专利名称：电泳显示设备及其制造方法
技术领域：
本公开涉及一种电泳显示(EPD)设备及其制造方法，更具体地，涉及一种适用于防止密封剂进入非有源区的电泳显示设备及其制造方法。
背景技术：
本申请要求2008年12月23日提交的韩国专利申请No. 10-2008-132730的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容。 总体而言，电泳显示(EPD)设备是一种反射型显示设备，其能够利用电泳现象重复地写入和擦除图像和字母。换句话说，EPD使分散在流体物质中的带电颗粒按照施加的电场来移动，以显示图像或字母。 EPD可被制造得很轻薄，并通常在例如纸张的弯曲状态下仍保持显示属性。另外，
与纸张相比，EPD提供优良的视觉效果和便携性。考虑到这些因素，作为纸张的替代的介质，
EPD已经受到逐年增长的重视，而且已被积极地开发为一种柔性显示设备。 图1A是示出根据相关技术的EPD的截面图。参照图IA，相关技术的EPD包括具有
下电极(未示出)的下基板10、具有上电极(未示出)的上基板12、以及夹在上和下基板
12和10之间的电泳膜14。电泳膜14包括被在上、下电极之间感应的垂直电场所驱动的电
泳悬浮颗粒。上、下基板12、10可以是柔性板型的基础基板。 EPD还包括夹在上、下基板12、 10之间的密封剂16。形成密封剂16以防止湿气侵入EPD。密封剂16通过这样的工序来形成，S卩，该工序利用图1B所示的分配器18在下基板10上分配流体密封剂，并使流体密封剂16a由于电泳膜14和上基板12之间的张力而沿方向Dl流动。 然而，在柔性下基板10上分配的流体密封剂16a可能不仅沿着正方向Dl，而且可能沿着负方向D2流动。沿着负方向D2流动的流体密封剂16a可到达超出密封剂形成区的不同区域，例如包括驱动电路加载区的非有源区。在此情况下，流体密封剂16a造成要形成或安装在驱动电路加载区上的驱动电路的故障或损坏。 为了解决驱动电路的故障或损坏，提出了一种向面板的边缘转移(shift)驱动电路的方法。驱动电路的转移迫使面板被扩大。由于密封剂形成在不必要的区域，所以密封剂的量也增加。
发明内容
因此，本实施方式涉及一种EPD及其制造方法，其能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。 本实施方式的目的是提供一种能够防止分配的流体密封剂向非有源区移动的EPD及其制造方法。 实施方式的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过实施方式的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得实施方式的优点。 根据本实施方式的一个总的方面，一种电泳显示设备包括第一基板，其包括有源区、密封剂形成区以及非有源区；形成在所述有源区中的薄膜晶体管阵列；与所述第一基板相对的第二基板；位于所述第一基板和第二基板之间的电泳膜；形成在所述密封剂形成区中的密封剂；形成在所述密封剂形成区中的密封剂阻挡块，其中所述密封剂阻挡块包括至少两个坝状物以及坝状物之间的沟。 密封剂形成区设置在有源区和非有源区之间的边界部分中，并且流体密封剂被分配在与有源区邻近的密封剂形成区上。 密封剂阻挡块形成在与非有源区邻近的密封剂形成区上。 根据本实施方式的另一方面的一种EPD的制造方法包括以下步骤制备第一基板以及第二基板，其中所述第一基板包括有源区、密封剂形成区和非有源区；在所述第一基板的所述有源区中形成栅极和选通线；在所述第一基板的包括所述密封剂形成区和所述有源区的一部分上形成栅绝缘膜；在所述栅绝缘膜上形成半导体图案和源极/漏极；在具有所述源极/漏极和所述密封剂形成区的所述第一基板上形成钝化膜；形成与所述漏极相连的像素电极；在所述第一基板和第二基板之间形成电泳膜；以及在所述密封剂形成区中分配密封剂，其中对所述密封剂形成区中的所述栅绝缘膜和钝化膜被进行构图以提供至少两个坝状物以及坝状物之间的沟。 第一和第二坝状物设置在钝化膜和栅绝缘膜的构图步骤之后钝化膜和栅绝缘膜被保留的区域上，而所述沟设置在钝化膜和栅绝缘膜的构图步骤之后钝化膜和栅绝缘膜被去除的区域上。 第一和第二坝状物以栅绝缘膜和钝化膜的堆叠层来形成。 在对下面的附图和详细描述的研究之后，其他系统、方法、特征和优点对于本领域的技术人员来说将是或将变得明显。意欲将所有这种附加的系统、方法、特征和优点包括在本描述中，使其落入在本发明的范围之内，并且得到下面的权利要求的保护。本部分中任何内容不应作为对那些权利要求的限制。结合本实施方式，下面讨论其他的方面和优点。应当理解，本公开的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供所要求保护的本公开的进一步解释。
附图被包括在本申请中以提供对实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开的原理。附图中 图1A和1B是示出根据相关技术的EPD的截面 图2A是示出根据本公开的实施方式的EPD的平面 图2B是沿图2A所示的线I-I'的提取的截面图； 图3是示出在根据本公开的实施方式的分散在EPD上的流体密封剂的状态的截面图；以及 图4A到4C是示出根据本公开的实施方式的EPD中所包括的流体密封剂的流动状态的截面图。
具体实施例方式
下面将详细描述本公开的实施方式，在附图中例示出了其示例。在下文中介绍的 这些实施方式被提供作为示例，以向本领域的普通技术人员传达其精神。因此，这些实施方 式以不同的形式来实施，由此不限于在此所描述的这些实施方式。另外，为了便于说明附 图，设备的尺寸和厚度可能被夸大地表示。在可能的情况下，相同的标号在包括附图的本公 开中使用以代表相同或类似部件。 下面将参照附图详细说明根据本公开的实施方式的EPD及其制造方法。 图2A是示出根据本公开的实施方式的EPD的平面图。图2B是沿图2A的I-I'线
提取的截面图。参照图2A和2B，本实施方式的EPD包括下基板20、上基板30、以及夹在基
板20和30之间的电泳膜90。 EPD被划分为与下基板20的与电泳膜90交叠的部分相对应
的有源区AA、以及包括下基板20的其余部分(除了密封剂形成区A之外)的非有源区NAA。 上基板30包括形成在上板82上的公共电极84。上板82可由柔性材料形成，例如
柔性塑料、易弯曲的基膜、柔性金属等。 电泳膜90被构造为包括多个囊92，其每个包含带电颜料颗粒、设置在囊92下方的 下保护层94、以及位于囊92上方的上保护层96。各个囊92被构造为包含与正极性电压起 反应的黑颜料颗粒92a、与负极性电压起反应的白颜料颗粒92b、以及溶剂92c。上、下保护 层96、94保护囊92，防止其移动。上、下保护层96、94可由柔性塑料、易弯曲的基膜、或其他 类似材料形成。 下基板20包括在下板42的有源区上的栅绝缘膜44的中心彼此交叉而形成的选 通线和数据线(未示出)、在选通线和数据线的交叉处形成的薄膜晶体管(TFT)6、以及在通 过交叉的选通线和数据线而限定的各个像素区域上形成的像素电极18。下板42可由柔性 材料形成，例如柔性塑料、易弯曲的基膜、柔性金属等。 TFT 6包括接收栅极电压的栅极8、连接于数据线的源极10、连接于像素电极18的 漏极12、以及与栅极8交叠并在源极10和漏极12之间形成沟道的有源层14。有源层14 被形成为与源极10和漏极12部分地交叠，以形成沟道。TFT 6还包括形成在有源层14上 的欧姆接触层48。欧姆接触层48与源极10和漏极12进行欧姆接触。欧姆接触层48与有 源层14 一起可构成半导体图案45。 像素电极18通过接触孔17与漏极12电接触。接触孔17穿过钝化(或保护)膜 50，并将漏极12露出。钝化膜50保护TFT 6。 以这种结构形成的下基板20通过粘合剂与电泳膜90结合。 EPD还包括夹在上和下基板30和20之间的密封剂100、以及设置在密封剂形成区 上的密封剂阻挡块，该密封剂形成区位于有源区和非有源区AA和NAA之间的边界部分。密 封剂100防止湿气进入EPD内部。密封剂阻挡块在密封剂形成过程中控制密封剂100的流 动。 密封剂100通过分配工序和使流体密封剂100a固化的硬化工序来形成，其中该分 配工序使用图3所示的分配器28在下基板20的密封剂形成区A上的指定位置分配流体密 封剂100a。密封剂形成区A上的指定位置被设计为更接近有源区AA，而控制流体密封剂 100a的流动的密封剂阻挡块被形成为接近非有源区NAA。
更具体地，由于下基板20中所包括的下板42的弯曲属性，硬化之前的流体密封 剂100可以不仅向有源区AA流动，而且还可以向非有源区NAA流动。为了防止流体密封剂 100a流进非有源区NAA，密封剂阻挡块形成在接近非有源区NAA的边界部分的密封剂形成 区A上。该密封剂阻挡块包括可如图3所示按顺序设置的第一坝状物(dam) 102a、沟104、 和第二坝状物102b 。 下面将详细描述通过密封剂阻挡块防止流体密封剂100a流进非有源区NAA。
如图3所示的在下基板20上分配的流体密封剂100a如图4A至4C所示向有源区 AA和非有源区NAA流动。向有源区AA流动的流体密封剂100a填充被下基板20、上基板30 以及电泳膜90包围的开口。 同时，如图4A所示，由于在第一坝状物102a的一个边缘产生的张力，向非有源区 NAA流动的流体密封剂100a首先被防止流入沟104。如图4B所示，未被第一坝状物102a 防止而向非有源区溢出的流体密封剂100a由于在第一坝状物102a的另一边缘产生的张力 而其次被阻止向第二坝状物102b移动。另外，如图4C所示，尽管有第一坝状物102a和沟 104的作用而仍向非有源区NAA移动的流体密封剂100a由于在第二坝状物102b的一个边 缘处产生的张力而再次被阻止流入非有源区NAA。因此，通过在密封剂形成过程中在密封剂 形成区A上形成的第一和第二坝状物102a和102b以及沟104，可以基本防止流体密封剂 lOOa流入非有源区NAA。 第一和第二坝状物102a和102b以及沟104不仅防止流体密封剂100a向非有源 区NAA移动，而且防止湿气侵入有源区AA。这是因为湿气通过第二坝状物102b、沟104以及 第一坝状物102a进入有源区AA的侵入路径比湿气不通过第一和第二坝状物102a和102b 以及沟104侵入有源区AA的侵入路径长。换句话说，湿气的侵入路径的长度越长，湿气侵 入的可能性越低，因为外部湿气在侵入期间会蒸发。因此，第一坝状物102a、沟104以及第 二坝状物102b与不具有这些障碍的设备相比能够极大地防止外部湿气侵入有源区AA。
下面将说明其中形成有坝状物和沟的EPD的上和下基板30和20的制造方法。以 下将参照图2B描述该方法。 首先，如图2B所示，下基板20包括栅极8和选通线(未示出)，其通过在下板42 上形成和构图用于栅极和选通线的金属膜来提供。在下板42的包括栅极8和选通线的整 个表面上形成栅绝缘膜44。栅绝缘膜44由例如硅氮化物的绝缘材料形成。此时，栅绝缘膜 44不仅在有源区AA上形成，而且在密封剂形成区A上形成。 通过在下板42上形成和构图非晶硅膜、非晶掺杂硅膜、以及用于数据线的金属 膜，在具有栅绝缘膜44的下板42上提供包括堆叠的有源层14和欧姆接触层48的半导体 层图案45、源极/漏极10和12以及数据线(未示出)。在此情况下，半导体层图案45和 源极/漏极的形成可通过在对非晶硅/掺杂硅膜构图之后形成和构图金属膜来完成，或通 过对非晶硅/掺杂硅膜以及金属膜进行一次构图的统一处理来完成。 顺序地，在包括源极/漏极10和12以及数据线的下板42上形成钝化(或保护) 膜50。对钝化膜50构图以形成露出漏极12的接触孔17。该钝化膜50由有机绝缘材料形 成，该有机绝缘材料包括例如感光亚克力或BCB的材料。 另外，当在有源区AA上形成钝化膜50时，同时也在密封剂形成区A上形成钝化膜 50。在此情况下，密封剂形成区A上的钝化膜50形成在栅绝缘膜44上。当通过对有源区AA上的钝化膜50进行构图来形成接触孔17时，对密封剂形成区A上的钝化膜50和栅绝 缘膜44进行一次构图，由此形成第一和第二坝状物102a和102b以及沟104。在钝化膜50 的构图工序之后，由栅绝缘膜44和钝化膜50构成的剩余的双膜(或堆叠层)图案变为第 一和第二坝状物102a和102b。双膜图案之间，即钝化膜44和栅绝缘膜50未保留的区域成 为沟104。第一和第二坝状物102a和102b的高度对应于栅绝缘膜44和钝化膜50的总高 度，因为它们是通过对堆叠的栅绝缘膜44和钝化膜50进行构图而形成的。
接着，通过在包括接触孔17的下板42上形成和构图透明导电膜来提供像素电极 18。像素电极18经由接触孔17电连接到漏极12。 下面将参照图2A说明EPD的上基板以及与上基板结合的电泳膜的制造方法。
上基板30包括位于上板82下方的公共电极84。通过在上板82下方形成透明导 电膜来提供公共电极84。上板82的公共电极84与电泳膜90粘接。 通过在多个囊92的下面和上面分别定位下保护层94和上保护层96来提供电泳 膜90。各个囊92包含带电颜料颗粒。 以此方式，虽然以第一坝状物102a、沟104、以及第二坝状物102b的设置方式实现 密封剂阻挡块，但是本实施方式的EPD不限于此。密封剂阻挡块可由多于2个坝状物以及每 两个坝状物之间的沟组成。例如，本实施方式的EPD可包括具有其他设置方式的密封剂阻 挡块，在该其他设置方式中第一坝状物102a、沟104、以及第二坝状物102b至少重复两次。
如上所述，EPD及其制造方法在密封剂形成区上形成密封剂阻挡块，并防止下板上 所分配的流体密封剂流入非有源区。由此，流体密封剂不形成在非期望区域(或范围)上， 使得处理效率提高。另外，由于流体密封剂不流进驱动电路加载区域，所以能够基本上防止 将要在随后的工序中形成或安装的驱动电路中的缺陷和/或故障。此外，不需要将驱动电 路向面板的边缘转移，由此能够避免面板的尺寸增大。另外，还能够更加有效地阻挡外部湿 气侵入有源区。 尽管仅针对于上述实施方式而对本公开进行了有限的说明，但是本领域普通技术 人员应当理解，本公开不限于这些实施方式，而可以在不偏离本公开的精神的情况下做出 各种变化或修改。因此，本公开的范围应仅由所附的权利要求及其等同物来确定。
权利要求
一种电泳显示设备，该电泳显示设备包括第一基板，其包括有源区、密封剂形成区以及非有源区；形成在所述有源区中的薄膜晶体管阵列；与所述第一基板相对的第二基板；位于所述第一基板和第二基板之间的电泳膜；形成在所述密封剂形成区中的密封剂；形成在所述密封剂形成区中的密封剂阻挡块，其中所述密封剂阻挡块包括至少两个坝状物以及坝状物之间的沟。
2. 根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中所述密封剂形成区设置在所述有源区和非有源区之间的边界部分中。
3. 根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中所述密封剂在被硬化之前被分配在所述密封剂形成区的与所述有源区邻近的一部分中。
4. 根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中所述密封剂阻挡块形成在所述密封剂形成区的与所述非有源区邻近的一部分中。
5. 根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中所述第一基板和第二基板各包括柔性材料。
6. 根据权利要求1所述的电泳显示设备，其中所述第一基板还包括栅绝缘膜和钝化膜，并且其中所述坝状物由与所述栅绝缘膜和钝化膜相同的材料形成。
7. —种制造电泳显示设备的方法，该方法包括以下步骤制备第一基板以及第二基板，其中所述第一基板包括有源区、密封剂形成区和非有源区；在所述第一基板的所述有源区中形成栅极和选通线；在所述第一基板的包括所述密封剂形成区和所述有源区的一部分上形成栅绝缘膜；在所述栅绝缘膜上形成半导体图案和源极/漏极；在具有所述源极/漏极和所述密封剂形成区的所述第一基板上形成钝化膜；形成与所述漏极相连的像素电极；在所述第一基板和第二基板之间形成电泳膜；以及在所述密封剂形成区中分配密封剂，其中对所述密封剂形成区中的所述栅绝缘膜和钝化膜被进行构图以提供至少两个坝状物以及坝状物之间的沟。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述坝状物设置在所述钝化膜和栅绝缘膜的构图步骤之后所述钝化膜和栅绝缘膜被保留的区域上，而所述沟设置在所述钝化膜和栅绝缘膜的构图步骤之后所述钝化膜和栅绝缘膜被去除的区域上。
9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述坝状物以所述栅绝缘膜和钝化膜的堆叠层来形成。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中所述钝化膜具有露出所述漏极的接触孔。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中在对所述钝化膜进行构图以提供所述接触孔的期间对位于所述密封剂形成区中的所述钝化膜和栅绝缘膜进行构图。
12. 根据权利要求7所述的方法，其中所述密封剂形成区设置在所述有源区和非有源区之间的边界部分中。
13. 根据权利要求7所述的方法，其中所述密封剂被分配在所述密封剂形成区的与所述有源区邻近的一部分中。
14. 根据权利要求7所述的方法，其中所述坝状物和沟形成在所述密封剂形成区的与所述非有源区域邻近的一部分中。
15. 根据权利要求7所述的方法，其中所述第一基板和第二基板各包括柔性材料。
全文摘要
电泳显示设备及其制造方法。本发明公开了一种适用于防止分配的流体密封剂向非有源区移动的EPD。该EPD包括第一基板，其包括有源区、密封剂形成区以及非有源区；形成在所述有源区中的薄膜晶体管阵列；与所述第一基板相对的第二基板；位于所述第一基板和第二基板之间的电泳膜；形成在所述密封剂形成区中的密封剂；形成在所述密封剂形成区中的密封剂阻挡块，其中所述密封剂阻挡块包括至少两个坝状物以及坝状物之间的沟。
文档编号G02F1/167GK101762925SQ20091015178
公开日2010年6月30日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年12月23日
发明者朴宰秀, 李裁求 申请人:乐金显示有限公司