 지나는 광에 의한 빛샘을 막는다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 격벽(WL)은 가시광 영역의 광은 흡수하지만 적외선 영역의 광은 투과시킬 수 있다. 이 경우, 상기 격벽(WL)이 상기 적외선 영역의 광을 모두 투과시킴으로써, 상기 전기습윤 표시 장치의 제조 수 결함 검사시 상기 격벽(WL)이 형성된 영역의 결함 여부를 확인할 수 있다.
상기 격벽(WL)에 의해 구획된 상기 화소 영역(PA)의 범위는 도면에서 점선으로 나타내었다. 상기 격벽(WL)은 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 상기 제1 베이스 기판(BS1)으로부터 돌출되도록 제공되어 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 격벽(WL)에 의해 둘러싸인 공간을 각 화소 영역(PA)마다 정의한다. 상기 격벽(WL)은 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2) 중 적어도 하나의 유동 범위를 제한한다. 이를 위해, 상기 격벽(WL)의 표면은 적어도 일부가 상기 제1 유체(FL1)에 배타적인 성질, 예를 들어 친수성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽(WL)의 표면에 있어서 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 평행한 상면 및 상기 상면과 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 잇는 측면들이 모두 친수성을 가질 수 있으며, 선택적으로, 상기 측면들만 소수성을 가지고 상기 상면은 친수성을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유체(FL1)는 상기 격벽(WL)에 쉽게 젖지 않으며, 상기 격벽(WL)의 높이가 상기 제1 유체(FL1)의 높이보다 낮더라도 인접한 화소 영역(PA)으로 잘 넘어가지 않는다. 그 결과, 본 발명의 일실시예에 따르면 각 화소 영역(PA)마다 상기 격벽(WL)에 의해 상기 제1 유체(FL1)가 상기 공간 내에서 유동하도록 제한되며, 인접한 화소의 공간으로 넘어가거나 이동할 수 없다.
이와 같이, 상기 격벽(WL)은 상기 전자 소자의 구동시 상기 제1 유체(FL1)가 인접한 화소로 넘어가지 않을 정도의 높이를 갖도록 하는 높이를 가져야 하는 바, 상기 격벽(WL)은 상기 제1 유체(FL1)의 최대 높이의 1/2배 내지 1배의 높이를 가질 수 있다.
상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 상기 제2 베이스 기판(BS2)으로부터 돌출되도록 제공된다. 상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)에 대응하는 위치에 제공되어 그 상면이 상기 격벽(WL)과 직접 접촉하며, 상기 격벽(WL)과 함께 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 제2 베이스 기판(BS2) 사이의 간격(이하, 셀 갭)을 유지한다. 상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)보다 더 큰 높이를 가질 수 있으며, 상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)의 2배 내지 4배의 높이를 가질 수 있다.
기존의 전기습윤 표시 장치에서는 컬럼 스페이서가 상기 격벽(WL)과 별개로 제공되며, 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공되어 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 상면에 직접 접촉함으로써 셀 갭을 유지하였다. 이에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)과 직접 접촉하여, 상기 격벽(WL)과 함께 셀 갭을 유지하기 때문에 기존의 스페이서보다 낮은 높이로 형성이 가능하다. 상기 셀 갭은 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)가 그 내부에 제공되어, 각 화소마다 상기 제1 유체(FL1) 및 상기 제2 유체(FL2)가 원활하게 유동할 수 있는 간격으로 설정될 수 있으며, 특히, 상기 제1 유체(FL1)가 상기 제2 베이스 기판(BS2)면에 닿지 않고 상기 제1 유체(FL1)의 유동시에 상기 제1 유체(FL1)가 가질 수 있는 최대 높이보다 더 큰 값을 가지도록 설정될 수 있다.
상기 소수성막(HPL)은 상기 격벽(WL)에 의해 정의된 화소 영역(PA) 내의 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공된다. 상기 소수성막(HPL)은 각 화소(PXL)에 대응하여 상기 격벽(WL)이 형성된 영역을 제외한 상기 화소(PXL)를 커버하도록 제공되며, 인접한 화소(PXL)의 소수성막(HPL)과는 상기 격벽(WL)에 의해 분리된다. 즉, 단면상에서 보았을 때 상기 격벽(WL)과 상기 제1 베이스 기판(BS1) 사이에는 상기 소수성막(HPL)이 제공되지 않는다. 이에 따라, 상기 소수성막(HPL)은 평면상에서 볼 때 상기 격벽(WL)과 중첩하지 않는다. 한편, 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 소수성막(HPL) 사이, 및 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 격벽(WL) 사이에는 절연막(INS)이 제공될 수 있으며, 상기 절연막(INS)은 단일막으로 형성될 수 있으나, 선택적으로, 이중막 등의 다중막으로 형성될 수 있다.
상기 소수성막(HPL)은 광을 투과하거나 반사할 수 있다. 상기 소수성막(HPL)이 광을 반사하는 갖는 경우, 상기 소수성막(HPL)에 의해 외부로부터의 광이 전부 반사될 수 있다. 또는, 상기 소수성막(HPL)은 백색이거나, 일부 파장의 광은 흡수하고 다른 일부 파장의 광을 반사함으로써 컬러를 나타낼 수도 있다.
상기 소수성막(HPL)은 소수성을 띠는 물질, 예를 들어, 불소 원자를 함유하는 화합물로 이루어진다.
상기 전자 소자는 각 화소마다 제공되어 상기 전기습윤층(FL1, FL2)에 전위차를 제공함으로써 상기 전기습윤층(FL1, FL2)을 제어한다. 상기 전자 소자의 구성 요소 중 상기 제1 전극(EL1)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 배치된다. 상기 스위칭 소자는 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 제공되어 상기 제1 전극(EL1)에 연결된다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 배치된다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 소수성막(HPL) 사이에 제공된다. 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 제1 전극(EL1) 사이에는 상기 절연막(INS)이 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 절연막은 상기 제2 유체(FL2)가 상기 상기 제1 전극(EL1)에 직접 접촉하여 쇼트되는 현상을 방지하기 위한 배리어층으로 기능할 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 소수성막(HPL)에 의해 상기 전기습윤층(FL1, FL2)으로부터 분리된다. 상기 제1 전극(EL1)은 임의의 원하는 형상이나 형태일 수 있다. 상기 제1 전극(EL1)에는 상기 스위칭 소자에 의해 전압 신호가 공급된다. 상기 스위칭 소자는 각 화소마다 제공되어 어레이를 이룬다.
상기 제2 전극(EL2)은 각 화소(PXL)를 모두 커버할 수 있도록 통판으로 제공된다. 상기 제2 전극(EL2)은, 선택적으로, 각 화소마다 분리되어 제공될 수 있으나, 분리되어 제공되는 경우에도 각 화소마다 상호 연결된다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제2 유체(FL2)와 직접 접촉하여 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 전극(EL1)이 제1 베이스 기판(BS1)상에, 상기 제2 전극(EL2)이 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2)이 모두 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)의 적어도 일 측에 제공될 수 있으며, 상기 제1 전극(EL1)으로부터 전기적으로 절연되도록 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 전극(EL1)은 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 화소 영역(PA) 내의 일부 영역에 제공되며, 상기 제2 전극(EL2)은 나머지 일부 영역에 상기 제1 전극(EL1)과 이격하여 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 전극(EL1)은 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 화소 영역(PA) 내 영역을 커버하도록 제공되며, 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)과 이격되도록 상기 격벽(WL)이 형성된 영역에 상기 격벽(WL) 내부 또는 격벽(WL)의 측면에 제공될 수 있다.
상기 화소(PXL)는 서로 다른 전압(V)을 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 인가할 때 온-상태(on-state)이다. 상기 전위차에 따른 정전기력, 즉 인력과 척력은 상기 제2 유체(FL2)를 상기 제1 전극(EL1) 쪽으로 이동시키며, 이에 따라 상기 제1 유체(FL1)를 상기 소수성막(HPL)의 영역의 적어도 일부분으로부터 상기 소수성막(HPL)의 영역을 에워싸는 격벽(WL) 쪽으로 밀어낸다. 상기 제1 유체(FL1)가 완전히 밀어내질 때, 상기 제1 유체(FL1)는 점선에 의해 개략적으로 표시한 바와 같이 방울(drop)형일 수 있다. 여기서, 상기 화소가 온-상태일 때 상기 제1 유체(FL1)는 최대 높이를 갖는다. 상기한 동작에 의해 상기 제1 유체(FL1)로부터 상기 화소(PXL)의 소수성막(HPL) 표면이 드러난다.
상기 화소(PXL)의 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2) 사이의 전위차가 0이나 0에 가까운 값으로 돌아가면 상기 화소(PXL)는 오프-상태(off-state)로 돌아가며, 상기 전위차에 따른 정전기력이 소멸되어, 상기 제1 유체(FL1)가 상기 소수성막(HPL)을 다시 덮는다. 이러한 방식으로, 상기 제1 유체(FL1)는 상기 각 화소(PXL)에서 전기적으로 제어 가능한 광학 스위치로서 동작한다.
도 2는, 도 1에 도시된 전기습윤 표시 장치에 있어서, 액티브 매트릭스 타입의 화소의 스위칭 소자를 포함하는 회로도이다.
상기 스위칭 소자는 트랜지스터(TR) 및 커패시터(CAP1, CAP2)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 각 화소는 하나 이상의 트랜지스터(TR)를 포함할 수 있으며, 상기 트랜지스터는 배선부에 연결된다. 도 2에서는 각 화소가 각 화소에 대응하는 하나의 트랜지스터를 사용하는 실시예를 도시한다.
상기 트랜지스터(TR)는 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극을 포함한다. 상기 배선부는 상기 트랜지스터에 연결된 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)을 포함한다. 상기 게이트 전극은 게이트 라인(GL)에 연결된다. 상기 소스 전극은 데이터 라인(DL)에 연결된다. 상기 드레인 전극은 제1 커패시터(CAP1)와 제2 커패시터(CAP2)에 연결된다. 상기 제1 커패시터(CAP1)는 제1 전극(EL1), 제2 전극(EL2), 및 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2) 사이에 제공된 유체로 이루어진 전기습윤 커패시터이다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제2 전극(EL2)에 접촉하는 제2 유체(FL2)에 인가된 전압인 공통 전압(Vcom)에 연결된다. 상기 제2 커패시터(CAP2)는 상기 드레인 전극 (및/또는 제1 전극(EL1)), 스토리지 전극, 및 상기 두 전극 사이의 절연막으로 이루어진 스토리지 커패시터이다. 상기 스토리지 전극은 스토리지 라인(STL)에 연결된다.
상기 스위칭 소자가 동작할 때 상기 제1 전극(EL1)에 인가되는 전압은 상기 데이터 라인(DL)에 의해 설정된다. 상기 게이트 라인(GL)에 게이트 신호가 인가되면 상기 트랜지스터(TR)는 도통이 되며, 상기 데이터 라인(DL) 상의 전압이 상기 제1 커패시터(CAP1) 및 상기 제2 커패시터(CAP2) 모두에 인가된다. 상기 데이터 전압이 상기 제1 전극(EL1)에 인가된 후, 상기 데이터 전압은 상기 제1 커패시터(CAP1) 및 상기 제2 커패시터(CAP2)에 결합된 커패시턴스 및 누설 전류에 의해, 소정 시간 동안 상기 커패시터 상에 남아 있게 되며, 상기 전압이 리프레시 될 때까지 상기 화소를 구동한다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법을 도시한 순서도이다. 도 4a 내지 도 4e는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제1 전극(EL1)을 형성하고, 화소 공간을 구획하는 블랙 컬러 격벽(WL)을 형성하고, 화소 공간 내에 소수성막(HPL)을 형성하고, 전기습윤층(FL1, FL2)을 형성하고, 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제2 전극(EL2)을 형성 한 후, 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 제2 베이스 기판(BS2)을 결합하는 것을 포함한다.
이하, 도 1 및 도 4a 내지 도 4e를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치를 제조하는 방법을 설명한다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치를 제조하기 위해서는 먼저 제1 베이스 기판(BS1)을 준비하고 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 스위칭 소자와 제1 전극(EL1)을 형성한다. 여기서, 상기 스위칭 소자는 도시되지 않았다.
상기 제1 전극(EL1)이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에는 절연막(INS)이 형성될 수 있다. 상기 절연막(INS)은 단일막 또는 다중막으로 형성될 수 있다.
다음으로, 도 4b를 참조하면, 상기 절연막(INS)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 격벽(WL)이 형성된다. 상기 격벽(WL)은 블랙 컬러를 띠는 물질로 이루어질 수 있으며, 종래의 블랙 매트릭스 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 상기 격벽(WL)이 블랙 컬러를 띠는 감광성 유기물로 형성되는 경우, 상기 격벽(WL)은 노광-현상의 과정을 포함하는 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 감광성 유기물이 포토리소그래피 공정에서 패터닝된 후 베이크 과정을 통해 경화되어 최종적으로 격벽(WL)이 된다.
다음으로, 도 4c를 참조하면, 상기 격벽(WL)이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 소수성막(HPL)이 형성된다. 상기 소수성막(HPL)은 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 상기 화소 영역(PA) 내에 형성된다. 상기 소수성막(HPL)은 그 표면이 소수성을 띠도록 불소 원자를 함유하는 화합물로 형성한다. 상기 소수성막(HPL)은 소수성막 재료, 즉, 상기 화합물의 용액을 스프레이법, 패치슬릿법, 잉크젯법 등을 이용하여 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 각 화소 영역(PA) 내에 위치시킨 후, 상기 용액을 경화하는 방법으로 형성할 수 있다. 상기 스프레이법, 상기 패치슬릿법, 및 상기 잉크젯법을 이용하면 별도의 마스크 없이 곧바로 각 화소 영역(PA) 내에 소수성막 재료들을 위치시키는 것을 가능하다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 방법 이외의 적절한 방법으로 형성될 수 있다.
이후, 도 4d를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 전기습윤층(FL1, FL2)을 형성한다. 상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)를 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 도포함으로써 형성될 수 있다. 상기 도포는 다양한 방식으로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 상기 격벽(WL)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 상기 제1 유체(FL1) 및/또는 상기 제2 유체(FL2) 내에 담그는 방식으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에는 제2 전극(EL2)이 형성되며, 상기 제2 전극(EL2)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에는 컬럼 스페이서(CS)가 형성된다. 여기서, 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 상기 제2 전극(EL2) 및 상기 컬럼 스페이서(CS)가 형성된 단계는 별도로 도시되지 않았다.
상기 컬럼 스페이서(CS)는 마스크를 이용한 포토리소그래피로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 컬럼 스페이서(CS)는 고점도 스플릿 코터(split coater)를 이용하여 고점도 유기물을 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 도포하고 포토리소그래피를 이용하여 패터닝하여 형성될 수 있다.
다음으로, 도 4e를 참조하면, 상기 전기습윤층(FL1, FL2) 등이 형성된 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 컬럼 스페이서(CS) 등이 형성된 제2 베이스 기판(BS2)이 결합됨으로써 전기습윤 표시 장치가 완성된다.
상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치에서는 블랙 매트릭스와 격벽의 기능을 동시해 수행하는 격벽이 형성된다. 기존의 전기습윤 표시 장치를 제조하기 위해서는 블랙 매트릭스를 형성하는 단계와 격벽을 형성하는 단계가 개별적으로 진행됨으로써 전기습윤 표시 장치의 제조 공정이 복잡해지고 공정 시간과 비용이 상승하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 복수 회의 마스크 공정 없이 단일 마스크만으로 블랙 컬러의 격벽을 형성할 수 있으므로 제조 공정이 단순해지고 공정 시간과 비용이 감소된다. 또한, 기존의 전기습윤 표시 장치를 제조하기 위해서는 소수성막을 형성한 후, 격벽을 형성하는 것이 일반적이다. 기존의 전기습윤 표시 장치에 있어서, 상기 격벽 형성시 상기 소수성막의 표면 막질이 소수성이기 때문에 상기 격벽과 상기 소수성막의 접착성이 좋지 않다. 이에 따라, 기존의 전기습윤 표시 장치 제조시 상기 격벽과 상기 소수성막과의 접착성 향상을 위해 상기 소수성막의 플라즈마 처리가 필요하다. 또한 상기 격벽 형성 이후, 상기 플라즈마 처리로 인해 생성된 상기 소수성막 표면의 친수성 기능기를 제거하기 위한 리플로우 공정이 요구된다. 이에 더해, 상기 플라즈마 처리 이후 리플로우 공정을 수행한다고 할지라도, 상기 플라즈마 처리 후 생성되어 상기 리플로우 후에도 남은 잔사와 친수성 기능기들에 의해 각 화소들의 비닫힘 현상 결함이 발생하는 경우가 많으며, 이에 따라 전기습윤 표시 장치의 제품 수명이 매우 단축된다.
그러나, 상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에서는 상기 격벽(WL)을 형성한 이후, 상기 소수성막(HPL)을 형성하기 때문에 플라즈마 처리 단계 및 리플로우 단계가 모두 생략된다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마 처리 단계 및 리플로우 단계에서 소모되는 소수성 재료 물질이 없기 때문에, 기존의 소수성막(HPL) 형성시 필요한 소수성막(HPL)의 두께보다 현저히 작은 두께, 예를 들어, 200nm 이하의 두께를 가지는 상기 소수성막(HPL)의 형성이 가능하다. 또한, 상기 플라즈마 처리와 리플로우 후에 발생되는 결함이 현저히 감소된다.
도 5은 도 1에 도시된 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치를 구체적으로 도시한 평면도이다. 도 6a는 도 5의 P1 부분을 도시한 평면도로서, 하나의 화소(PXL)와 이웃한 화소(PXL)의 일부분을 도시하였다. 도 6b는 도 6a의 I-I'선, II-II'선, 및 III-III'선에 따른 단면도이다.
도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들(PXL)을 포함한다.
상기 화소들(PXL)은 상기 화소들(PXL)을 투과하는 광의 특정 파장을 흡수함으로써 특정 컬러를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 화소들은 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W) 등의 컬러를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)만을 가지거나, 또 다른 실시예에서는 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)에 더해 황색(yellow), 시안(cyan), 마젠타(magenta) 등의 색을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 백색(W) 컬러 화소는 상기 전기습윤 표시 장치의 휘도를 높이기 위한 것으로, 실질적으로 투명한 화소를 의미한다. 상기 백색(W) 컬러 화소는 투과하는 모든 파장의 광, 예를 들어 백색광을 투과시켜 사용자의 눈에 백색으로 표시된다.
상기 복수의 화소들(PXL)은 그 화소들(PXL)이 가지는 컬러에 따라 다양한 형태 및 다양한 순서로 배열될 수 있다. 도 5에서는 일 예로서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W) 화소들이 2X2 매트릭스 형태의 화소 유닛를 이루는 경우를 도시한 것으로, 상기 화소 유닛은 상기 표시 장치에 매트릭스 형태로 배열된다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 전기습윤 표시 장치는 어레이 기판과, 상기 어레이 기판에 대향하는 대향 기판, 및 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판 사이에 형성된 전기습윤층(FL1, FL2)을 포함한다.
다시 도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면 상기 어레이 기판(ASB)은 제1 베이스 기판(BS1), 배선부, 제1 전극(EL1), 스위칭 소자, 격벽(WL), 및 소수성막(HPL)을 포함한다.
상기 제1 베이스 기판(BS1)은 한 쌍의 장변들과 한 쌍의 단변들을 가지는 직사각 형상으로 제공된다. 상기 제1 베이스 기판(BS1)은 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)에 인접하고 상기 영상이 표시되지 않은 비표시 영역으로 구분된다.
상기 배선부는 상기 스위칭 소자들에 신호를 전달하며 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL), 스토리지 전극들(STE), 및 스토리지 라인들(STL)을 포함한다.
상기 비표시 영역은 제1 비표시 영역(NDA1)과 제2 비표시 영역(NDA2)을 포함하는 바, 상기 제1 비표시 영역(NDA1)은 상기 게이트 라인들(GL)의 일단부에 인접한 영역으로서, 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 단변 중 하나에 인접한다. 상기 제2 비표시 영역(NDA2)은 상기 데이터 라인들(DL)의 일단부에 인접한 영역으로서 상기 제2 베이스 기판(BS2)의 장변 중 하나에 인접한다. 상기 표시 영역(DA)은 상기 화소들(PXL)에 일대일로 대응하여 제공되며 행열 형태로 배열된 복수의 화소 영역들(PA)로 나누어진다. 여기서, 상기 행열의 행 방향(D1)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 장변들의 길이 방향과 평행하며, 이에 따라 상기 제1 베이스 기판(BS1)은 상기 행 방향(D1)의 길이가 열 방향(D2)의 길이보다 길다.
상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 행 방향(D1)으로 연장되어 형성된다. 상기 스토리지 전극들(STE)은 상기 게이트 라인과 이격되어 형성된다. 상기 스토리지 라인들(STL)은 상기 게이트 라인(GL)과 실질적으로 평행하게 상기 행 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 스토리지 전극들(STE)에 연결된다. 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 행 방향(D1)과 교차하는 열 방향(D2)으로 연장된다. 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 게이트 라인들(GL) 등이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 제공된다. 상기 게이트 절연막(GI)은 실리콘 질화물이나, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 게이트 라인들(GL) 중 대응하는 하나와 상기 데이터 라인들(DL) 중 대응하는 하나에는 스위칭 소자가 연결된다. 상기 스위칭 소자는 게이트 전극(GE), 반도체층(SM), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE)을 포함한다.
상기 게이트 전극(GE)은 상기 게이트 라인(GL)으로부터 돌출되어 제공된다. 상기 게이트 전극(GE)은 금속과 같은 도전 물질로 이루어질 있다. 예를 들어, 구리(copper; Cu), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 알루미늄(aluminum; Al), 텅스텐(tungsten; W), 크롬(chromium; Cr), 티타늄(titanium; Ti)과 같은 금속이나, 적어도 하나의 상기 금속들을 포함하는 합금일 수 있다.
상기 반도체층(SM)은 게이트 절연막(GI)을 사이에 두고 상기 게이트 전극(GE) 상에 제공된다. 상기 게이트 절연막(GI)은 상기 게이트 라인(GL)과 상기 게이트 전극(GE)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 전면에 제공되어 상기 게이트 라인(GL)과 상기 게이트 전극(GE)을 커버한다.
상기 반도체층(SM)은 상기 게이트 절연막(GI) 상에 제공된 활성층과 상기 활성층 상에 제공된 오믹 콘택층을 포함한다. 상기 활성층은 평면 상에서 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)이 형성된 영역 및 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 사이의 영역에 대응하는 영역에 제공된다. 상기 오믹 콘택층은 상기 활성층과 상기 소스 전극(SE) 사이 및 상기 활성층과 상기 드레인 전극(DE) 사이에 제공된다.
상기 소스 전극(SE)은 상기 데이터 라인(DL)에서 분지되어 제공되며, 상기 드레인 전극(DE)은 상기 게이트 전극(GE)을 사이에 두고 상기 소스 전극(SE)과 이격되어 제공된다. 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 평면상에서 볼 때 상기 게이트 전극(GE)과 적어도 일부가 중첩한다.
상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 금속과 같은 도전 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 구리, 몰리브덴, 알루미늄, 텅스텐, 크롬, 티타늄과 같은 금속이나, 적어도 하나의 상기 금속들을 포함하는 합금일 수 있다.
여기서, 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)은 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 사이의 이격되어 형성된 영역을 제외한 영역에서 상기 반도체층(SM)의 일부와 중첩한다. 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE)이 이격되어 형성된 영역은 채널부로서, 상기 활성층의 상면이 상부로 노출된다. 상기 트랜지스터가 턴 온 되면 상기 채널부를 통해 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 사이에 전류가 흐른다.
상기 채널부 상에는 상기 채널부를 커버하여 상기 채널부를 보호하는 패시베이션층(PSV)이 제공된다. 상기 패시베이션층(PSV)은 실리콘 질화물이나, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.
상기 스위칭 소자가 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에는 각 화소에 대응하여, 컬러 필터(CF), 투명 필터(TF), 및 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)이 제공된다.
상기 컬러 필터(CF)와 상기 투명 필터(TF)는 상기 화소들에 컬러를 제공하기 위한 것이다. 상기 컬러 필터(CF)는 적색 컬러 필터(R), 녹색 컬러 필터(G), 및 청색 컬러 필터(B)를 포함하며, 상기 화소들(PXL) 일부에 일대 일로 대응하여 배치된다. 이에 따라, 상기 적색 컬러 필터(R)가 제공된 화소는 적색 컬러 화소, 상기 녹색 컬러 필터(G)가 제공된 화소는 녹색 컬러 화소, 및 상기 청색 컬러 필터(B)가 제공된 화소는 청색 컬러 화소가 된다. 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 컬러 필터(CF)는 상기 컬러 필터(CF) 이외의 다른 종류의 컬러를 나타내는 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수 있다.
상기 각 컬러 필터(CF)는 상기 패시베이션층(PSV)의 일부를 노출하는 관통홀(TH)을 갖는다. 상기 관통홀(TH)은 상기 스위칭 소자의 드레인 전극(DE)에 대응하는 위치에 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서는 상기 관통홀(TH)이 평면 상에서 볼 때 제1 직경(D1)을 갖는 원형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 직경(D1)에 대응하는 너비를 갖는 다른 형상, 예를 들어 사각형상으로 제공될 수 있다.
상기 투명 필터(TF)는 상기 적색 컬러 필터(R), 녹색 컬러 필터(G), 및 청색 컬러 필터(B)가 제공된 화소들(PXL)을 제외한 화소들(PXL)에 일대일로 대응하여 배치된다. 상기 투명 필터(TF)는 투명 유기물로 이루어지며, 특정 컬러가 없이 투명하게 형성되며, 본 발명의 일 실시예에서는 백색 컬러 화소(W)에 대응한다. 상기 투명 필터(TF)에 있어서, 상기 컬러 필터(CF)에 인접한 단부는 상기 컬러 필터(CF)의 일부와 중첩하며 이에 따라 상기 컬러 필터(CF)의 상면의 일부를 덮는다.
한편, 상기 적색 컬러 필터(R), 상기 녹색 컬러 필터(G), 및 상기 청색 컬러 필터(B)는 실질적으로 동일한 높이를 가지도록 제공되며, 상기 투명 필터(TF)의 높이 또한 상기 적색 컬러 필터(R), 상기 녹색 컬러 필터(G), 및 상기 청색 컬러 필터(B) 각각의 높이와 실질적으로 동일하게 제공된다. 상기 투명 필터(TF)의 높이를 제1 높이(H1)이라고 하면, 상기 컬러 필터(CF)도 상기 제1 높이(H1)를 갖는다. 이는 상기 투명 필터(TF)가 형성된 화소와 상기 컬러 필터(CF)가 형성된 화소와의 전기적 특성을 균일하게 맞추기 위한 것이다. 상기 투명 필터(TF)가 상기 컬러 필터(CF)의 두께와 달리 형성되는 경우 상기 스위칭 소자들의 문턱 전압(Vth)이 서로 달라질 수 있으며, 상기 스위칭 소자들의 커패시턴스 또한 달라질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치에서는 상기 컬러 필터(CF)와 상기 투명 필터(TF)의 높이가 실질적으로 동일하게 제공됨으로써, 상기 화소들(PXL)의 전기적 특성이 균일하게 유지된다.
상기 관통홀(TH)이 형성된 영역에 대응하는 영역에는 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)이 제공된다. 상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)은 전부 또는 적어도 일부가 상기 관통홀(TH) 내에 제공된다. 상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)은 상기 스위칭 소자의 일부(예를 들어, 상기 드레인 전극(DE)의 상부 일부)를 커버하도록 상기 스위칭 소자 상에 제공되며, 상기 스위칭 소자의 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 제1 콘택홀(CH1)을 갖는다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서는 상기 제1 콘택홀(CH1)이 평면 상에서 볼 때 제2 직경(D2)을 갖는 원형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2 직경(D2)에 대응하는 너비를 갖는 다른 형상, 예를 들어 사각형상으로 제공될 수 있다.
여기서, 상기 제1 콘택홀(CH1) 상기 관통홀(TH)보다 작은 직경을 가지며, 평면상에서 볼 때 상기 제1 콘택홀(CH1)은 상기 관통홀(TH)이 제공된 영역 내에 제공된다. 즉, 상기 제1 직경(D1)은 상기 제2 직경(D2)보다 큰 값을 갖는다. 상기 관통홀(TH)의 직경은, 예를 들어, 상기 제1 콘택홀(CH1) 직경의 2배 내지 5배일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통홀(TH)은 약 20μm 내지 약30μm의 직경을 가질 수 있으며, 상기 제1 콘택홀(CH1)은 약 7μm 내지 약 10μm의 직경을 가질 수 있다.
상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)은 상기 투명 필터(TF)와 동일한 층으로부터 패터닝되어 제공될 수 있으며 상기 투명 필터(TF)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)은 상기 투명 필터(TF)의 높이, 즉 제1 높이보다 작은 제2 높이(H2)를 갖는다.
상기 제1 전극(EL1)은 각 화소(PXL)에 대응하여 상기 컬러 필터(CF) 및 상기 투명 필터(TF) 상에 제공되어 상기 제1 콘택홀(CH1)을 통해 상기 스위칭 소자에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 전기습윤 표시 장치가 투과형인 경우, 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전 물질, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide; IZO), 인듐 주석 아연 산화물(indium tin zinc oxide; ITZO) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 전기습윤 표시 장치가 반사형인 경우, 상기 제1 전극(EL1)은 반사성을 가지는 도전성 물질, 예를 들어, 알루미늄과 같은 금속을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 전극(EL1)은 각각 상기 투명 도전 물질과 반사성 물질로 이루어진 멀티층으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 전기습윤 표시 장치가 투과반사형인 경우, 상기 제1 전극(EL1)은 외부광을 반사하는 반사부와, 외부광을 투과시키는 투과부를 포함할 수 있으며, 이 경우, 투명 도전 물질 및/또는 반사성 도전 물질로 이루어진 단일층 또는 멀티층으로 이루어질 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 컬러 필터(CF)와 상기 제1 전극(EL1) 사이에는 상기 컬러 필터(CF)가 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 상면을 평탄화하거나/평탄화하고 불순물의 확산을 방지하는 확산 방지층이 제공될 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에는 배리어층(BR)이 제공될 수 있다. 상기 배리어층(BR)은 상기 비표시 영역(NDA)을 제외한 영역, 즉 상기 표시 영역(DA)을 커버한다. 상기 배리어층(BR)은 후술할 전기습윤층(FL1, FL2)에 제공되는 물질 중 일부, 구체적으로는 극성 물질이나 전기 전도성 물질 등이 확산되거나 침투되어 상기 제1 전극(EL1)에 접촉하는 것을 막는다. 상기 극성 물질이나 전기 전도성 물질 등이 상기 제1 전극(EL1)에 도달하는 경우 상기 전기습윤층(FL1, FL2) 내의 극성 물질이나 전기 전도성 물질에 의해 상기 제1 전극(EL1)과 상기 전기습윤층(FL1, FL2) 일부가 통전될 수 있기 때문이다.
상기 배리어층(BR)이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에는 격벽(WL)이 제공된다. 상기 격벽(WL)은 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 상기 제1 베이스 기판(BS1)으로부터 돌출되도록 제공되어 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 격벽(WL)에 의해 둘러싸인 공간을 각 화소 영역(PA)마다 정의한다. 상기 격벽(WL)은 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2) 중 적어도 하나의 유동 범위를 제한한다. 상기 격벽(WL)에 의해 구획된 상기 화소 영역(PA)의 범위는 도면에서 점선으로 나타내었다.
상기 격벽(WL)의 표면은 적어도 일부가 상기 제1 유체(FL1)에 배타적인 성질, 예를 들어 친수성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽(WL)의 표면에 있어서 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 평행한 상면 및 상기 상면과 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 잇는 측면들이 모두 친수성을 가질 수 있으며, 선택적으로, 상기 측면들만 친수성을 가지고 상기 상면은 소수성을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 유체(FL1)는 상기 격벽(WL)에 쉽게 젖지 않으며, 상기 격벽(WL)의 높이가 상기 제1 유체(FL1)의 높이보다 낮더라도 인접한 화소 영역(PA)으로 잘 넘어가지 않는다. 그 결과, 본 발명의 일실시예에 따르면 각 화소 영역(PA)마다 상기 격벽(WL)에 의해 상기 제1 유체(FL1)가 상기 공간 내에서 유동하도록 제한되며, 인접한 화소의 공간으로 넘어가거나 이동할 수 없다.
이와 같이, 상기 격벽(WL)은 상기 전자 소자의 구동시 상기 제1 유체(FL1)가 인접한 화소(PXL)로 넘어가지 않을 정도의 높이를 갖도록 하는 높이를 가져야 하는 바, 상기 격벽(WL)은 상기 제1 유체(FL1)의 최대 높이의 1/2배 내지 1배의 높이를 가질 수 있다.
상기 격벽(WL)은 블랙 컬러를 가지며, 이에 따라 상기 서로 인접한 화소들 사이의 크로스톡 및 상기 서로 인접한 화소들 사이를 지나는 광에 의한 빛샘을 막는다. 상기 격벽(WL)은 기존의 다양한 표시 장치에 사용되는 블랙 매트릭스의 재료로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 검은색 안료 또는 염료가 포함된 유기물로 형성될 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 격벽(WL)에 의해 둘러싸인 공간 내의 상기 배리어층 상에는 소수성막(HPL)이 제공된다. 상기 소수성막(HPL)은 상기 격벽(WL)이 형성된 영역을 제외한 화소 영역(PA)들을 커버한다. 상기 소수성막(HPL)은 소수성을 띠는 물질, 예를 들어, 불소 원자를 함유하는 화합물로 이루어진다. 상기 화합물은 -CxFy-, CxFyHz-, -CxFyCzHp-, -CxFyO-, -CxFyN(H)- 등(여기서, x, y, z, p는 각각 1 이상의 정수)의 화학식을 갖는 고분자일 수 있으며, 비정질 불소 화합물, 예를 들어, 화학식 1을 갖는 AF1600(듀폰사)과 같은 물질일 수 있다. 여기서, m, n은 1이상의 정수이다.
[화학식 1]
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상기 소수성막(HPL)은 약 400nm 이하의 두께로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 소수성막(HPL)은 300nm 이하, 바람직하게는 250nm 이하, 더 바람직하게는 200nm 이하의 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 소수성막(HPL)은 약 150 nm 내지 약 250 nm의 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 소수성막(HPL)이 지나치게 얇을 경우, 상기 제1 유체(FL1)와 친화적이고 상기 제2 유체(FL2)와 배타적인 성질, 즉, 소수성을 충분히 갖지 못할 수 있다. 상기 소수성막(HPL)의 두께는 상기 소수성을 충분히 만족시키는 범위에서 소수성막(HPL)을 이루는 재료의 소모량이 최소화하도록 가능한 한 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 대향 기판은 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 대향하는 제2 베이스 기판(BS2), 제2 전극(EL2), 및 컬럼 스페이서(CS)를 포함한다.
상기 제2 전극(EL2)은 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 표시 영역상에 제공되며, 각 화소(PXL)를 모두 커버할 수 있도록 통판으로 제공된다. 상기 제2 전극(EL2)은 선택적으로, 각 화소 영역(PA)에 대응하여 분리되어 제공될 수 있으나 이 경우에는 상기 제2 전극(EL2)이 각 화소(PXL)마다 상호 연결된다. 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제2 유체(FL2)와 접촉하여 연결될 수 있다.
상기 제2 전극(EL2)은 투명 도전 물질로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 인듐 주석 산화물(indium tin oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide; IZO), 인듐 주석 아연 산화물(indium tin zinc oxide; ITZO) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 전극(EL1)이 제1 베이스 기판(BS1)상에, 상기 제2 전극(EL2)이 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제공된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2)이 모두 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)의 적어도 일 측에 제공될 수 있으며, 상기 제1 전극(EL1)으로부터 전기적으로 절연되도록 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 전극(EL1)은 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 화소 영역(PA) 내의 일부 영역에 제공되며, 상기 제2 전극(EL2)은 나머지 일부 영역에 상기 제1 전극(EL1)과 이격하여 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 제1 전극(EL1)은 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 화소 영역(PA) 내 영역을 커버하도록 제공되며, 상기 제2 전극(EL2)은 상기 제1 전극(EL1)과 이격되도록 상기 격벽(WL)이 형성된 영역에 상기 격벽(WL) 내부 또는 격벽(WL)의 측면에 제공될 수 있다.
상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 상기 제2 베이스 기판(BS2)으로부터 돌출되도록 제공된다. 상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)에 대응하는 위치에 제공되어 그 상면이 상기 격벽(WL)과 직접 접촉하며, 상기 격벽(WL)과 함께 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 제2 베이스 기판(BS2) 사이의 간격(이하, 셀 갭)을 유지한다. 상기 셀 갭은 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)가 그 내부에 제공되어, 각 화소마다 상기 제1 유체(FL1) 및 상기 제2 유체(FL2)가 원활하게 유동할 수 있는 간격으로 설정될 수 있으며, 특히, 상기 제1 유체(FL1)의 유동시에 상기 제1 유체(FL1)가 가질 수 있는 최대 높이보다 더 큰 값을 가지도록 설정될 수 있다.
도 7a 내지 도 7d는 상술한 격벽(WL)과 컬럼 스페이서(CS)를 도시한 사시도로서, 설명의 편의를 위해 다른 구성요소는 생략하고 격벽(WL)과 이에 대응하는 컬럼 스페이서(CS)만을 도시하였다. 도 7a를 참조하면, 상기 컬럼 스페이서(CS)는 평면상에서 볼 때 상기 격벽(WL)과 동일한 위치 및 동일한 형상을 가지도록 상기 격벽(WL)에 대응하는 전 위치에 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 베이스 기판(BS1), 상기 격벽(WL), 및 상기 컬럼 스페이서(CS)에 의해 각각의 화소마다 닫힌 공간이 정의될 수 있으며, 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)는 상기 공간 내에서 유동한다.
선택적으로, 상기 격벽(WL)과 일부 영역에서만 중첩되도록 형성될 수 있다. 상기 컬럼 스페이서(CS)는 각 화소(PXL)를 둘러싸는 격벽(WL)에 대응하는 위치마다 제공될 필요는 없으며, 서로 인접한 컬럼 스페이서(CS)들 사이에 여러 개의 화소들(PXL)이 위치하도록 소정 간격을 가지게 제공될 수 있다. 도 7b 내지 도 7d를 참조하면, 상기 격벽(WL)이 형성된 영역 중 일부에만 대응하도록 컬럼 스페이서(CS)가 형성된다. 상기 컬럼 스페이서(CS)는 평면상에서 볼 때 다양한 형상, 예를 들어, 일 방향으로 연장된 선 형상, 십자 형상, 또는 원 형상 등을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 제1 유체(FL1)는 각 화소(PXL)마다 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 격벽(WL)에 의해 정의된 공간 내에서 유동하며, 상기 제2 유체(FL2)는 상기 컬럼 스페이서(CS)가 형성되지 않은 부분을 통해 인접한 화소(PXL)에 대응하는 공간으로 유동할 수 있다.
상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)보다 더 큰 높이를 가질 수 있으며, 상기 컬럼 스페이서(CS)는 상기 격벽(WL)의 2배 내지 4배의 높이를 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 격벽(WL)이 약 4μm 내지 6μm일 때, 상기 컬럼 스페이서(CS)는 약 9μm 내지 17μm의 높이를 가질 수 있다. 바람직하게는 상기 격벽(WL)은 5μm, 상기 스페이서는 15μm 높이를 가질 수 있다. 이 때, 상기 셀 갭은 약 15 μm 내지 약 21 μm일 수 있으며, 바람직하게는 21μm이리 수 있다. 상기 전기습윤 표시 장치는 상기 제1 유체(FL1) 및 상기 제2 유체(FL2)의 소모량이 감소하며, 상기 격벽(WL) 및 상기 컬럼 스페이서(CS)의 형성이 용이하기 때문에 제조 방법이 간단해지고 소모 비용이 감소한다.
여기서, 상기 셀 갭의 크기, 상기 격벽(WL)의 높이, 및 상기 컬럼 스페이서(CS)의 높이는 상기 제1 유체(FL1) 및 상기 제2 유체(FL2)의 종류, 성질, 각 화소(PXL)에 제공되는 부피, 구동 전압에 따른 유동성 등의 요인 뿐만 아니라, 상기 격벽(WL) 및 상기 컬럼 스페이서(CS)의 제조 편리성 등을 고려하여 설정될 수 있으며, 상기한 값에 한정되는 것은 아니다.
상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 제2 베이스 기판(BS2) 사이에 제공되는 바, 상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 상기 격벽(WL)에 의해 구획된 공간 내에 배치된다. 상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 제1 유체(FL1)와 제2 유체(FL2)를 포함한다. 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)는 서로 섞이지 않는다. 상기 제2 유체(FL2)는 전기전도성이나 극성이며, 예를 들어, 염화칼륨의 물과 에틸 알코올 용액이나 염화소듐 수용액일 수 있다. 상기 제2 유체(FL2)는 모든 광을 투과시킴으로써 투명할 수 있으며, 또는 일부 광을 흡수하고 일부 광을 반사함으로써 컬러를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 유체(FL2)는 백색일 수 있으며, 외부로부터의 광을 흡수하거나 상기 광을 반사할 수 도 있다.
상기 제1 유체(FL1)는 전기적으로 비전도성일 수 있는 바, 예컨대 헥사데칸(hexadecane)과 같은 알칸이거나, 실리콘 오일과 같은 오일일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 별도의 설명이 없는 한, 상기 제1 유체(FL1)은 전기적으로 비전도성 오일이며, 상기 제2 유체(FL2)는 전기 전도성을 갖는 전해질 용액으로 하여 설명한다.
상기 제1 유체(FL1)는 적어도 광학 스펙트럼의 일부분을 흡수할 수 있다. 상기 제1 유체(FL1)는 광학 스펙트럼의 일부분에 투과성일 수 있으며, 이에 따라 컬러를 나타낼 수 있다. 상기 제1 유체(FL1)가 컬러를 나타내도록 상기 제1 유체(FL1) 내에 안료 입자나 염료들이 추가될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 선택적으로, 상기 제1 유체(FL1)가 검은색을 띨 수 있으며, 이 경우, 광학 스펙트럼의 실질적으로 모든 부분을 흡수할 수 있다. 또는 상기 제2 유체(FL2)는 반사성일수 있다.
상기 화소(PXL)는 서로 다른 전압(V)을 상기 제1 전극(EL1) 및 상기 제2 전극(EL2)에 인가할 때 온-상태(on-state)이다. 상기 전위차에 따른 정전기력, 즉 인력과 척력은 상기 제2 유체(FL2)를 상기 제1 전극(EL1) 쪽으로 이동시키며, 이에 따라 상기 제1 유체(FL1)를 상기 소수성막(HPL)의 영역의 적어도 일부분으로부터 상기 소수성막(HPL)의 영역을 에워싸는 격벽(WL) 쪽으로 밀어낸다. 상기 제1 유체(FL1)가 완전히 밀어내질 때, 상기 제1 유체(FL1)는 점선에 의해 개략적으로 표시한 바와 같이 방울(drop)형일 수 있다. 여기서, 상기 화소(PXL)가 온-상태일 때 상기 제1 유체(FL1)는 최대 높이를 갖는다. 상기한 동작에 의해 상기 제1 유체(FL1)로부터 상기 화소(PXL)의 소수성막(HPL) 표면이 드러난다. 여기서, 상기 제1 유체(FL1)가 인접한 화소 영역(PA)으로 넘어가지 않도록, 상기 격벽(WL)의 최대 높이는 상기 제1 유체(FL1)의 최대 높이를 고려하여 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제1 유체(FL1)의 최대 높이는 상기 격벽(WL)의 최대 높이의 약 0.8배 내지 약 2배일 수 있으며, 예를 들어, 상기 제1 유체(FL1)의 최대 높이가 약 6μm 내지 약 8μm일 때 상기 격벽(WL)의 높이는 약 4μm 내지 6μm일 수 있다.
상기 화소(PXL)의 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2) 사이의 전위차가 0이나 0에 가까운 값으로 돌아가면 상기 화소(PXL)는 오프-상태(off-state)로 돌아가며, 상기 전위차에 따른 정전기력이 소멸되어, 상기 제1 유체(FL1)가 상기 소수성막(HPL)을 다시 덮는다. 이러한 방식으로, 상기 제1 유체(FL1)는 상기 각 화소(PXL)에서 전기적으로 제어 가능한 광학 스위치로서 동작한다.
한편, 상기 배선부는 상기 제1 비표시 영역(NDA1)에 제공된 게이트 패드부(GPP)와 상기 제2 비표시 영역(NDA2)에 제공된 데이터 패드부(DPP)를 더 포함한다. 상기 게이트 패드부(GPP)와 상기 데이터 패드부(DPP)는 외부 배선과 연결되어 게이트 신호들과 데이터 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL)에 제공한다.
상기 게이트 패드부(GPP)는 게이트 패드(GP)와 상기 게이트 패드(GP)에 연결된 게이트 패드 전극(GPE)을 포함한다. 상기 게이트 패드(GP)는 상기 게이트 라인(GL)에 대응하여 연결된다. 상기 게이트 패드 전극(GPE)은 상기 게이트 절연막(GI), 상기 패시베이션층(PSV) 및 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2)에 형성된 제2 콘택홀(CH2)을 통해 상기 게이트 패드(GP)에 연결된다.
상기 데이터 패드부(DPP)는 데이터 패드(DP)와 상기 데이터 패드(DP)에 연결된 데이터 패드 전극(DPE)을 포함한다. 상기 데이터 패드(DP)는 상기 데이터 라인(DL)에 대응하여 연결되며, 상기 게이트 절연막(GI) 상에 제공된다. 상기 데이터 패드 전극(DPE)은 배시베이션층 및 제3 투명 콘택홀 패턴(TP3)에 형성된 제3 콘택홀(CH3)을 통해 상기 데이터 패드(DP)에 연결된다.
상기 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2)과 상기 제3 투명 콘택홀 패턴(TP3)은 상기 투명 필터(TF) 및 상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)과 동일한 층으로부터 패터닝되어 제공될 수 있으며, 상기 투명 필터(TF) 및 상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2) 및 제3 투명 콘택홀 패턴(TP3)은 상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)의 높이, 즉 제2 높이(H2)와 실질적으로 동일한 높이를 갖는다.
본 발명의 실시예에서는 상기 데이트 패드부(DPP)가 게이트 패드(GP)와 게이트 패드 전극(DPE)으로 이루어진 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 선택적으로, 상기 게이트 패드부는 상기 게이트 라인들에 연결된 게이트 구동 회로로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 비표시 영역에 구비되어, 상기 게이트 라인들에 게이트 신호들을 순차적으로 출력한다. 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 베이스 기판 상에 직접적으로 형성되는 다수의 비정질 실리콘 타입의 트랜지스터로 이루어질 수 있다. 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 베이스 기판에 화소들을 형성하는 박막 공정을 통해 상기 화소들과 동시에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치에서는 상기 컬러 필터(CF)가 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제공됨으로써 영상의 컬러 크로스톡이 감소한다. 기존의 전기습윤 표시 장치의 경우, 광학스위치로 작동하는 상기 제1 유체(FL1)는 실질적으로 제1 베이스 기판(BS1)의 상면에 위치하나, 이에 대응하는 컬러 필터(CF)가 제2 베이스 기판(BS2)에 배치됨으로써, 큰 셀갭 때문에 패럴랙스(parallax)에 따른 컬러 크로스톡이 발생하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치에서는 광학스위치로 작동하는 상기 제1 유체(FL1)와 상기 컬러 필터(CF)가 제1 베이스 기판(BS1)쪽에 배치되어 컬러 크로스톡이 감소하는 것이다.
도 8은 도 5, 도 6a 및 도 6b에 도시된, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5, 도 6a 및 도 6b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 어레이 기판을 제조하고, 대향 기판을 제조하고, 상기 어레이 기판과 상기 대향 기판 사이에 전기습윤층(FL1, FL2)을 형성하여 제조 가능하다.
도 8을 참조하면, 상기 어레이 기판은 제1 베이스 기판(BS1) 상에 배선부와 스위칭 소자를 형성(S101, S103, S105)하고, 패시베이션층(PSV), 컬러 필터(CF), 및 투명 필터를 형성(S107, S109, S111)한 다음, 제1 전극(EL1)을 형성(S113)하고, 배리어층(BR)을 형성(S115)하고, 블랙컬러의 격벽(WL)(S117)을 형성한 다음 소수성막(HPL)을 형성(S119)하여 제조한다. 상기 배선부와 스위칭 소자는 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 게이트 배선부를 형성(S101)하고, 반도체층을 형성(S103)한 다음 데이터 배선부를 형성(S105)하는 단계를 포함한다.
상기 대향 기판은 제2 베이스 기판(BS2) 상에 제2 전극(EL2)을 형성(S201)하고 컬럼 스페이서(CS)를 형성(S203)하여 제조한다. 다음으로, 상기 어레이 기판 상에 전기습윤층(FL1, FL2)을 형성(S121)한 다음 상기 어레이 기판과 대향 기판을 결합(S300)함으로써 전기습윤 표시 장치를 제조한다.
도 9a 내지 도 9i는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 는 단면도이다. 여기서, 상기 제조 방법은 도 3 및 도 4a 내지 도 4e에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법의 각 공정과 실질적으로 동일하거나 유사하며, 별도로 언급되지 않은 부분은 도 3 및 도 4a 내지 도 4e에 도시된 도면 및 이들의 설명에 따른다.
도 9a를 참조하면, 투명한 절연 물질로 이루어진 제1 베이스 기판(BS1)에 제1 도전 물질로 게이트 라인 패턴이 형성(S101)된다. 상기 게이트 라인 패턴은 게이트 전극(GE), 게이트 라인(GL), 스토리지 전극, 스토리지 라인(미도시), 및 게이트 패드를 포함한다. 상기 게이트 전극(GE), 게이트 라인(GL), 스토리지 전극(STE), 및 스토리지 라인(STL)는 표시 영역에 제공되며, 상기 게이트 패드(GP)는 비표시 영역 중 제1 비표시 영역(NDA1)에 제공된다.
상기 게이트 라인 패턴은 제1 도전 물질을 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 전면에 증착하여 제1 도전막(미도시)을 형성한 후, 제1 마스크(미도시)를 이용하는 포토리소그래피 공정을 통해 패터닝하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제1 도전 물질로는 구리(copper; Cu), 몰리브덴(molybdenum; Mo), 알루미늄(aluminium; Al), 텅스텐(tungsten; W), 크롬(chromium; Cr) 등과 같은 금속 등이 사용될 수 있으며, 상기 제1 도전 물질을 이용한 단일막, 다중막 또는 합금막으로 형성될 있다. 예를 들어, 몰리브덴-알루미늄-몰리브덴(Mo-Al-Mo)의 삼중막이나 몰리브덴-알루미늄 합금막 등이 사용될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 상기 게이트 라인 패턴 상에 게이트 절연막(GI)이 형성되고, 상기 게이트 절연막(GI) 상에 반도체층(SM)이 형성된다. 상기 반도체층(SM)은 도핑되거나 비도핑된 실리콘, 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 상기 반도체층(SM)은 상기 게이트 전극(GE)의 상부에 제공되며, 평면상에서 볼 때 상기 게이트 전극(GE)의 적어도 일부와 중첩하여 형성된다.
상기 반도체층(SM) 상에는 데이터 라인 패턴이 형성된다. 상기 데이터 라인 패턴은 데이터 라인(DL), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 및 데이터 패드(DP)를 포함한다. 상기 데이터 라인(DL), 상기 소스 전극(SE), 및 상기 드레인 전극(DE)은 표시 영역(DA)에 제공되며, 상기 데이터 패드(DP)는 비표시 영역 중 제2 비표시 영역(NDA2)에 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 반도체층(SM)과 상기 데이터 라인 패턴은 제2 마스크를 이용하는 한 번의 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 상기 제2 마스크는 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크일 수 있으며, 상기 슬릿 마스크를 사용하는 포토리소그래피 공정을 일 예로 하여 설명하면 다음과 같다.
상기 게이트 라인 패턴이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 차례대로 게이트 절연막(GI), 반도체 박막 및 제2 도전막을 증착한다.
상기 제2 도전막은 제2 도전 물질로 형성하며, 상기 제2 도전 물질로는 구리, 몰리브덴, 알루미늄, 텅스텐, 크롬, 등과 같은 금속 등을 사용될 수 있다. 또한, 상기 제2 도전막은 상기 제2 도전 물질을 이용한 단일막, 다중막 또는 합금막으로 형성할 있다. 다음으로, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 감광막을 형성한 후 제2 마스크를 통해 상기 감광막에 광을 조사한다. 상기 제2 마스크는 슬릿 마스크로서, 조사된 광을 모두 차단시키는 영역과 슬릿 패턴이 적용되어 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 영역 및 조사된 모든 광을 투과시키는 영역이 마련되어 있으며, 상기 제2 마스크를 투과한 빛만이 감광막에 조사된다. 이어서, 상기 제2 마스크를 통해 노광된 감광막을 현상하면, 상기 제2 마스크를 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 소정 두께의 감광막 패턴이 남아있게 되고, 광이 전부 투과된 영역에는 감광막이 완전히 제거되어 상기 제2 도전막 표면이 노출된다. 이때, 상기 슬릿 영역의 감광막 패턴은 차단 영역보다 노광량이 많기 때문에 차단 영역의 감광막 패턴보다 작은 두께를 갖는다. 다음으로 상기 감광막 패턴을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 반도체 박막 및 제2 도전막을 선택적으로 제거한다. 이에 따라, 상기 게이트 라인(GL) 상부의 소정 영역에 상기 반도체 박막으로 이루어진 반도체층 및 상기 제2 도전 물질로 이루어진 제2 도전막 패턴이 형성된다. 그 다음, 상기 감광막 패턴을 애싱(ashing) 공정 또는 에치 백(etch back) 공정을 통해 제거하게 되면, 상기 반도체층의 소정 영역 상부, 즉 회절 노광이 적용된 영역의 감광막 패턴이 완전히 제거되어 상기 제2 도전막 패턴 표면의 일부가 노출된다. 다음으로, 남은 감광막을 마스크로 하여 상기 반도체층 상부 일부와 상기 제2 도전막 패턴을 제거한 후, 남아 있는 제3 감광막 패턴을 제거한다. 그 결과, 반도체층(SM), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 데이터 라인(DL), 및 데이터 패드(DP)가 형성됨과 동시에 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 사이에 채널이 형성된다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 노광된 부분의 감광막이 제거되도록 포지티브 포토레지스트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에서는 노광되지 않은 부분의 감광막이 제거되도록 하는 네거티브 포토레지스트를 사용할 수도 있다.
그러나, 상기 반도체층(SM)과 상기 데이터 라인 패턴의 형성 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 반도체층(SM)을 포토리소그래피 공정으로 형성한 후, 데이터 라인 패턴을 포토리소그래피 공정으로 형성할 수 있다.
도 9c를 참조하면, 상기 데이터 라인 패턴이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 패시베이션층(PSV)과 컬러 필터(CF)가 형성된다.
상기 패시베이션층(PSV)은 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 전면에 형성되어 상기 스위칭 소자와 상기 게이트 패드(GP) 및 상기 데이터 패드(DP)를 커버한다.
상기 컬러 필터(CF)는 상기 패시베이션층(PSV)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 형성된다. 상기 컬러 필터(CF)는 표시 영역에 형성되며, 상기 스위칭 소자의 드레인 전극(DE)에 대응하는 영역에서 상기 패시베이션층(PSV)의 일부를 노출하는 관통홀(TH)을 갖는다. 상기 관통홀(TH)은 제1 직경을 가지도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 있어서 상기 컬러 필터(CF)가 적색, 녹색, 및 청색으로 이루어지는바, 상기 적색 컬러 필터(R), 상기 녹색 컬러 필터(G), 및 상기 청색 컬러 필터(B)는 각각 상기 컬러를 띠는 광감광성 유기물을 도포하고, 마스크를 이용하여 노광 및 현상하는 한 번의 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 상기 컬러 필터(CF)는 특정 컬러, 예를 들어, 상기한 적색, 녹색, 및 청색과 같은 컬러를 갖는 안료나 염료를 포함할 수 있다. 도 9c에서는 상기 녹색 컬러 필터(G) 부분이 형성된 부분만 도시되었다.
상기 적색 컬러 필터(R), 상기 녹색 컬러 필터(G), 및 상기 청색 컬러 필터(B)의 형성 순서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 녹색 컬러 필터(G), 상기 적색 컬러 필터(R), 및 상기 청색 컬러 필터(B)의 순서대로 형성할 수 있으며, 상기 녹색 컬러 필터(G)는 제3 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정, 상기 적색 컬러 필터(R)는 제4 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정, 및 상기 청색 컬러 필터(B)는 제5 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 제3 내지 제5 마스크는 서로 다른 마스크들일 수 있으나, 각 컬러 필터(CF)에 대응하는 화소가 동일한 형상을 갖는 경우에는, 선택적으로, 하나의 마스크를 사용하여 위치를 바꾸어 가며 3번의 포토리소그래피 공정을 진행하는 방식으로 상기 녹색 컬러 필터(G), 상기 적색 컬러 필터(R), 및 상기 청색 컬러 필터(B)를 형성할 수도 있다.
한편, 상기 컬러 필터(CF)의 컬러 이외의 컬러가 추가되는 경우, 상기 공정에 더해 추가된 컬러의 컬러 필터(CF)를 형성하기 위한 포토리소그래피 공정이 추가될 수 있다.
다음으로, 도 9d를 참조하면, 제1 베이스 기판(BS1) 상에 투명 필터(TF), 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1), 제2 투명 콘택홀 패턴(TP1), 및 제3 투명 콘택홀 패턴(TP2)이 형성된다.
상기 투명 필터(TF)는 제1 베이스 기판(BS1)의 상기 패시베이션층(PSV) 상에 형성된다. 상기 투명 필터(TF)는 상기 표시 영역(DA) 중 상기 컬러 필터(CF)가 형성되지 않은 표시 영역(DA)에 형성된다. 상기 스위칭 소자의 드레인 전극(DE)에 대응하는 영역에서 상기 패시베이션층(PSV)의 일부를 노출하며 제1 직경을 갖는 관통홀(TH)(미도시)을 갖는다.
상기 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)은 상기 관통홀(TH)이 형성된 영역에 제공된다. 상기 투명 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)은 전부 또는 적어도 일부가 상기 관통홀(TH) 내에 제공되며, 상기 스위칭 소자의 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 제1 콘택홀(CH1)을 갖는다. 상기 제1 콘택홀(CH1)은 상기 제1 직경(D1)보다 작은 제2 직경(D2)을 갖는다.
한편, 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2) 및 상기 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2)은 각각 상기 비표시 영역의 상기 게이트 패드부(GPP) 및 상기 데이터 패드부(DPP)에 형성된다. 상기 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2)은 상기 게이트 패드(GP)의 일부를 노출하는 제2 콘택홀(CH2)을 가지며, 상기 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2)은 상기 데이터 패드(DP)의 일부를 노출하는 제3 콘택홀(CH3)을 가지도록 형성된다.
상기 투명 필터(TF), 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1), 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2), 및 제3 투명 콘택홀 패턴(TP3)은 감광성을 갖는 투명 유기물을 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 전면에 형성하고, 제6 마스크를 이용하는 한번의 포토리소그래피 공정을 통해 형성될 수 있다. 상기 제6 마스크 공정은 슬릿 마스크 또는 하프톤 마스크일 수 있으며, 상기 슬릿 마스크를 사용하는 포토리소그래피 공정을 일예로서 도 10a 내지 도 10c를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 10a를 참조하면, 상기 패시베이션층(PSV) 및 상기 컬러 필터(CF)가 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 감광성 투명 유기물을 도포하여 투명 유기막을 형성한다. 다음으로, 제6 마스크(MSK6)를 통해 상기 투명 유기막에 광을 조사한다. 상기 제6 마스크는 슬릿 마스크로서, 조사된 광을 모두 차단시키는 제1 영역(R1)과, 슬릿 패턴이 적용되어 광의 일부만 투과시키고 일부는 차단하는 제2 영역(R2), 및 조사된 모든 광을 투과시키는 제3 영역(R3)이 마련되어 있으며, 상기 제6 마스크(MSK6)를 투과한 빛만이 투명 유기막에 조사된다. 상기 제1 영역(R1)은 상기 표시 영역(DA) 중 상기 투명 필터(TF)가 형성될 영역에 대응하며, 상기 제2 영역(R2)은 상기 표시 영역(DA) 중 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1)이 형성될 영역, 및 상기 비표시 영역 중 제2 투명 콘택홀 패턴(TP2) 및 상기 제3 투명 콘택홀 패턴(TP3)이 형성될 영역에 대응한다. 상기 제3 영역(R3)은 상기 제1 콘택홀(CH1), 상기 제2 콘택홀(CH2), 및 상기 제3 콘택홀(CH3)이 형성될 영역에 대응한다. 여기서, 상기 제1 베이스 기판(BS1)의 상면은 상기 제1 영역(R1), 상기 제2 영역(R2), 및 상기 제3 영역(R3)의 하부에 위치하며 상기 각 영역들에 대응되는 영역들로 나누어지는 바, 이하 상기 제1 베이스 기판의 각 대응 영역도 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 및 제3 영역(R3)으로 칭한다.
이어서, 상기 제6 마스크(MSK6)를 통해 노광된 투명 유기막을 현상하고 나면, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 제6 마스크(MSK6)의 상기 제1 영역(R1)과 상기 제2 영역(R2)을 통해 광이 모두 차단되거나 일부만 차단된 영역에는 투명 유기막 패턴이 남는다. 즉, 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 있어서, 상기 제1 영역(R1)에는 투명 필터(TF)가, 상기 제2 영역(R2)에는 제1 투명 콘택홀 패턴(TP1) 내지 제3 투명 콘택홀 패턴(TP3)이, 그리고 상기 제3 영역(R3)에는 투명 유기막이 완전히 제거되어 상기 패시베이션층(PSV)의 상면이 노출된다. 여기서, 상기 제2 영역(R2)에는 상기 제1 영역(R1)에 비해 일부 광이 도달하게 되므로, 상기 제1 영역(R1)에서의 상기 투명 유기막 패턴의 높이보다 작은 높이를 갖는다. 즉, 상기 제1 영역(R1)에서의 상기 투명 유기막 패턴의 높이를 제1 높이(H1)라고 하고, 상기 제2 영역(R2)에서의 상기 투명 유기막 패턴의 높이를 제2 높이(H2)라고 하면, 상기 제1 높이(H1)는 상기 제2 높이(H2)보다 크다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 노광된 부분의 투명 유기막이 제거되도록 포지티브 포토레지스트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 다른 실시예에서는 노광되지 않은 부분의 투명 유기막이 제거되도록 하는 네거티브 포토레지스트를 사용할 수도 있다.
다음으로, 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 투명 유기막 패턴을 마스크로 하여, 그 하부에 형성된 상기 패시베이션층(PSV) 및 상기 게이트 절연막(GI)이 선택적으로 제거된다. 이에 따라, 상기 드레인 전극(DE)의 일부를 노출하는 제1 콘택홀(CH1), 상기 게이트 패드(GP)의 일부를 노출하는 제2 콘택홀(CH2), 및 상기 데이터 패드(DP)의 일부를 노출하는 제3 콘택홀(CH3)이 형성된다.
상기 투명 필터(TF)는 상기 컬러 필터(CF)의 높이와 실질적으로 동일한 높이를 갖게 형성된다. 백색 컬러 필터 및 콘택홀을 형성하기 위해 2회의 포토리소그래피 공정을 사용하던 기존 방법과 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서는, 1회의 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성된 상기 투명 유기막 패턴으로 투명 필터(TF)를 비롯하여 제1 콘택홀(CH1) 내지 제3 콘택홀(CH3)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정이 단순해지고 소요 시간 및 소요 비용이 감소한다.
또한, 기존의 발명의 경우, 컬러 필터(CF)를 이루는 조성물에 따라 포토리소그래피로 형성할 수 있는 선폭에 제한이 있었다. 이에 따라, 컬러 필터(CF)를 형성하는 단계에서 콘택홀을 함께 형성하고자 할 지라도, 상기 콘택홀의 크기가 필요한 크기보다 지나치게 크게 형성되는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 포토리소그래피로 형성할 수 있는 선폭이 상기 컬러 필터(CF)에서의 선폭보다 작은 투명 유기 물질을 투명 유기막에 이용함으로써, 투명 유기막 패턴 형성과 동시에 콘택홀을 함께 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 컬러 필터(CF) 물질이나 선폭의 제한과 상관없이 원하는 직경을 갖는 콘택홀을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 컬러 필터(CF)를 이루는 유기막과 상기 투명 유기막은 서로 다른 기능기를 가질 수 있으며, 이에 따라 각각의 포토리소그래피 공정에서 서로 다른 노광기를 사용할 수 있다.
다음으로, 도 9e를 참조하면, 상기 컬러 필터(CF)와 상기 투명 유기막 패턴이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 제1 전극(EL1), 게이트 패드 전극(GPE), 및 데이터 패드 전극(DPE)이 형성된다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 화소 영역(PA) 상에 제공되며, 상기 게이트 패드 전극(GPE)은 상기 게이트 패드부(GPP), 상기 데이터 패드 전극(DPE)은 상기 데이터 패드부(DPP)에 형성된다.
상기 제1 전극(EL1), 게이트 패드 전극(GPE), 및 데이터 패드 전극(DPE)은 상기 컬러 필터(CF) 및 상기 투명 유기막 패턴 상에 도전 물질로 도전층을 형성한 다음 제7 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정을 이용하여 상기 도전층을 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
상기 상기 도전층은 투명한 도전성 물질을 포함할 수 있다. 특히, 상기 제1 전극(EL1)은 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide)로 형성될 수 있다. 상기 투명 도전성 산화물은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 등이 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 도전층은 반사성을 가지는 도전 물질, 예를 들어, 알루미늄과 같은 금속을 포함할 수 있다. 또한, 상기 도전층은 제1 전극(EL1)은 각각 상기 투명 도전 물질과 반사성 물질로 이루어진 멀티층으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 전극(EL1)이 외부광을 반사하는 반사부와, 외부광을 투과시키는 투과부를 포함하는 경우에는, 투명 도전 물질 및/또는 반사성 도전 물질로 이루어진 단일층 또는 멀티층으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(EL1)은 상기 제1 전극(EL1)은 상기 제1 콘택홀(CH1)을 통해 상기 드레인 전극(DE)에 연결된다. 상기 게이트 패드 전극(GPE)은 상기 제2 콘택홀(CH2)을 통해 상기 게이트 패드(GP)에 연결된다. 상기 데이터 패드 전극(DPE)은 상기 제3 콘택홀(CH3)을 통해 상기 데이터 패드에 연결된다.
도 9f를 참조하면, 상기 제1 전극(EL1)이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에는 배리어층(BR)이 형성된다. 상기 배리어층(BR)은 상기 비표시 영역(NDA1, NDA2)을 제외한 영역, 즉 상기 표시 영역(DA)을 커버한다. 상기 배리어층(BR)은 기상 증착 장치에 쉐도우 마스크를 적용하여 절연 물질을 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 기상 증착하여 형성한다. 상기 쉐도우 마스크는 상기 배리어층(BR)을 형성하지 않을 영역, 즉, 상기 비표시 영역(NDA1, NDA2)에 대응하는 영역에 위치하여 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 가린다. 이에 따라, 상기 표시 영역(DA)에만 상기 배리어층(BR)이 형성된다.
그러나, 상기 배리어층(BR)을 형성하는 방법은 이에 한정되는 것은 아니며, 포토리소그래피를 이용하여 형성할 수 있다. 다만, 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 배리어층을 형성할 경우, 포토리소그래피용 고가의 마스크를 이용하지 않을 뿐 아니라, 포토리소그래피 공정 자체를 수행할 필요가 없기 때문에 공정이 간단해 지고 소요 시간과 소요 비용이 감소한다.
도 9g를 참조하면, 상기 배리어층(BR)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상의 상기 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA1, NDA2) 중 일부에 형성된다.
상기 격벽(WL)은 블랙 컬러를 띠는 감광성 유기물을 이용하여 형성될 수 있다. 이 경우, 제8 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정으로 형성될 수 있다. 이 때, 상기 감광성 유기물이 포토리소그래피 공정에서 패터닝된 후 베이크 과정을 통해 경화되어 최종적으로 격벽(WL)이 된다.
본 발명의 일 실시예에서는, 12μm 선폭을 갖는 마스크를 이용하여 80mJ의 에너지를 갖는 광으로 노광하고, 100℃에서 150초 동안 소프트 경화하고, 110초 동안 현상한 후 230℃에서 30분간 경화(cure)하여, 약 5μm의 높이를 갖는 격벽(WL)을 형성할 수 있었다.
상기 상기 격벽(WL)의 표면은 적어도 일부가 상기 제1 유체(FL1)에 배타적인 성질, 예를 들어 친수성을 가지도록 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 상기 격벽(WL)의 표면에 있어서 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 평행한 상면 및 상기 상면과 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 잇는 측면들이 모두 친수성을 가지도록 표면 처리될 수 있다. 선택적으로, 상기 측면들만 친수성을 가지고 상기 상면은 소수성을 가지도록 표면 처리될 수 있다.
도 9h를 참조하면, 상기 격벽(WL)이 형성된 제1 베이스 기판(BS1) 상에 소수성막(HPL)이 형성된다. 상기 소수성막(HPL)은 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 상기 화소 영역(PA) 내에 형성된다. 상기 소수성막(HPL)은 그 표면이 소수성을 띠도록 불소 원자를 함유하는 화합물로 형성한다.
상기 소수성막(HPL)은 소수성막 재료, 즉, 상기 화합물의 용액을 스프레이법, 패치슬릿법, 잉크젯법 등을 이용하여 상기 격벽(WL)으로 둘러싸인 각 화소 영역(PA) 내에 위치시킨 후, 상기 용액을 경화하는 방법으로 형성할 수 있다. 상기 스프레이법, 상기 패치슬릿법, 및 상기 잉크젯법을 이용하면 별도의 마스크 없이 곧바로 각 화소 영역(PA) 내에 소수성막 재료들을 위치시키는 것을 가능하다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 방법 이외의 적절한 방법으로 형성될 수 있다.
상기 소수성막(HPL)은 상기 격벽(WL)이 형성된 영역을 제외한 상기 화소 영역(PA)을 커버하도록 형성된다. 상기 소수성막(HPL)은 400nm 이하, 바람직하게는 250nm 이하, 더욱 바람직하게는 200nm 이하의 두께를 가지도록 형성된다.
이후, 도 9i를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(BS1) 상에 전기습윤층(FL1, FL2)이 형성된다. 상기 전기습윤층(FL1, FL2)은 상기 제1 유체(FL1)와 상기 제2 유체(FL2)를 상기 제1 베이스 기판(BS1)에 도포함으로써 형성될 수 있다. 상기 도포는 다양한 방식으로 이루어질 수 있는 바, 예를 들어, 상기 격벽(WL)이 형성된 상기 제1 베이스 기판(BS1)을 상기 제1 유체(FL1) 및/또는 상기 제2 유체(FL2) 내에 담그는 방식으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에는 제2 전극(EL2)이 형성되며, 상기 제2 전극(EL2)이 형성된 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에는 컬럼 스페이서(CS)가 형성된다. 상기 컬럼 스페이서(CS)는 제9 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성할 수 있다. 상세하게는, 상기 컬럼 스페이서(CS)는 고점도 스플릿 코터(split coater)를 이용하여 고점도 감광성 유기물을 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 도포하고 상기 감광성 유기물을 노광-현상 함으로써 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 베이스 기판(BS2) 상에 상기 제2 전극(EL2) 및 상기 컬럼 스페이서(CS)가 형성된 단계는 별도로 도시되지 않았다. 다음으로 상기 전기습윤층(FL1, FL2) 등이 형성된 제1 베이스 기판(BS1)과 상기 컬럼 스페이서(CS) 등이 형성된 제2 베이스 기판(BS2)이 결합됨으로써 전기습윤 표시 장치가 완성된다.
상기한 구조를 갖는 전기습윤 표시 장치는 상기 제1 전극(EL1)과 상기 제2 전극(EL2) 사이의 전위차가 0이 아닐 때 온-상태(on-state)이다. 상기 전위차에 따른 정전기력은 상기 제2 유체(FL2)를 상기 제1 전극(EL1) 쪽으로 이동시키며, 이에 따라 상기 제1 유체(FL1)를 상기 소수성막(HPL)의 영역의 적어도 일부분으로부터 상기 소수성막(HPL)의 영역을 에워싸는 격벽(WL) 쪽으로 밀어낸다. 상기 제1 유체(FL1)가 완전히 밀어내질 때, 상기 제1 유체(FL1)는 점선에 의해 개략적으로 표시한 바와 같이 방울(drop)형일 수 있다. 상기한 동작에 의해 상기 제1 유체(FL1)로부터 상기 화소(PXL)의 소수성막(HPL) 표면이 드러난다. 상기 화소(PXL)에 걸린 전압이 0이나 0에 가까운 값으로 돌아가면 상기 화소(PXL)는 오프-상태(off-state)로 돌아가며, 여기서 상기 제1 유체(FL1)는 상기 소수성막(HPL)을 다시 덮는다. 이러한 방식으로, 상기 제1 유체(FL1)는 상기 각 화소(PXL)에서 전기적으로 제어 가능한 광학 스위치로서 동작한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치의 제조 방법은 기존의 전기습윤 표시 장치에 비해 적은 회수의 포토리소그래피 공정이 요구된다. 예를 들어, 기존의 전기습윤 표시 장치는 14매의 마스크를 사용하는 복수의 포토리소그래피 공정으로 제조되나, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 단지 9매의 마스크를 사용하는 포토리소그래피 공정으로 제조된다. 즉, 기존의 전기습윤 표시 장치의 제조 방법에 비교하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기습윤 표시 장치는 블랙 컬러 격벽(WL)을 형성함으로써, 별개의 공정으로 진행되던 격벽(WL)과 블랙 매트릭스를 단일 포토리소그래피로 형성할 수 있다. 또한, 상기 격벽(WL)을 형성한 후 소수성막(HPL)을 형성함으로써, 소수성막(HPL)을 패터닝하는 포토리소그래피 공정이 생략된다. 또한, 상기 배리어층을 포토리소그래피 공정 대신 쉐도우 마스크를 이용한 증착법으로 형성함으로써 포토리소그래피 공정을 추가 생략할 수 있다.
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.
예를 들어, 본 발명의 실시예들에 따른 전기습윤 표시 장치는 제1 베이스 기판 상에 제1 전극이, 제2 베이스 기판 상에 제2 전극이 형성된 것을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 전극이나 상기 제2 전극은 제1 베이스 기판이나 제2 베이스 기판 중 어느 하나에만 형성될 수 있으며, 그 형상 또한 특별히 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
BS1 : 제1 베이스 기판 BS2 : 제2 베이스 기판
EL1 : 제1 전극 EL2 : 제2 전극
FL1 : 제1 유체 FL2 : 제2 유체
HPL : 소수성막 WL : 격벽

Claims (28)

  1. 제1 베이스 기판;
    제2 베이스 기판;
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이의 전기습윤층 - 상기 전기습윤층은,
    제1 유체, 및
    상기 제1 유체와 섞이지 않는 제2 유체
    를 포함하고, 상기 제2 유체는 전기전도성 또는 극성을 가짐 -;
    화소 영역을 구획하고, 상기 제1 유체와 상기 제2 유체 중 적어도 하나의 유동 범위를 제한하는 상기 제1 베이스 기판 상의 격벽 - 상기 격벽은 블랙 컬러를 가지지만 적외선 파장 범위에서의 광에 대해 투과성임 -; 및
    상기 전기습윤층을 제어하기 위해 상기 전기습윤층에 전압의 인가를 위한 전자 소자
    를 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화소 영역 내의 소수성막
    을 더 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소수성막은 상기 격벽과 중첩하지 않는, 전기습윤 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소수성막은 150 nm 내지 250 nm의 두께를 갖는 전기습윤 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽에 대응하는 위치에서 상기 제2 베이스 기판 상의 컬럼 스페이서
    를 더 포함하고,
    상기 컬럼 스페이서는 상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이의 간격을 유지하도록 구성되는, 전기습윤 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컬럼 스페이서는 상기 격벽보다 큰 높이를 갖는 전기습윤 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컬럼 스페이서는 상기 격벽의 높이의 2배 내지 4배의 높이를 갖는 전기습윤 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 유체는 상기 격벽에 의해 상기 화소 영역내에 유동 범위가 제한되며, 상기 제1 유체는 상기 격벽의 높이의 1배 내지 2배의 최대 높이를 갖는 전기습윤 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판과 상기 제2 베이스 기판 사이의 간격은 15 μm와 21 μm 사이인, 전기습윤 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 화소 영역을 포함하는 화소 영역들; 및
    상기 화소 영역들의 적어도 일부에서의 컬러 필터
    를 더 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터, 및 청색 컬러 필터를 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 컬러 필터를 포함하는 상기 화소 영역들의 상기 일부와 상이한 상기 화소 영역들의 일부에서의 투명 필터
    를 더 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 투명 필터는 상기 컬러 필터에 대응하는 높이를 갖는 전기습윤 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전자 소자는,
    상기 제1 베이스 기판 상의 스위칭 소자;
    상기 스위칭 소자에 연결되는, 상기 컬러 필터 및 상기 투명 필터 상의 제1 전극; 및
    상기 제1 전극과 전계를 형성하기 위한, 상기 제2 베이스 기판 상의 제2 전극
    을 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 스위칭 소자의 적어도 일부를 커버하기 위한 상기 스위칭 소자 상의 투명 콘택홀 패턴
    을 더 포함하고,
    상기 투명 콘택홀 패턴은 상기 스위칭 소자의 일부를 노출시키기 위한 콘택홀을 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 콘택홀을 통해 상기 스위칭 소자에 연결되는, 전기습윤 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 컬러 필터는 상기 콘택홀에 대응하기 위한 관통홀을 포함하고,
    상기 관통홀은 상기 콘택홀보다 큰 직경을 가지며,
    상기 투명 콘택홀 패턴은 적어도 일부가 상기 관통홀 내에 있는, 전기습윤 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 콘택홀 직경의 2배 내지 5배의 직경을 갖는, 전기습윤 표시 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 투명 필터가 상기 투명 콘택홀 패턴과 동일한 물질을 포함하도록 상기 투명 필터 및 상기 투명 콘택홀 패턴을 포함하는 층을 포함하는, 전기습윤 표시 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    불순물이 확산되는 것을 방지하기 위한, 상기 컬러 필터와 상기 제1 전극 사이의 확산 방지층
    을 더 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 컬러 필터 상의 배리어층
    을 더 포함하는 전기습윤 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판은,
    영상을 표시하기 위한 표시 영역 - 상기 표시 영역은 상기 화소 영역들을 포함함 -,
    상기 표시 영역의 적어도 일측에서의 비표시 영역
    을 포함하고,
    상기 배리어층은 상기 표시 영역을 커버하는, 전기습윤 표시 장치.
  22. 전기습윤 표시 장치 제조 방법으로서,
    제1 베이스 기판의 화소 영역에 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 화소 영역을 구획하며 블랙 컬러를 갖는 격벽을 제공하는 단계 - 상기 격벽은 적외선 파장 범위에서의 광에 대해 투과성임 -;
    상기 화소 영역 내에 소수성막을 형성하는 단계;
    상기 화소 영역에 전기습윤층을 형성하는 단계;
    제2 베이스 기판에 제2 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 베이스 기판을 상기 제1 베이스 기판에 결합하는 단계
    를 포함하는 전기습윤 표시 장치 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 소수성막을 형성하는 단계는, 스프레이법, 패치슬릿법, 잉크젯법 중 어느 하나를 이용하여 상기 소수성막을 형성하는 단계를 포함하는, 전기습윤 표시 장치 제조 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판은 상기 화소 영역을 포함하는 화소 영역들을 포함하고,
    상기 방법은, 상기 제1 전극을 형성하는 단계 이전에,
    상기 제1 베이스 기판의 상기 화소 영역들의 부분에서의 컬러 필터, 및
    상기 화소 영역들의 상이한 부분에서의 투명 유기막
    을 형성하는 단계를 더 포함하는, 전기습윤 표시 장치 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 투명 유기막을 형성하는 단계는, 제1 두께를 갖는 투명 필터 및 상기 제1 두께보다 작은 제2 두께를 갖는 투명 콘택홀 패턴을 갖는 상기 투명 유기막을 형성하기 위해 슬릿 마스크나 회절 마스크를 이용하는 포토리소그래피 공정으로 상기 투명 유기막을 형성하는 단계를 포함하는, 전기습윤 표시 장치 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 컬러 필터 및 상기 투명 필터를 형성하는 단계 이전에 상기 제1 베이스 기판 상에 스위칭 소자를 형성하는 단계;
    상기 컬러 필터 및 상기 투명 필터를 형성하는 단계 이후에, 상기 투명 필터를 통해 상기 스위칭 소자의 일부를 노출하는 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 콘택홀을 통해 상기 스위칭 소자에 상기 제1 전극을 연결시키는 단계
    를 더 포함하는 전기습윤 표시장치 제조 방법.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 제1 베이스 기판은,
    상기 화소 영역을 포함하는 화소 영역들을 포함하는 표시 영역; 및
    상기 표시 영역의 적어도 일측에서의 비표시 영역
    을 포함하고,
    상기 방법은, 쉐도우 마스크를 이용하여 상기 표시 영역 상에 배리어층을 기상증착하는 단계를 더 포함하는, 전기습윤 표시 장치 제조 방법.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 격벽에 대응하는 위치에서 상기 제2 베이스 기판 상의 컬럼 스페이서를 형성하는 단계
    를 더 포함하는 전기습윤 표시 장치 제조 방법.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130126356A (ko) 2012-05-11 2013-11-20 삼성디스플레이 주식회사 전기 습윤 표시장치
KR101949529B1 (ko) * 2012-06-20 2019-02-18 리쿠아비스타 비.브이. 전기 습윤 표시장치
US9513474B2 (en) * 2014-02-12 2016-12-06 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting element
US9229221B1 (en) * 2014-02-21 2016-01-05 Amazon Technologies, Inc. Electrode configurations for an electrowetting display device
US9910264B1 (en) * 2014-06-24 2018-03-06 Amazon Technologies, Inc. Contact of spacers to pixel walls in an electrowetting device
US9645385B2 (en) * 2014-06-26 2017-05-09 Amazon Technologies, Inc. Methods and apparatuses for fabricating electrowetting displays
US9529186B1 (en) 2014-06-27 2016-12-27 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device
JPWO2016017191A1 (ja) * 2014-07-31 2017-04-27 Jsr株式会社 表示素子、感光性組成物およびエレクトロウェッティングディスプレイ
US20160091709A1 (en) * 2014-09-29 2016-03-31 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device
US20160091711A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-31 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting element with a layer including silicon and fluorine
US9465207B1 (en) * 2014-12-03 2016-10-11 Amazon Technologies, Inc. Pixel wall and spacer configuration for an electrowetting display
US9348132B1 (en) 2014-12-03 2016-05-24 Amazon Technologies, Inc. Pixel wall and spacer configuration for an electrowetting display
US9588336B1 (en) * 2014-12-17 2017-03-07 Amazon Technologies, Inc. Liquid duct for an electrowetting display
US9547167B1 (en) * 2014-12-17 2017-01-17 Amazon Technologies, Inc. Fabrication method for top plate and spacers for an electrowetting display
US9740000B2 (en) * 2014-12-23 2017-08-22 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device with shaped colour filter
CN104570326B (zh) * 2015-01-27 2017-06-20 深圳市国华光电科技有限公司 一种提高电润湿器件封装性能的方法及电润湿器件
CN104658431B (zh) * 2015-03-11 2017-12-15 京东方科技集团股份有限公司 显示面板以及包括该显示面板的显示装置
US9684161B1 (en) * 2015-09-30 2017-06-20 Amazon Technologies, Inc. Reflectance in electrowetting displays
US9529189B1 (en) * 2015-09-30 2016-12-27 Amazon Technologies, Inc. Reflectance in electrowetting displays
US10338373B2 (en) * 2015-12-18 2019-07-02 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting element with ridge
US10067335B1 (en) * 2015-12-28 2018-09-04 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting element with shaped color filter
US10656408B1 (en) * 2016-08-30 2020-05-19 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting display device with integrated pixel spacer
US10156714B1 (en) * 2017-03-22 2018-12-18 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting pixel with bottom electrode to reduce electromagnetic fringe fields
CN107037581A (zh) * 2017-04-20 2017-08-11 华南师范大学 一种电润湿显示器件及其制备方法
US10379340B1 (en) * 2017-08-03 2019-08-13 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting pixel with main and initiation electrodes and connected storage capacitors
US10802266B1 (en) * 2017-09-21 2020-10-13 Amazon Technologies, Inc. Electrowetting element with protrusion
CN112310300A (zh) * 2019-07-23 2021-02-02 群创光电股份有限公司 发光装置以及制作发光装置的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170631A (ja) * 2007-01-10 2008-07-24 Sony Corp 液体デバイス、液体デバイス製造装置および方法
US20090169806A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Industrial Technology Research Institute Display and fabricating method thereof
US20090168144A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Industrial Technology Research Institute Electrowetting display devices and fabrication methods thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3294509B2 (ja) * 1996-09-25 2002-06-24 シャープ株式会社 液晶表示装置
CN100568332C (zh) 2003-10-08 2009-12-09 皇家飞利浦电子股份有限公司 电润湿显示设备
WO2005038764A1 (en) 2003-10-08 2005-04-28 E Ink Corporation Electro-wetting displays
CN100451724C (zh) 2004-06-23 2009-01-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 双稳态电浸润光学元件及其驱动方法
US7755582B2 (en) * 2005-02-23 2010-07-13 Pixtronix, Incorporated Display methods and apparatus
KR101246005B1 (ko) 2006-03-29 2013-03-20 엘지디스플레이 주식회사 전기 습윤 표시장치
KR101272895B1 (ko) 2006-06-30 2013-06-11 엘지디스플레이 주식회사 일렉트로 웨팅 디스플레이 소자
WO2008088207A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 Miortech Holding B.V. Mirror system for a vehicle and method of operating said mirror system
KR20080071250A (ko) * 2007-01-30 2008-08-04 전북대학교산학협력단 전기 습윤 디스플레이
GB0723861D0 (en) 2007-12-06 2008-01-23 Liquavista Bv Transflective electrowetting display device
US8023167B2 (en) * 2008-06-25 2011-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Backlight displays
GB0814079D0 (en) 2008-08-01 2008-09-10 Liquavista Bv Electrowetting system
TWI407146B (zh) * 2009-06-10 2013-09-01 Ind Tech Res Inst 電濕潤顯示器之結構與其製法
KR101557802B1 (ko) 2009-10-14 2015-10-06 삼성전자주식회사 전기습윤을 이용한 디스플레이 장치
KR20110112946A (ko) 2010-04-08 2011-10-14 엘지디스플레이 주식회사 전기습윤표시장치
KR20110116506A (ko) * 2010-04-19 2011-10-26 엘지디스플레이 주식회사 전기습윤 표시장치
US20110285713A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Jerzy Wieslaw Swic Processing Color Sub-Pixels

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170631A (ja) * 2007-01-10 2008-07-24 Sony Corp 液体デバイス、液体デバイス製造装置および方法
US20090169806A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Industrial Technology Research Institute Display and fabricating method thereof
US20090168144A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Industrial Technology Research Institute Electrowetting display devices and fabrication methods thereof

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