电泳显示设备及其制造方法

专利名称：电泳显示设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电泳显示设备，更具体地，涉及改善了均匀性的电泳显示设备及其制
造方法。
背景技术：
本发明要求2008年12月23日提交的韩国专利申请No. 10-2008-0132541的优先 权，此处以引证的方式并入其全部内容。 总体而言，液晶显示(LCD)设备、等离子体显示面板(PDP)以及有机电致发光显示 器(OLED)广泛用于显示设备。然而，最近，为了满足消费者快速多样化的要求，引入了各种 显示设备。 具体地，已要求显示设备具有重量轻、外形薄、效率高、以及显示全彩色运动图像 的功能等属性。为了满足这些属性，提出并研发了电泳显示设备，其具有纸张和其它显示设 备的优点。电泳显示设备利用带电颗粒向阳极或阴极移动的现象。电泳显示设备在对比度、 响应时间、全彩色显示、成本、便携性等方面具有优势。不同于LCD设备，电泳显示设备不需 要偏振片、背光单元、液晶层等。因此，电泳显示设备在制造成本上具有优势。
图1是相关技术的电泳显示设备的示意图，用于说明其驱动原理。在图1中，相关 技术的电泳显示设备1包括第一基板11、第二基板36以及夹在其间的墨层57。墨层57包 括多个囊63，各个囊63都在其中具有多个染白颗粒59和多个染黑颗粒61。染白颗粒59 和染黑颗粒61分别通过縮聚反应(condensation polymerization reaction)被充以负电 和正电。 连接到多个薄膜晶体管(未示出)的多个像素电极28形成在第一基板11上，各 个像素电极28设置在各个像素区域(未示出)中。正电压或负电压被选择性地施加到各 个像素电极28。当包括染白颗粒59和染黑颗粒61的囊63具有各种尺寸时，进行过滤处理 以选择具有统一尺寸的囊63。 当正或负电压被施加到墨层57时，囊63中的染白颗粒59和染黑颗粒61根据施 加电压的极性向相反的极性移动。因此，当染黑颗粒61向上移动时，显示黑色。或者，当染 白颗粒59向上移动时，显示白色。 图2是示意地示出根据相关技术的电泳显示设备的截面图。在图2中，相关技术 的电泳显示设备1包括第一基板11、第二基板36以及夹在其间的电泳膜60。电泳膜60包 括第一和第二粘接层51和53、公共电极55以及墨层57。第一和第二粘接层51和53彼此 相对，并包括透明材料。公共电极55由透明导电材料形成，并设置在第二粘接层53上，与 墨层57相对。墨层57设置在第一和第二粘接层51和53之间。墨层57包括多个囊63，各 个囊63在其中都具有多个染白颗粒59和多个染黑颗粒61。染白颗粒和染黑颗粒59和61 分别通过縮聚反应被充以负电和正电。 第二基板36包括透明材料，例如塑料或玻璃。第一基板11包括不透明材料，例如 不锈钢。按照情况需要，第一基板ll可由例如塑料或玻璃的透明材料形成。滤色层40形
4成在第二基板36的内表面上。滤色层40包括红、绿和蓝滤色图案。 选通线(未示出)和数据线19以矩阵形形成在第一基板11上。选通线和数据线 19彼此交叉以限定像素区域P。薄膜晶体管Tr形成在各个像素区域P内的选通线和数据 线19的各个交叉部分。薄膜晶体管Tr包括栅极13、栅绝缘层16、半导体层18、源极20以 及漏极22。栅极13从选通线(未示出)延伸。栅绝缘层16覆盖栅极13。半导体层18与 栅极13交叠，并包括有源层18a和欧姆接触层18b。源极20接触半导体层18，并从数据线 19延伸。漏极22与源极20隔开。 第一钝化层25和第二钝化层26形成在第一基板11的包括薄膜晶体管Tr的大致 整个表面上。第一钝化层25和第二钝化层26包括露出漏极22的漏接触孔27。第一钝化 层25由无机绝缘材料形成，第二钝化层26由有机绝缘材料形成。 像素电极28在各个像素区域P中形成在第二钝化层26上。像素电极28通过漏 接触孔27连接到漏极22。像素电极28由透明导电材料形成，例如氧化铟锡(ITO)和氧化 铟锌(IZO)之一。 包括选通线和数据线、薄膜晶体管Tr以及像素电极28的第一基板11可称为阵列 基板。 具有上述结构的电泳显示设备1使用例如自然光或室内灯光的环境光作为光源。 电泳显示设备1可通过根据施加到像素电极28的电压的极性而使囊63中的染白颗粒59 和染黑颗粒61的位置发生变化来显示图像。 在电泳显示设备l中，为了驱动阵列基板和附接于其上的电泳膜60的墨层57，将 公共电压和数据电压分别施加到公共电极55和像素电极28。存储电容器StgC形成在各个 像素区域P中以保持公共电极55和像素电极28之间的电压差直至施加下一个数据电压。 在此，除了墨层57之外，厚度约50mm到约60mm的粘接层51被夹在公共电极55和像素电 极28之间，因此电泳显示设备1需要相对较高的驱动电压。因此，为了保持高驱动电压，要 求具有大电容量的存储电容器StgC。 图3是示出用于根据相关技术的电泳显示设备的阵列基板的像素区域的平面图。 图4是沿着图3的IV-IV线的截面图。 在图3和图4中，选通线12和数据线19彼此交叉以限定像素区域P。薄膜晶体管 Tr形成在选通线12和数据线19的交叉部分作为开关元件。 跨像素区域P形成与选通线12平行的公共线14。第一存储电极15从公共线14 延伸，第一存储电极15的尺寸对应于像素区域P的大部分。薄膜晶体管Tr的漏极22包括 从其延伸的延伸部分，该延伸部分与第一存储电极15交叠因而形成存储电容器StgC，并且 其间夹有栅绝缘层16。漏极22的延伸部分变为第二存储电极24。在此，为了形成上述的 存储电容器StgC，第二存储电极24具有大于像素区域P的一半尺寸的尺寸。然而，这造成 图案的不均匀性。 更具体地，可通过使用包括多个用于各个电泳显示设备的阵列基板的母玻璃基板 来制造电泳显示设备。为了减少制造工序和成本，提出并开发了一种用于液晶显示设备的 阵列基板的制造方法，其中源极和漏极以及半导体层通过一道掩模工序形成。然而，电泳显 示设备具有与常规的液晶显示设备不同的像素区域结构。因此，在电泳显示设备中，如果源 极20和漏极22以及半导体层18通过掩模工序形成，则在母玻璃基板上的图案中存在非均匀性，并且工序缺陷增加。因此，在电泳显示设备中，源极20和漏极22以及半导体层18使 用不同的掩模通过两道掩模工序形成。 另外，如上所述，存储电容器StgC包括连接到公共线14的第一存储电极15和从 漏极22延伸的第二存储电极24。第一存储电极15通过使用包括透光部分和挡光部分的掩 模以及湿刻工序来形成，并且每单位面积的占据比不重要。然而，当源极20和漏极22以及 半导体层18使用衍射曝光法或半色调曝光法通过一道掩模工序形成时，通过使用反应气 的干刻工序来对源极20和包括第二存储电极24的漏极22进行构图。因此，每单位面积的 占据比是重要的。 尽管用于源极和漏极的金属材料的每单位面积的占据比在用于液晶显示设备的
整个母玻璃基板上是统一的，但是用于源极和漏极的金属材料的每单位面积的占据比在用
于电泳显示设备的母玻璃基板的显示区域和非显示区域中是不统一的，这是因为电泳显示
设备包括相对较大尺寸的存储电容器，以使像素区域中具有高电容量。 因此，在电泳显示设备中，不能保证使用反应气的干刻工序的均匀性，并且当源极
20和漏极22以及半导体层18通过掩模工序形成时，缺陷将增加。

发明内容
因此，本发明涉及一种电泳显示设备及其制造方法，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。 本发明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 可以通过本发明的实践来了解。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 构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。 为了实现这些和其他优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，本发明提
供一种电泳显示设备，该电泳显示设备包括位于基板上的选通线；与所述选通线平行的
公共线；位于所述选通线和所述公共线上的栅绝缘层；位于所述栅绝缘层上的数据线，所
述数据线与所述选通线交叉以限定像素区域；连接到所述选通线和所述数据线的薄膜晶体
管，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极以及漏极；从所述公共线延伸的第一存储电
极；位于所述薄膜晶体管、所述选通线和所述数据线上方的第一钝化层，所述第一钝化层露
出所述漏极；以及位于所述第一钝化层上的像素电极，所述像素电极接触所述漏极并与所
述选通线和所述数据线交叠，其中所述像素电极包括与所述第一存储电极交叠的第二存储
电极，并且所述第一存储电极和第二存储电极形成存储电容器，其间夹有所述栅绝缘层。 在另一方面，本发明提供一种制造电泳显示设备的方法，该方法包括以下步骤在
基板上形成沿着一方向的选通线、从所述选通线延伸的栅极、与所述选通线平行的公共线、
以及从所述公共线延伸的第一存储电极；在所述基板的包括所述选通线、所述栅极、所述公
共线以及所述第一存储电极的整个表面上形成栅绝缘层；通过掩模工序形成半导体层、数
据线、源极和漏极，其中所述半导体层设置在所述栅极上方，所述数据线与所述选通线交叉
以限定像素区域，所述源极从所述数据线延伸，并且所述漏极与所述半导体层上方的所述
源极隔开，其中所述栅极、所述半导体层、所述源极以及所述漏极构成薄膜晶体管；在所述
选通线、所述数据线以及所述薄膜晶体管上方形成第一钝化层，其中所述第一钝化层部分
地露出所述漏极；以及在所述第一钝化层上形成像素电极，其中所述像素电极接触所述漏极并与所述选通线和所述数据线交叠，其中所述像素电极包括与所述第一存储电极交叠的 第二存储电极，并且所述第一存储电极和第二存储电极形成存储电容器，其间夹有所述栅 绝缘层。 应当理解，本发明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发明的进一步解释。


附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且 构成本说明书的一部分，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发明 的原理。
在附图中 图1是相关技术的电泳显示设备的示意图，用于说明其驱动原理；
图2是示意地示出根据相关技术的电泳显示设备的截面图； 图3是示出用于根据相关技术的电泳显示设备的阵列基板的像素区域的平面图；
图4是沿着图3的IV-IV线的截面图； 图5是示出用于根据本发明的实施方式的电泳显示设备的阵列基板的像素区域 的平面图； 图6是沿着图5的VI-VI线的截面图； 图7A到7F是示出根据本发明的实施方式的制造阵列基板的各个工序中的用于电 泳显示设备的阵列基板的像素区域的平面图；以及 图8A到8H是示出根据本发明的实施方式的制造阵列基板的各个工序中的用于电 泳显示设备的阵列基板的像素区域的截面图。
具体实施例方式
下面将详细描述在附图中例示出的本发明的例示实施方式。 图5是示出用于根据本发明的实施方式的电泳显示设备的阵列基板的像素区域 的平面图。图6是沿着图5的VI-VI线的截面图。 在图5和图6中，选通线107和数据线118在电泳显示设备的显示区域中形成在 基板101上。选通线107和数据线118彼此交叉以限定像素区域P。栅绝缘层110夹在选 通线107和数据线118之间。公共线104由与选通线107相同的金属材料形成在与选通线 107相同的层上。从公共线104延伸的第一存储电极105设置在像素区域P中。
薄膜晶体管Tr形成在选通线107和数据线118的交叉部分作为开关元件。薄膜晶 体管Tr包括顺序设置的栅极103、栅绝缘层110、半导体层115、以及源极120和漏极122。 栅极103连接到选通线107。半导体层115包括本征非晶硅的有源层115a和掺杂非晶硅的 欧姆接触层115b。源极120和漏极122彼此隔开。源极120连接到数据线118。
第一钝化层128覆盖薄膜晶体管Tr和数据线118。第一钝化层128包括漏接触孔 133，其部分地露出薄膜晶体管Tr的漏极122。第一钝化层128由无机绝缘材料形成。有 机绝缘材料的第二钝化层130形成在第一钝化层128上。第二钝化层130厚度为2 ii m到 4ym。在此，第一钝化层128设置在包括薄膜晶体管Tr的显示区域的大致整个表面上。在另一方面，第二钝化层130设置在包括设置有薄膜晶体管Tr的开关区域TrA的像素区域P 的边界上，也就是说，设置在对应于选通线107和数据线118的区域上。第一钝化层128保 护薄膜晶体管Tr的沟道，即有源层115a在彼此隔开的源极120和漏极122之间的露出部 分。第一钝化层128改善了有机绝缘材料的第二钝化层130以及金属材料的源极120和漏 极122之间的接触属性。可省略第一钝化层128。 对应于像素区域P的像素电极140形成在第二钝化层130和第二钝化层130露出 的第一钝化层128上。如果省略第一钝化层128，像素电极140可设置在栅绝缘层110上。 像素电极140由透明导电材料形成，例如氧化铟锡或氧化铟锌。像素电极140通过漏接触 孔133接触漏极122。像素电极140的一部分与第一存储电极105交叠，并用作第二存储电 极141。第一和第二存储电极105和141构成存储电容器StgC。 在此，为了使反射率最大，像素电极140与连接到像素区域P的开关区域TrA中的 薄膜晶体管Tr的选通线107和数据线118交叠。更具体地，像素电极140覆盖数据线118， 像素电极140的另一端设置在与像素区域P相邻的另一像素区域中。 因此，由于电泳膜(未示出)，对应于选通线107和数据线118的部分用作反射区 域，因而使孔径比和反射效率最大化。 同时，在相关技术中，漏极延伸到存储区域，并且漏极覆盖超过像素区域的一半。 漏极是驱动非显示区域中的薄膜晶体管的漏极的数倍那么大。然而，在本发明中，漏极122 具有足够在其中形成漏接触孔133的尺寸，而不具有与存储区域StgA—样大的尺寸。因此， 即使半导体层115以及源极120和漏极122通过包括干刻工序在内的掩模工序形成，构图 中的问题也不会出现。 作为修改的实施方式，尽管图中未示出，可进一步在像素电极140和第二钝化层 130之间形成无机绝缘材料的第三钝化层。由于有机绝缘材料和透明导电材料之间的接触 强度比无机绝缘材料和透明导电材料之间的接触强度弱，所以通过在透明导电材料的像素 电极140和有机绝缘材料的第二钝化层130之间形成无机绝缘材料的第三钝化层，能够改 善接触属性。 图7A到7F是示出根据本发明的实施方式的制造阵列基板的各个工序中的用于电 泳显示设备的阵列基板的像素区域的平面图。图8A到8F是示出根据本发明的实施方式的 制造阵列基板的各个工序中的用于电泳显示设备的阵列基板的像素区域的截面图。图8A 到8F对应于图5的线VI-VI。为了方便说明，用于薄膜晶体管Tr的开关区域TrA和用于存 储电容器StgC的存储区域StgA被限定在像素区域P中。 在图7A和图8A中，通过沉积第一金属材料，在绝缘基板101上形成第一金属层 (未示出)，并通过掩模工序对该第一金属层进行构图以由此形成选通线107、公共线104、 栅极103以及第一存储电极105。绝缘基板101可以是玻璃基板、塑料基板、或其上具有绝 缘层的金属基板。第一金属材料可包括铝(Al)、铝合金(AlNd)、铜(Cu)、铜合金、铬(Cr)或 钛合金。掩模工序可包括施加光刻胶，通过掩模将光刻胶曝光，将光刻胶显影，蚀刻，以及剥 离光刻胶。选通线107沿着第一方向延伸。公共线104与选通线107隔开并与之平行。栅 极103设置在开关区域TrA中，并且连接到选通线107。第一存储电极105设置在存储区域 StgA中，并从公共线104延伸。 在此，通过顺序沉积不同的金属材料，可使第一金属层具有双层结构。接着，通过对双层的第一金属层进行构图，选通线107、栅极103、公共线104以及第一存储电极105可 具有例如铝合金(AlNd)/钼(Mo)或钛合金/铜(Cu)的双层结构。为了方便，图中示出了 具有单层结构的选通线107、栅极103、公共线104以及第一存储电极105。
在图7B和图8B中，通过沉积例如氧化硅(Si02)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材 料在绝缘基板101的包括选通线107、栅极103、公共线104以及第一存储电极105的大致 整个表面上形成栅绝缘层110。 通过沉积本征非晶硅和掺杂非晶硅，在栅绝缘层110上顺序形成本征非晶硅层 160和掺杂非晶硅层163。接着，通过沉积钼(Mo)、铬(Cr)、或钼钛(MoTi)之一在掺杂非晶 硅层163的大致整个表面上形成第二金属层167。 通过向第二金属层167施加光刻胶而在第二金属层167上形成光刻胶层180。光 刻胶层180是正型，其中暴露于光的部分在显影之后被去除。或者，其中暴露于光的部分在 显影之后保留的负型可用于光刻胶层180。在此情况下，当使用具有与图8B的掩模190相 反的透光部分和挡光部分的掩模时，可获得与正型相同的结果。 接着，在光刻胶层180的上方设置掩模190。掩模190包括透光部分TA、挡光部分 BA、以及半透光部分HTA。半透光部分HTA可包括狭缝或多层以控制光量，并具有比透光部 分TA低而比挡光部分BA高的透射率。光刻胶层180通过掩模190曝光。使用具有半透光 部分的掩模的曝光方法可被称为衍射曝光法或半色调曝光法。 在此，掩模190的挡光部分BA对应于将形成数据线以及源极和漏极的区域，半透 光部分HTA对应于开关区域TrA中源极和漏极之间的区域，也就是将要形成沟道的区域，透 光部分TA对应于剩余区域。 在图7B和图8C中，图8B的被曝光的光刻胶层180被显影，并且在第二金属层167 上形成第一光刻胶图案181a和第二光刻胶图案181b。第一光刻胶图案181a对应于将形成 数据线以及源极和漏极的区域。第二光刻胶图案181b具有比第一光刻胶图案181a薄的厚 度，并且对应于源极和漏极之间的区域，也就是，将在栅极103上形成沟道的区域。在剩余 区域中，图8B的光刻胶层180被去除，并且第二金属层167被露出。 在图7B和图8D中，进行第一干刻工序，并且去除被第一和第二光刻胶图案181a 和181b露出的图8C的第二金属层167，由此形成数据线118和源漏图案119。数据线118 与选通线107交叉以限定像素区域P。源漏图案119连接到数据线118，并设置在开关区域 TrA中。第一干刻工序可在第一气体模式下在真空腔(未示出)中进行。
随后，进行第二干刻工序，并且去除被数据线118和源漏图案119露出的图8C的 掺杂非晶硅层163、以及之下的图8C的本征非晶硅层160，以由此形成欧姆接触图案115b、 有源层115a和半导体图案116。第二干刻工序可在第二气体模式下在真空腔中进行。有源 层115a和欧姆接触图案115b设置在开关区域TrA中的源漏图案119下方。有源层115a 和欧姆接触图案115b具有与源漏图案119大致相同的形状和相同的尺寸。半导体图案116 设置在数据线118下方，并包括由分别与有源层115a和欧姆接触图案115b相同的材料形 成并形成在与它们相同的层上的第一和第二图案116a和116c。 在图7C和图8E中，在包括图8D的欧姆接触图案115b的基板101上进行灰化工 序，并且去除图8D的第二光刻胶图案181b，以由此露出在开关区域TrA中形成的图7B和图 8D的源漏图案119的中部。此时，第一光刻胶图案181a的厚度也减小。CN 101762923 A
接着，在第一气体模式下进行第三干刻工序，并且图7B和图8D的源漏图案119的 中部被去除。因此，在开关区域TrA中形成彼此隔开的源极120和漏极122。
随后，在第二气体模式下进行第四干刻工序，被源极120和漏极122露出的图8D 的欧姆接触图案115b的中部被去除，以由此形成彼此隔开的欧姆接触层115c，并露出有源 层115a。有源层115a和欧姆接触层115c可构成半导体层115。顺序设置在开关区域TrA 中的栅极103、栅绝缘层110、半导体层115以及源极120和漏极122形成薄膜晶体管。
同时，在第四干刻工序中，图案中几乎不存在非均匀性，该非均匀性可能由用于源 极120和漏极122的金属材料的不同的每单位面积的占据比而导致。在本发明中，漏极122 不包括具有大于像素区域P的一半尺寸的尺寸的存储电容器的电极的一部分。漏极122通 过将稍后形成的漏接触孔而接触像素电极，并向像素电极提供信号。漏极122具有这样的 尺寸，使得漏接触孔形成在漏极122的边界之内。因此，漏极122的尺寸类似于用作非显示 区域的驱动元件的驱动薄膜晶体管的漏极的尺寸。用于源极120和漏极122的金属材料的 每单位面积的占据比在整个基板101上是统一的。因此，在干刻工序中反应气体不聚集在 基板101的特定区域。 在图7D和图8F中，进行灰化或剥离工序，并且图8E的第一光刻胶图案181a被去 除。接着，通过沉积例如氧化硅(Si02)或硅氮化物(SiNx)的无机绝缘材料在基板101的包 括数据线118以及源极120和漏极122的大致整个表面上形成第一钝化层128。随后，通过 向第一钝化层128施加例如感光亚克力或苯并环丁烯(BCB)的有机绝缘材料在第一钝化层 128上形成有机绝缘层(未示出)。有机绝缘层具有平坦表面，并具有约3 ii m(微米)到约 5ym(微米)的第一厚度。接着，有机绝缘层通过使用具有透光部分、半透光部分以及挡光 部分的掩模(未示出)而曝光，接着被显影，以由此形成第一有机绝缘图案171a、第二绝缘 图案171b以及通孔132。通孔132露出第一钝化层128，并对应于将在漏极122上方形成 漏接触孔的区域。第一有机绝缘图案171a具有第一厚度，并对应于开关区域TrA以及选通 线107和数据线118。第二有机绝缘图案171b具有比第一厚度小的第二厚度，并对应于剩 余区域。第二厚度可以是lPm(微米)。 在图7E和图8G中，在第三气体模式下进行第五干刻工序，并且图8F的通过通孔 132露出的第一钝化层128被去除以由此形成漏接触孔133，该漏接触孔133部分地露出漏 极122。接着，进行灰化工序或在第四气体模式下进行第六干刻工序，并且图8F的具有第二 厚度的第二有机绝缘图案171b被去除以由此露出像素区域P中的第一钝化层128。在此， 通过灰化工序或第六蚀刻工序，图8F的第一绝缘图案171a的第一厚度也减少了第二厚度， 并且第二钝化层130被形成为具有约2ym(微米)到4ym(微米)的第三厚度。第二钝化 层130形成在开关区域TrA和像素区域P的边界中，也就是说，对应于选通线107和数据线 118。 在此，可省略无机绝缘材料的第一钝化层128。在此情况下，可通过灰化工序或第 六干刻工序去除图8F的第二有机绝缘图案171b来露出栅绝缘层110。
同时，在形成有机绝缘层之前，可通过对第一钝化层128进行构图来形成露出薄 膜晶体管Tr的漏极122的漏接触孔133。此时，可以使用由透光部分和挡光部分构成的掩 模来形成第二钝化层130。 作为修改的实施方式，尽管图中未示出，为了改善第二钝化层130和其上将要形
10成的像素电极之间的接触属性，可形成无机绝缘材料的第三钝化层以覆盖第二钝化层130。 第三钝化层具有与第二钝化层130相同的形状。也就是说，第三钝化层的端部与第二钝化 层130的端部一致。可通过另一掩模工序对第三钝化层进行构图。 或者，可通过与第二钝化层130相同的掩模工序对第三钝化层进行构图。更具体 地，可形成用于第二钝化层130的有机绝缘层(未示出)，并且可通过沉积无机绝缘层在该 有机绝缘层上形成无机绝缘层。接着，可在无机绝缘层上形成光刻胶层。光刻胶层可通过上 述衍射曝光法或半色调曝光法而曝光，并可被显影以由此形成第三和第四光刻胶图案(未 示出)。第三光刻胶图案可具有比第四光刻胶图案更厚的厚度。接着，通过使用光刻胶图案 作为蚀刻掩模以顺序去除无机绝缘层、有机绝缘层、以及第一钝化层128，来形成漏接触孔 133。第四光刻胶图案可通过灰化工序去除，并且可露出对应于像素区域P的无机绝缘层。 露出的无机绝缘层和其下方的有机绝缘层可被去除，由此可形成第二钝化层130和第三钝 化层(未示出)以对应于选通线107和数据线118以及开关区域TrA。
接着，在图7F和图8H中，通过沉积例如氧化铟锡、氧化铟锌、或氧化铟锡锌的透明 导电材料而在第二钝化层130上形成透明导电材料层(未示出)。通过掩模工序对透明导 电材料层进行构图，以由此在像素区域P中形成像素电极140。像素电极140通过漏接触孔 133接触薄膜晶体管Tr的漏极122。为了使反射率最大化，像素电极140与连接到薄膜晶 体管Tr的选通线107和数据线118交叠。像素电极140的端部设置在与数据线118相邻 的下一个像素区域中。 在此，像素电极140在存储区域StgA中的一部分变为第二存储电极141。第二存 储电极141和其下方的第一存储电极105构成存储电容器StgC，栅绝缘层110和第一钝化 层128或栅绝缘层110夹在其间作为介电物质。 如此，由于本发明的各个像素区域P中的存储电容器StgC包括从公共线104延伸 的第一存储电极105、以及作为像素电极140的一部分的第二存储电极141，所以存储电容 器StgC的电容量与相关技术中的类似。另外，即使在像素电极P中存储电容器StgC的尺 寸增加以增加存储电容器StgC的电容量，漏极122也不影响存储电容器StgC的电容量，因 而不需要增加漏极122的尺寸。因此，防止由于漏极在整个基板101上的每单位面积的占 据比而出现非均匀图案。 另外，在本发明中，因为像素电极140具有对应于像素电极P的大致整个部分的尺 寸，所以通过扩大从公共线104延伸的第一存储电极105可以容易地增加存储电容器StgC 的电容量。 同时，尽管图中未示出，包括按顺序的基膜、公共电极、墨层以及粘接层的电泳膜 设置在阵列基板上方，使得墨层夹在公共电极和像素电极之间，并且粘接层与像素电极相 对，接着电泳膜和阵列基板彼此附接，由此完成电泳显示设备。在此，基膜可以由透明的柔 性材料形成，例如PET。公共电极由透明导电材料形成，并形成在基膜的大致整个表面上。 墨层包括囊，其每一个具有分别通过縮聚反应被充以负电和正电的多个染白颗粒和多个染 黑颗粒。 为了制造显示彩色图像的电泳显示设备，可根据以下处理在附接到阵列基板的显 示区域的电泳膜上形成包括红、绿和蓝滤色图案的滤色层通过例如旋涂法的涂敷法向电 泳膜施加红、绿、和蓝彩色抗蚀剂之一，例如红彩色抗蚀剂，由此形成红滤色层(未示出)，该红滤色层可通过包括透光部分和挡光部分的掩模而曝光，接着被显影以由此形成对应于
一些像素区域的红滤色图案，接着可与红滤色图案类似地形成绿和蓝滤色图案。 接着，可在滤色层上方设置相对基板(未示出)，可沿着显示区域的外围的非显
示区域形成密封图案(未示出)，并且将相对基板粘接到阵列基板，使得显示区域被遮蔽
(screened)，由此能够完成显示彩色图像的电泳显示设备。相对基板可以是透明和柔性的
塑料。可使用粘接层将相对基板粘接到电泳膜或滤色层，并且在此情况下，可省略密封图案。 即使在上述实施方式中在电泳膜上形成滤色层，也可在相对基板上形成滤色层， 接着将滤色层附接到包括电泳膜的阵列基板。 在本发明中，由于像素电极用作存储电容器的第二电极，所以与相关技术相比，未 减少存储电容器的电容量，并且漏极在显示区域和非显示区域中的每单位面积的占据比彼 此相似。因此，即使半导体层以及源极和漏极通过掩模工序形成，也可以在显示区域和非显 示区域中形成均匀图案。另外，由于减少了一道掩模工序而简化了制造工序，因而可以降低 成本和提高生产率。 另外，在像素区域中使像素电极最大化，因而提高了电泳显示设备的反射率。
对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以 在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的 范围内的本发明的修改和变型。
1权利要求
一种电泳显示设备，该电泳显示设备包括位于基板上的选通线；与所述选通线平行的公共线；位于所述选通线和所述公共线上的栅绝缘层；位于所述栅绝缘层上的数据线，所述数据线与所述选通线交叉以限定像素区域；连接到所述选通线和所述数据线的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极以及漏极；从所述公共线延伸的第一存储电极；位于所述薄膜晶体管、所述选通线和所述数据线上方的第一钝化层，所述第一钝化层露出所述漏极；以及位于所述第一钝化层上的像素电极，所述像素电极接触所述漏极并与所述选通线和所述数据线交叠，其中所述像素电极包括与所述第一存储电极交叠的第二存储电极，并且所述第一存储电极和第二存储电极形成存储电容器，其间夹有所述栅绝缘层。
2. 根据权利要求1所述的显示设备，该显示设备还包括第二钝化层，其覆盖所述薄膜 晶体管和所述数据线，并设置在所述薄膜晶体管和第一钝化层之间，其中所述第二钝化层由无机绝缘材料形成，并包括露出所述漏极的漏接触孔。
3. 根据权利要求2所述的显示设备，其中所述第一存储电极和第二存储电极形成存储 电容器，其间夹有所述栅绝缘层和所述第二钝化层。
4 根据权利要求1所述的显示设备，该显示设备还包括位于所述第一钝化层上的第三 钝化层，其中所述第三钝化层由无机绝缘材料形成，并具有与所述第一钝化层相同的截面 形状。
5. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一钝化层具有约2 ii m到约4 ii m的厚度。
6. 根据权利要求1所述的显示设备，该显示设备还包括位于所述像素电极上的电泳膜。
7. 根据权利要求1所述的显示设备，该显示设备还包括位于所述数据线下方的半导体 图案，其中所述半导体图案由与所述半导体层相同的材料形成。
8. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述像素电极的端部设置在与所述数据线相 邻的下一个像素区域中。
9. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述第一存储电极具有大于所述像素区域的 一半的尺寸。
10. 根据权利要求2所述的显示设备，其中所述第一钝化层由有机绝缘材料形成。
11. 根据权利要求1所述的显示设备，其中所述像素电极具有与所述像素区域的大致 整个部分相对应的尺寸。
12. —种制造电泳显示设备的方法，该方法包括以下步骤在基板上形成沿着一方向的选通线、从所述选通线延伸的栅极、与所述选通线平行的 公共线、以及从所述公共线延伸的第一存储电极；在所述基板的包括所述选通线、所述栅极、所述公共线以及所述第一存储电极的整个 表面上形成栅绝缘层；通过掩模工序形成半导体层、数据线、源极和漏极，其中所述半导体层设置在所述栅极 上方，所述数据线与所述选通线交叉以限定像素区域，所述源极从所述数据线延伸，并且所 述漏极在所述半导体层上方与所述源极隔开，其中所述栅极、所述半导体层、所述源极以及 所述漏极构成薄膜晶体管；在所述选通线、所述数据线以及所述薄膜晶体管上方形成第一钝化层，其中所述第一 钝化层部分地露出所述漏极；以及在所述第一钝化层上形成像素电极，其中所述像素电极接触所述漏极并与所述选通线 和所述数据线交叠，其中所述像素电极包括与所述第一存储电极交叠的第二存储电极，并 且所述第一存储电极和第二存储电极形成存储电容器，其间夹有所述栅绝缘层。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述第一钝化层由有机绝缘材料形成。
14. 根据权利要求12所述的方法，其中所述像素电极由透明导电材料形成。
15. 根据权利要求12所述的方法，其中所述像素电极具有与所述像素区域的大致整个 部分相对应的尺寸。
16. 根据权利要求12所述的方法，其中所述掩模工序包括使用掩模的衍射曝光法或半 色调曝光法，该掩模包括透光部分、半透光部分、以及挡光部分。
17. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括在形成所述第一钝化层之前形成覆盖 所述薄膜晶体管和所述数据线的第二钝化层，其中所述第二钝化层由无机绝缘材料形成， 并包括露出所述漏极的漏接触孔。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述第一存储电极和第二存储电极形成存储电 容器，其间夹有所述栅绝缘层和所述第二钝化层。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中形成所述第一钝化层的步骤包括以下步骤 在所述基板的包括所述第二钝化层的整个表面上形成有机绝缘材料层； 使用衍射曝光法或半色调曝光法对所述有机绝缘材料层进行曝光，并将所述有机绝缘材料层显影，由此形成第一有机绝缘图案、第二有机绝缘图案以及通孔，其中所述通孔露出 所述漏极上方的所述第二钝化层，其中所述第一有机绝缘图案具有第一厚度并对应于所述 选通线、所述数据线以及所述薄膜晶体管，其中所述第二有机绝缘图案具有小于所述第一 厚度的第二厚度，并对应于所述像素区域；通过选择性地去除所述第二钝化层来形成所述漏接触孔；以及通过完全地去除所述第二有机绝缘图案和部分地去除所述第一有机绝缘图案来形成 具有第三厚度的第一钝化层。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中形成所述第一钝化层的步骤使用干刻法。
21. 根据权利要求19所述的方法，该方法还包括在形成所述像素电极之前在所述第一 钝化层上形成第三钝化层，其中所述第三钝化层由无机绝缘材料形成。
22. 根据权利要求12所述的方法，其中所述第一钝化层具有约2 ii m到约4 y m的厚度。
23. 根据权利要求12所述的方法，该方法还包括将包括粘接层、具有带电颗粒的墨层、 公共电极以及基膜在内的电泳膜附接到所述像素电极上，所述墨层设置在所述粘接层和所 述基膜之间，所述粘接层位于所述像素电极上，所述带电颗粒包括具有白色的充负电的子 颗粒以及具有黑色的充正电的子颗粒。
全文摘要
本发明涉及电泳显示设备及其制造方法。该电泳显示设备包括位于基板上的选通线；与选通线平行的公共线；位于选通线和公共线上的栅绝缘层；位于栅绝缘层上的数据线，数据线与选通线交叉以限定像素区域；连接到选通线和数据线的薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、半导体层、源极以及漏极；从公共线延伸的第一存储电极；位于薄膜晶体管、选通线和数据线上方的第一钝化层，第一钝化层露出漏极；以及位于第一钝化层上的像素电极，像素电极接触漏极并与选通线和数据线交叠，其中像素电极包括与第一存储电极交叠的第二存储电极，并且第一存储电极和第二存储电极形成存储电容器，其间夹有栅绝缘层。
文档编号G02F1/167GK101762923SQ20091014635
公开日2010年6月30日 申请日期2009年6月24日 优先权日2008年12月23日
发明者朴成镇 申请人:乐金显示有限公司