电泳显示装置及其制造方法

专利名称：电泳显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及电泳显示装置及其制造方法，更具体地说，涉及这样的电泳显示装置及其制造方法，即，该电泳显示装置包括用于防止密封剂泄漏的阻挡部(barrier)，和用于在接合电泳显示装置时防止密封剂泄漏的分隔壁(partition wall)。
背景技术：
电泳显示装置是一种图像显示装置，特征在于，当将被施加了电压的一对电极浸入胶体溶液中时，胶体颗粒朝向任一极性侧移动。与液晶显示装置不同，电泳显示装置不使用背光，作为用作电子纸(电子书)的柔性显示装置是很理想的。电泳显示装置具有许多优点，如具有宽视角、高反射率、以及低功耗。电泳显示装置被构成为具有可以在两个基板之间插入电泳层的结构。这两个基板中的一个基板被构成为透明基板，而另一基板被构成为其上形成有驱动部件的阵列基板。 该电泳显示装置被构成为，按其中反射从电泳显示装置外侧输入的光的反射模式来显示图像。图1是示出现有技术的电泳显示装置的结构的截面图。如图1所示，电泳显示装置1包括第一基板20、第二基板40、作为开关部件的薄膜晶体管(TFT)、形成在第一基板 20上的像素电极18、形成在第二基板40上的公共电极42、形成在第一基板20与第二基板 40之间的电泳层60，以及形成在电泳层60与像素电极18之间的粘合层56。TFT包括形成在第一基板20上的栅极11 ；设置在第一基板20的整个表面上的栅绝缘层22，栅极11形成在栅绝缘层22上；形成在栅绝缘层22上的半导体层13 ；以及形成在半导体层13上的源极15和漏极16。在TFT的源极15和漏极16上形成有钝化层24。用于向电泳层60施加信号的像素电极18形成在钝化层M上。在这种构造中，在钝化层M中形成有接触孔观，并且像素电极18经由该接触孔观连接至TFT的漏极16。在第二基板40上形成有滤色器层44和公共电极42。电泳层60形成在滤色器层 42上，并且粘合层56形成在电泳层60上。电泳层60包括填充有白色颗粒74和黑色颗粒 76的胶囊70。当将信号施加至像素电极18时，在公共电极42与像素电极18之间产生电场。而且，电场的电力驱动胶囊70内的白色颗粒74和黑色颗粒76以使其移动，在电泳显示装置上显示图像。例如，当将负㈠电压施加至第一基板20上的像素电极18而将正⑴电压施加至第二基板40上的公共电极42时，呈现正(+)电荷的白色颗粒74移向第一基板20，而呈现负(_)电荷的黑色颗粒76移向第二基板40。在这种构造中，当从外侧(即，从第二基板 40的上侧)输入光时，所输入的光被黑色颗粒76反射，在电泳显示装置上显示黑色。另选的是，当将正(+)电压施加至第一基板20上的像素电极18而将负㈠电压施加至第二基板40上的公共电极42时，呈现正(+)电荷的白色颗粒74移向第二基板40， 而呈现负(_)电荷的黑色颗粒76移向第一基板20。在这种构造中，当从外侧(即，从第二基板40的上侧)输入光时，所输入的光被白色颗粒74反射，在电泳显示装置上显示白色。
然而，图1所示的现有技术的电泳显示装置具有下列问题。第一，在现有技术的电泳显示装置的制造方法中，难以接合第一与第二基板。在现有技术的电泳显示装置中，第一基板20和第二基板40是单独地制造的，并且进一步通过粘合层56接合以完成。在详细构造中，用于驱动单位像素的TFT和用于向电泳层施加电场的像素电极18形成在第一基板20上，通过单独的工序在第二基板40上形成公共电极42、滤色器层44、电泳层60以及粘合层56，并接着将第一基板20和第二基板40接
I=I O然而，因为电泳显示装置的单位像素通常被形成为在宽度和长度上具有大约150 微米的较小尺寸，所以在现有技术中，很难对准电泳层以精确适配到希望尺寸。当对准电泳层时，如果其上形成有电泳层60和TFT的第一基板20没有得到精确对准，则电场可能不能适当地传送至电泳颗粒，由此导致驱动信号错误。第二，现有技术的电泳显示装置的制造方法的制造工序很复杂。第一基板20和第二基板40是通过不同的工序单独制造的，通过传送单元传送，并且进一步通过结合工序接合。结果，在制造工序中第一基板20和第二基板40不是按流水线(in-line)方式形成的。第三，当接合第一基板20和第二基板40时，产生静电，静电造成电泳颗粒的初始排列有缺陷。在第二基板40上形成公共电极42、滤色器层44以及电泳层60，并且将粘合层56 施加至电泳层60。而且，为了防止粘合层56的粘合强度劣化和将相异材料粘合至粘合层 56，将保护膜粘合至粘合层56。在这个构造中，为了将第二基板40接合至第一基板20，必须将保护膜与第二基板40分离。然而，在剥离保护膜的工序期间产生的静电放电可能导致电泳颗粒的初始排列的不对准。因静电放电而造成的电泳颗粒的不对准在电泳显示装置的运转期间可能产生具有梳形图案的波纹。第四，现有技术的电泳显示装置包括粘合层56以将第二基板40接合至第一基板 20。因为粘合层56位于像素电极56与公共电极42之间，所以其妨碍电场作用于电泳颗粒。而且，执行利用密封剂来密封电泳显示装置的边缘的工序，以便防止湿气或相异材料渗透至显示区。在这个构造中，在密封第一基板和第二基板的过程中，在密封工序中凝胶状态的密封剂溢出，从而污染第一基板和第二基板。另外，密封操作之后的外观设计变差。

发明内容
本发明的目的是提供一种电泳显示装置及其制造方法，在该电泳显示装置中，将电泳层直接形成在其上形成有薄膜晶体管(TFT)的基板上，由此防止电泳层与第一基板之间的未对准，并且简化制造工序。本发明另一目的是提供一种电泳显示装置及其制造方法，在该电泳显示装置中， 将阻挡部形成在包围显示区的非显示区处，并且阻挡部与分隔壁之间的空间填充有密封剂，由此防止在密封第一基板和第二基板时密封剂泄漏。


图1是现有技术电泳显示装置的截面图。
图2是根据本发明第一实施方式的电泳显示装置的截面图。图3例示了根据本发明第一实施方式的电泳显示装置的示例性像素结构。图4A至4C例示了根据本发明第一实施方式的电泳显示装置的阻挡部的示例性形状。图5A至5G例示了根据本发明第一实施方式的用于按顺序制造电泳显示装置的示例性方法。图6A和6B例示了根据本发明第一示例性实施方式的用于按顺序形成电泳显示装置的电泳层的示例性方法。图7是根据本发明第一实施方式的电泳显示装置的平面图。图8是根据本发明第二实施方式的电泳显示装置的截面图。
具体实施例方式下面，参照附图，对根据本发明一示例性实施方式的电泳显示装置进行描述。在制造根据现有技术的电泳显示装置的工序中，通常将电泳层形成在第二基板上，而且该电泳层由不同制造厂或不同组件提供方来提供，传递至形成薄膜晶体管(TFT) 的制造工厂，并且进一步接合至第一基板。现有技术具有诸如制造工序延迟和复杂化以及第二基板在通过诸如车辆等的传递单元传递中受损的问题。在本发明一示例性实施方式中，电泳层形成在其上形成了充当开关部件的TFT的第一基板上。电泳层随着TFT的制造工序按流水线方式形成。因而，当前示例性实施方式的制造工序可以简化并且加工时间可以缩短。结果，可以实现批量生产。在当前示例性实施方式中，在非显示区处(例如，电泳显示装置的边缘)形成阻挡部，以在接合第一基板和第二基板时防止密封剂流向显示区的外侧，由此，防止出现有缺陷密封。而且，在当前示例性实施方式中，因为阻挡部在接合第一基板和第二基板的工序中防止填充在单元像素中的电泳颗粒流向非显示区，所以改进了在接合第一基板和第二基板之后电泳显示装置的外观设计。图2是根据本发明第一示例性实施方式的电泳显示装置的截面图。如图2所示，根据本发明第一示例性实施方式的电泳显示装置101包括第一基板 120和第二基板140、形成在第一基板120和第二基板140之间的电泳层160、形成在电泳显示装置101的边缘处以防止密封剂流向外侧的密封剂防漏阻挡部182，以及分别形成在第一基板120和第二基板140上以向电泳层160施加电场的像素电极118和公共电极142。电泳显示装置101可以划分成按矩阵形式排列单元像素的图像显示区，和包围图像显示区的非图像显示区。分隔壁180形成在图像显示区中，具体来说，分隔壁180形成在相邻单元像素之间，以限定单元像素。例如，分隔壁180形成在像素之间。分隔壁180可以具有预定高度，并且通过分隔壁180限定的单元像素可以具有预定容积的空间。电泳层160 形成在该空间中。电泳层160包括电泳材料和散布介质，该电泳材料可以在被公共电极142与像素电极118之间生成的电场驱动时上下移动，而该散布介质充当溶剂以允许电泳材料在其中移动。电泳颗粒可以包括白色颗粒164和黑色颗粒165。白色颗粒164和黑色颗粒165中的每一种都可以充以正电荷或负电荷。而且，电泳颗粒还可以包括彩色颗粒，以便显示彩色。该彩色颗粒可以是红色、绿色以及蓝色颗粒，或者青色、品红色以及黄色颗粒。分隔壁180可以形成在相邻单元像素之间，以分开电泳显示装置101的单元像素， 并且电泳材料填充在分隔壁180之间，以形成电泳层160。如在现有技术电泳显示装置中， 电泳层通过与第一基板的工序分立的工序接合至第二基板，随后将第二基板接合至第一基板。而且，在现有技术中，用于保护粘合膜不接合至第二基板的保护膜是必需的，由此，导致制造工序复杂化。而且，在现有技术中，当取走粘合膜时生成静电，导致有缺陷的画质。因为在分隔壁之间直接形成电泳材料，所以现有技术中的这种问题在当前示例性实施方式中不会出现。阻挡部182可以形成在第一基板120的非显示区处。阻挡部182可以被形成得完全包围显示区。在另一示例中，阻挡部182可以被设置成具有形成在其上的开口。该开口被设置成，在接合第一基板和第二基板时允许电泳层在充满单元像素之后溢出至电泳显示装置外。阻挡部182可以被设置为与显示区最外侧部分的分隔壁180隔开。因而，在显示区最外侧部分处的分隔壁180与阻挡部182之间形成有沟状空间184，并且密封剂186填充在该沟状空间184中。下面，对根据本发明一示范性实施方式的形成阻挡部182的优点进行描述。在现有技术中，第一基板120和第二基板120和140分离地形成并且以后接合。将密封剂186施加至填充在单元像素中的电泳层160的上表面和分隔壁180的上表面，进一步，通过密封剂186将第二基板140接合至第一基板120。在现有技术中，当密封剂186与电泳层160直接接触时，电泳层160中的电泳颗粒吸附至密封剂186从而不能被电场驱动。这是因为密封剂186和电泳层160具有相互不同的物理特性，并且带电电泳颗粒电吸附至密封剂186。而且，在现有技术中，当密封剂186被分配至非显示区以防止湿气或异物侵入显示区时，凝胶状态密封剂186因在接合第一基板和第二基板时所施加的压力而溢出至非显示区外侧。结果，在现有技术中，吸附至密封剂186的电泳颗粒不能被驱动，并且溢出至非显示区外侧的密封剂造成了污染，从而劣化了外观和质量。具体来说，为了覆盖溢出至非显示区外侧的密封剂，电泳显示装置必须设置有更大框架。然而，在当前示例性实施方式中，形成阻挡部182以包围图像显示区，并且将密封剂186填充在阻挡部182与分隔壁180之间的空间184中，并且通过密封剂186密封第一基板120和第二基板140。由此，可以防止密封剂186溢出至非显示区外侧，并且施加至填充在显示区的单元像素中的电泳颗粒的驱动力可以改进，以改良电泳显示装置的质量。图3例示了根据本发明第一示例性实施方式的电泳显示装置的示例性像素结构。 如图3所示，分隔壁180形成在图像显示区的最外侧部分处，而阻挡部182形成在非显示区处。如图3所示，电泳显示装置包括由透明玻璃或塑料制成的第一基板120和第二基板140。电泳显示装置包括形成在第一基板120上的TFT、形成在其上形成有TFT的第一基板120上的钝化层124、形成在显示区处且在钝化层IM上的像素电极118、形成在钝化层 IM上且在显示区的单元像素之间以限定单元像素的分隔壁180、形成在非显示区处且在
7钝化层IM上的阻挡部182、填充在由阻挡部182限定的单元像素中的电泳层160、形成在第二基板140上的公共电极142，以及填充在分隔壁180与阻挡部182之间的空间中以在接合第一基板120和第二基板140时密封第一基板120和第二基板140的密封剂186。TFT包括形成在第一基板120上的栅极111、形成在栅极111上的栅极绝缘层122、 由诸如非晶硅(a-Si)的半导体材料制成且形成在栅极绝缘层122上的半导体层113，以及形成在半导体层113上的源极115和漏极116。钝化层124由有机绝缘材料(如BCB (苯并环丁烯(Benzo Cyclo Butene))或光学亚克力(photo acryl))制成。接触孔117形成在钝化层124中且在TFT的漏极116的上部处，以允许形成在钝化层1 上的像素电极118经由该接触孔117与TFT的漏极116 电连接。分隔壁118可以由感光有机绝缘材料(如光学亚克力、树脂等)制成。电泳层160可以包括具有正电荷特性的白色颗粒164和具有负电荷特性的黑色颗粒165。尽管未示出，但电泳层160可以包括诸如青色、品红色以及黄色颗粒等的彩色颗粒， 诸如红色00、绿色(G)以及蓝色(B)颗粒的彩色颗粒。白色颗粒164实现白色。例如，当具有电荷特性的白色颗粒164因在像素电极118 与公共电极142之间施加电压而移向第二基板140时，从第二基板140外侧入射的光被白色颗粒164反射，在电泳显示装置的画面上显示白色。黑色颗粒165实现黑色。例如，当具有电荷特性的黑色颗粒165因在像素电极118 与公共电极142之间施加电压而移向第二基板140时，从第二基板140外侧入射的光被黑色颗粒165吸收，在电泳显示装置的画面上显示黑色。当电泳层160包括彩色颗粒时，诸如青色、品红色以及黄色颗粒等的彩色颗粒，诸如红色(R)、绿色(G)以及蓝色⑶颗粒的彩色颗粒实现彩色。例如，当具有电荷特性的彩色颗粒因在像素电极118与公共电极142之间施加电压而移向第二基板140时，从第二基板140外侧入射的光被彩色颗粒反射，以在电泳显示装置的画面上显示与相关像素相对应的颜色，并且可以通过组合这些颜色来实现希望的颜色。电泳层160可以包括诸如液态聚合物的散布介质。白色颗粒164和黑色颗粒165 分散在散布介质中，并且根据所施加电压在散布介质内移动。该散布介质可以包括空气。例如，代替特定液态散布介质，空气可以充当用于移动白色颗粒164和黑色颗粒165的介质。 而且，电泳层160可以不包括散布介质。在这种实施方式中，白色颗粒164和黑色颗粒165 根据所施加电压由电场移动，由此实现图像。而当将液态聚合物用作散布介质时，使用透明液态聚合物，或者可以使用具有与单元像素的颜色相对应的颜色的彩色液态聚合物。例如，青色液态聚合物可以填充在包括实现青色的青色颗粒的单元像素中，品红色液态聚合物可以填充在包括实现品红色的品红色颗粒的单元像素中，而黄色液态聚合物可以填充在包括实现黄色的黄色颗粒的单元像素中。阻挡部182可以由有机绝缘材料等制成。阻挡部182可以由和分隔壁180的材料相同的材料制成，并且通过形成阻挡部182时的同一工序形成。当阻挡部182和分隔壁180 由同一感光有机材料制成时，阻挡部182可以在形成分隔壁180的步骤中通过一道掩模工序同时形成。因此，缩短了加工时间。在当前实施方式中，阻挡部182的高度范围可以为Iym到100 μ m，而阻挡部182的线宽范围可以为10 μ m到5000 μ m。在另一实施方式中， 阻挡部182的高度范围可以为Iym到50 μ m，而阻挡部182的线宽范围可以为100 μ π!到 1000 μ Hio在当前实施方式中，提到了仅一个阻挡部182形成在分隔壁180的外侧处的结构。 然而，在另一实施方式中，可以形成多个阻挡部。阻挡部182的数量可以为1到5。而且，当形成两个阻挡部182时，可以最小化电泳显示装置的面积增加，并且可以最大化粘合力和密封力。阻挡部182从俯视图看去可以具有各种形状。例如，阻挡部182可以具有如图4A 所示的直线形状，如图4B所示的ζ字形状，以及如图4C所示的沿斜线方向的直线形状。阻挡部182和分隔壁180之间的空间填充有密封剂186以在接合第一基板120和第二基板140时密封第一基板120和第二基板140。该空间沿电泳显示装置101的外周形成。采用阻挡部182和分隔壁180来引导填充在其间的空间中的密封剂186的位置， 以防止密封剂186蔓延至与形成密封图案的密封区域不同的区域，S卩，密封区域的内侧或外侧。可以将各种类型的材料用作密封剂186，并且在一些实施方式中，通常使用UV固化密封剂或热固性密封剂。像素电极118由透明导电材料或不透明金属制成，并且经由形成在钝化层IM中的接触孔117电连接到TFT的漏极116。在另一实施方式中，像素电极118可以仅形成在钝化层IM上的显示区处，而在其它实施方式中，像素电极118可以延伸至钝化层124的上部和阻挡部180的侧壁的上部。当将像素电极118形成为延伸至钝化层124的上部和阻挡部190的侧壁的上部时，可以去除在形成在钝化层IM和阻挡部180的角区处的像素电极118处所生成的死区 (dead area)，由此改进孔径比、对比度以及响应速度。公共电极142可以由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成。在根据本发明一示范性实施方式的电泳显示装置101中，因为阻挡部180直接形成在第一基板120上，所以电泳层160填充在分隔壁180之间，电泳层160直接形成在像素电极118上，即，电泳层160直接接触像素电极118。因而，不同于现有技术电泳显示装置， 在本发明中，在电泳层160、像素电极118以及钝化层IM之间不需要用于接合电泳层160 的粘合层。因此，可以简化制造工序，以缩减制造成本。而且，在当前示例性实施方式中，形成阻挡部182并且在阻挡部182与分隔壁180 之间的空间中填充密封剂186，以接合并密封第一基板120和第二基板140，可以防止因密封剂186泄漏或侵渗而造成的缺陷。而且，因为可靠地密封了第一基板120和第二基板140， 所以可以防止湿气、空气等侵入电泳显示装置101中。图5A至5G例示了根据本发明第一示例性实施方式的用于制造电泳显示装置的示例性方法。出于简短的目的，利用设置有阻挡部的示例性单元像素来例示制造工序。首先，如图5A所示，通过溅射工序并且进一步通过光刻法的刻蚀工序，将具有良导电率的不透明金属(如Cr、Mo、Ta、Cu、Ti、Al，或Al合金)层叠在第一基板120上，以形成栅极111，第一基板120包括显示区和非显示区且由诸如玻璃或塑料的透明材料制成。而且，通过CVD (化学气相淀积)将诸如Si02、SiNx等的无机绝缘材料层叠在其上形成有栅极 111的第一基板120上，以形成栅极绝缘层122。
随后，如图5B所示，通过CVD将诸如非晶硅(a_Si)的半导体材料层叠在第一基板120的整个表面上，并且进一步对该半导体材料进行刻蚀以形成半导体层113。尽管未示出，但可以在半导体层113的一部分上掺杂杂质，或者可以将包括杂质的非晶硅层叠在半导体层113的一部分上，以形成欧姆接触层，由此允许源极和漏极与半导体层113欧姆接触。随后，如图5B所示，通过溅射工序并且进一步通过刻蚀工序，将具有良导电率的不透明金属(如Cr、Mo、Ta、Cu、Ti、AL，或Al合金)层叠在第一基板120上，以在半导体层 113上形成源极115和漏极116。具体来说，在欧姆接触层上，进一步将诸如BCB或光学亚克力的有机绝缘材料层叠在其上形成有源极115和漏极116的第一基板120的整个表面上， 以形成钝化层124。尽管图5C中未示出，但可以将钝化层124形成为多个层。例如，钝化层124可以形成为双层，该双层包括由诸如BCB或光学亚克力的有机绝缘材料制成的有机绝缘层，和由诸如Si02、SiNx等的无机绝缘材料制成的无机绝缘层。在另一实施方式中，钝化层IM 可以形成为三层，该三层包括无机绝缘层、有机绝缘层，以及无机绝缘层。因为形成了有机绝缘层，所以将钝化层124的表面形成为光滑的。而且，因为应用了无机绝缘层，所以可以改进钝化层124的界面特性。而且，在钝化层124中形成了接触孔117，以暴露TFT的漏极116。随后如图5D所示，将像素电极118形成在钝化层IM上的显示区处。在这个实施方式中，像素电极118经由接触孔117而与TFT的漏极116电连接。像素电极118可以通过层叠诸如ITO或IZO的透明导电材料和诸如Mo、AlNd等的金属并进一步对层叠的透明导电材料和金属进行光刻刻蚀来形成。而且，第一像素电极118 可以被形成为多个金属层。例如，连续层叠多个金属层(如Cu和MoTi)，并且进一步对它们进行光刻刻蚀，以形成像素电极118。第一像素电极118可以利用碳纳米管(CNT)或水溶性导电聚合物来形成。随后，如图5E所示，将分隔壁180和阻挡部182形成在钝化层IM上。分隔壁180 形成在第一基板120的显示区处且在单元像素之间，并且基本上分开单元像素。尽管未示出，但分隔壁180在第一基板120上沿按矩阵形式排列的单元像素的边界区域形成，由此， 分隔壁180在第一基板120上也按矩阵形式形成。阻挡部182在非显示区处也按矩阵形式形成，并且被设置为与最外侧分隔壁180 隔开，以形成沟状空间184。分隔壁180可以通过层叠由树脂等制成的绝缘层并进一步通过利用光致抗蚀剂的光刻术对层叠的绝缘层进行刻蚀来形成。在一些实施方式中，分隔壁180可以通过层叠感光树脂并通过光刻术进行刻蚀来形成。而且，所构图分隔壁180可以通过诸如印刷辊的印刷法来形成。在一些实施方式中，制造具有凹部的模具，并且可以将该模具中的绝缘材料转印至第一基板120以形成分隔壁180。分隔壁180可以进一步通过盖印(imprinting)法来形成。形成分隔壁180不限于特定方法。出于简短的目的描述了前述方法，而不对本发明进行限制。分隔壁180可以进一步通过各种已知方法来形成。阻挡部182可以通过和分隔壁180相同的方法来形成。例如，阻挡部182可以通过层叠通过光刻刻蚀、模制方法或盖印方法而形成的树脂或感光树脂来形成。在这个实施方式中，阻挡部182可以通过和分隔壁180同一道工序(例如，通过一道掩模工序)同时形成。在另一实施方式中，阻挡部182可以通过与分隔壁180的工序分开的工序来形成。在一些实施方式中，像素电极118形成在钝化层IM上，随后形成阻挡部180。然而，本发明不限于此。在一些实施方式中，阻挡部180可以首先形成在钝化层120上的非显示区处，随后，可以将像素电极118形成在钝化层IM上的显示区处。在这个实施方式中， 钝化层IM和阻挡部180可以由相同材料制成。例如，可以将绝缘层形成得较厚，并且利用衍射掩模或半色调掩模进一步去除以同时形成分隔壁180和接触孔117。在其它实施方式中，可以通过模制等去除绝缘层的一部分，以形成分隔壁。如图5F所示，分隔壁180的内部填充有电泳材料160。该电泳材料可以包括具有正电荷特性和负电荷特性的颗粒。在一些实施方式中，这些颗粒可以是白色颗粒164或黑色颗粒165，或诸如青色、 品红色以及黄色颗粒或者红色00、绿色(G)以及蓝色(B)颗粒的彩色颗粒。而且，电泳层可以包括诸如液态聚合物的散布介质。在一些实施方式中，该散布介质可以是透明液态聚合物或黑色液态聚合物，或与每一个像素的颜色相对应的彩色液态聚合物。电泳材料可以仅包括白色颗粒、黑色颗粒或者彩色颗粒，而没有液态聚合物。在一些实施方式中，白色颗粒、黑色颗粒或彩色颗粒分布在电泳层160内部的空气内，并且在被施加电压时被驱动以在电泳层160内部移动。在一些实施方式中，将具有良好反射性的颗粒(如Ti02)用作白色颗粒164，而将具有黑色特性的颗粒(如炭黑等)用作黑色颗粒165。而且，在一些实施方式中，可以将颜料或染料用作彩色颗粒。白色颗粒164可以具有负电荷特性，而黑色颗粒165可以具有正电荷特性。在一些实施方式中，另选的是，白色颗粒164可以具有正电荷特性，而黑色颗粒165可以具有负电荷特性。图6A和6B例示了用于通过在形成在第一基板120上的分隔壁180之间填充电泳材料来形成电泳层160的示例性方法。图6A所示方法是喷墨法或喷嘴法。如图6A所示，电泳材料160a填充在注射器 (或喷嘴)185内部，并且该注射器185定位在第一基板120上方。而且，注射器185被设置成在第一基板120的表面上方水平移动，并且将电泳材料160滴至分隔壁180的内部，以在第一基板120上形成电泳层160，其中，该电泳材料160因利用外部供气装置(未示出)施加至注射器185的压力而滴落。图6B例示的方法是挤压(squeeze)法。如图6B所示，首先将电泳材料160a施敷至其上形成有分隔壁180的第一基板120的上表面，随后在第一基板120上由挤压棒187 移动。接着，通过挤压棒187的压力将电泳材料160a填充在单元像素的分隔壁180之间， 以形成电泳层160。本发明不限于前述方法。前述方法示出了根据本发明一示例性实施方式形成电泳层160的工序的示例，并且本发明不限于特定工序。例如，针对本发明，可以采用用于形成电泳层160的各种工序，如铸模印刷法、棒式涂敷印刷法、丝网印刷法、模制印刷法等。
在将电泳材料填充在分隔壁180之间之后，将密封剂186填充在分隔壁180与阻挡部182之间的空间184中。与填充电泳材料类似的是，可以通过各种方法(如喷墨法、喷嘴法、挤压法、铸模印刷法、棒式涂敷法、丝网印刷法、模制印刷法等)将密封剂186填充在分隔壁180与阻挡部182之间的空间中。在本实施方式中，首先将电泳材料填充在分隔壁180之间，随后，在分隔壁180与阻挡部182之间的空间184中填充密封剂186。在一些实施方式中，首先在分隔壁180与阻挡部182之间的空间184中填充密封剂186，随后，可以将电泳材料填充在分隔壁180之间。随后，如图5G所示，将诸如ITO或IZO的透明导电材料层叠在由诸如玻璃或塑料的透明材料制成的第二基板140上，以形成公共电极142 ；将第一基板120和第二基板140 对准并按压，以通过施加至形成在分隔壁180之间的电泳材料的上表面的密封剂186将第一基板120和第二基板140接合在一起；进一步，向其照射热或紫外线，以固化密封剂186， 从而完成电泳显示装置。在一些实施方式中，第一基板120和第二基板140通过密封剂186接合，或者可以形成由粘合材料形成的粘合层，以改进第一基板120和第二基板140的接合力。尽管未示出，但可以在第二基板140上形成滤色器层。滤色器层可以包括红色 (R)、绿色(G)以及蓝色(B)滤色器。当电泳材料包括黑色颗粒和白色颗粒时，其实现彩色。图7是根据本发明第一示例性实施方式的电泳显示装置的平面图。如图7所示，分隔壁180按矩阵形式形成在电泳显示装置内。外部分隔壁180沿电泳显示装置的边界线形成，以包围多个像素。阻挡部182形成在外分隔壁180外侧且到该外分隔壁180具有预定距离。密封剂186填充在外分隔壁180与阻挡部182之间的空间中。阻挡部182可以包括形成在电泳显示装置的一侧处的出口 196。而且，因为密封剂186仅填充在外分隔壁180与阻挡部182之间的空间中，所以出口 196还形成在外分隔壁180处。换句话说，出口 196同时形成在外分隔壁180与阻挡部182处。出口 196可以被设置成，排出分隔壁180之间的过填充电泳材料。当利用图6A和 6B所示的方法将电泳材料填充在分隔壁180之间时，电泳材料可能在分隔壁180之间过填充。过填充的电泳材料导致电泳显示装置的质量劣化。出口 196被设置成排出过多的电泳材料。即，当利用图6A和6B所示的方法将电泳材料填充在分隔壁180之间时，过多的电泳材料通过出口 196排出。图7仅示出了形成在电泳显示装置的一侧处的阻挡部182上的一个出口 196。然而，在一些其它实施方式中，可以在电泳显示装置的一侧或更多侧的阻挡部182上形成多个出口 196。图8是根据本发明第二示例性实施方式的电泳显示装置的截面图。简要描述和本发明第一示例性实施方式的构造相同的构造，而详细描述不同构造。如图8所示，根据本发明第二示例性实施方式的电泳显示装置包括由透明玻璃或塑料制成的第一基板220和第二基板M0、形成在第一基板220上的TFT、形成在其上形成有TFT的第一基板220上的钝化层224、形成在钝化层2M上的显示区处的像素电极218、 形成在钝化层2M上的显示区处且在单元像素之间的分隔壁观0、形成在钝化层2M上的非
12显示区处的多个阻挡部^0a、290b以及^0c、形成在分隔壁280之间的单元像素处的电泳层沈0、形成在第二基板240上的公共电极M2，以及填充在第一阻挡部的上表面与阻挡部^0a、290b以及^Oc之间的空间四3中以接合并密封第一基板220和第二基板240 的密封材料(或密封化合物)294.TFT包括形成在第一基板220上的栅极211、形成在其上形成有栅极211的第一基板220上的栅极绝缘层222、由诸如非晶硅(a-Si)的半导体材料制成并且形成在栅极绝缘层222上的半导体层213，以及形成在半导体层213上的源极215和漏极216。分隔壁280形成在显示区处的单元像素之间，以划分单元像素，并且气密地密封形成在单元像素处的电泳层沈0。电泳层260可以包括具有正电荷特性的白色颗粒、具有负电荷特性的黑色颗粒 265，以及散布白色颗粒264和黑色颗粒沈5的散布介质。阻挡部^0a、290b以及^Oc由有机绝缘材料制成。在一些实施方式中，阻挡部 290a,290b以及^Oc可以由同一材料并且通过和分隔壁观0同一道工序来制成，而在一些其它实施方式中，阻挡部^0a、290b以及^Oc可以通过不同工序由不同材料制成。在当前实施方式中，阻挡部^0a、290b以及^Oc的高度大约为IOym或更大。在一些实施方式中，阻挡部^0a、290b以及^Oc的高度范围可以为1(^111到5(^111，而阻挡部四0￡1、29(^以及^Oc的线宽范围可以为IOym到5000μπι。在一些实施方式中，阻挡部 290a,290b以及^Oc的线宽范围可以为100 μ m到1000 μ m。在图8中，例示了三个阻挡部^0a、290b以及^Oc的结构。然而，在一些实施方式中，可以形成四个或更多个阻挡部。而且，阻挡部^0a、290b以及^Oc从俯视看去可以具有各种形状。例如，阻挡部 290a J90b以及^Oc可以具有根据本发明第一示例性实施方式的如图4所示的各种平坦形状。密封材料294填充在第一阻挡部^Oa的上表面上的中央区域中、凹部292的内部中以及阻挡部^0a、290b以及^Oc之间的空间四3中，以便在接合第一基板220和第二基板240时同时密封它们。阻挡部^0a、290b以及^Oc当中的中央第一阻挡部^Oa通过施涂至上表面的密封剂接合至第二基板对0，以接合第一基板220和第二基板M0。第一阻挡部两侧的第二阻挡部^Ob和第三阻挡部^Oc防止密封材料294流向除预定区域以外的其它区域， 由此最小化密封材料294的宽度。在一些实施方式中，第二阻挡部和第三阻挡部被设置成限制填充在空间四3中的密封材料四4的位置，并且防止密封材料294蔓延至除形成密封图案的密封区域以外的其它区域，例如，蔓延至密封区的内侧或外侧。形成在第一阻挡部^Oa的上表面上的凹部292增加了第一阻挡部^Oa的上表面的面积。因为密封材料294填充在凹部四2内部中，所以凹部292增加了与密封材料四4 相接触的表面积，以改进第一阻挡部^Oa与第二基板240之间的粘合强度。而且，当第一阻挡部^Oa接合至第二基板240时，向凹部292和第二基板240施加压力，凹部四2的空间的内部压力低于外部压力。因此，可以进一步改进第一阻挡部^Oa与第二阻挡部240之间的粘合强度。在图8中，例示了形成在第二阻挡部^Oa的上表面上的一个凹部四2。然而，本发明不限于此，而是在一些实施方式中，可以将在第一阻挡部^Oa的上表面上形成多个凹部。由透明导电或不透明金属制成的像素电极118通过形成在钝化层2M中的接触孔 217与TFT的漏极216电连接。在一些实施方式中，像素电极218可以仅形成在钝化层2M 上的显示区处，而在一些其它实施方式中，像素电极118可以延伸至形成在钝化层2M上和分隔壁观0的侧壁上。在当前示例性实施方式中，因为在电泳显示装置201的非显示区处形成多个阻挡部^0a、290b以及^Oc以包围显示区，并且将密封材料294定位在阻挡部^0a、290b以及 290c当中的第一阻挡部^Oa的上表面上，并且定位在阻挡部^0a、290b以及^Oc之间的空间四3中，所以可以防止在接合第一基板220和第二基板240时密封材料294流向分隔壁观0的内侧或外侧，并且可以防止第一基板220与第二基板240之间的接合力和密封力劣化。具有前述结构的电泳显示装置201按和图5A至5G所示第一示例性实施方式的制造方法相同的方式来制造。与形成仅一个阻挡部的第一示例性实施方式相比，在第二示例性实施方式中，形成了多个阻挡部，并且在第一阻挡部^Oa上表面上形成了至少一个凹部 292.因而，在第二示例性实施方式中，如图7所示，阻挡部^0a、290b以及^Oc可以在形成分隔壁观0时形成，进一步地，凹部292可以通过分离光刻工序形成在第一阻挡部^Oa的上部上。在一些实施方式中，可以形成半色调掩模或衍射掩模，以在形成阻挡部^K)a、290b 以及^Oc的同时形成凹部四2。在一些实施方式中，钝化层2 和分隔壁280可以通过一道工序而非通过单独的工序来形成。例如，在将绝缘层层叠在第一基板220上之后，钝化层224、分隔壁观0、阻挡部^0a、290b以及^Oc以及凹部292可以通过衍射曝光或半色调曝光同时形成。已经描述了本发明的电泳显示装置的结构，然而，本发明不限于此。具体来说，根据本发明可以采用各种类型的电泳层。例如，针对第一基板可以采用任何类型的电泳层。本领域技术人员应当清楚，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变型。因而，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的本发明的修改例和变型例。
权利要求
1.一种电泳显示装置，该电泳显示装置包括第一基板，该第一基板包括排列有多个像素的显示区，和位于该显示区外侧的非显示区；与所述第一基板相对应的第二基板，在该第二基板上形成有公共电极；位于各像素处的开关器件；钝化层，该钝化层位于所述第一基板上，以覆盖形成在其上的所述开关器件；在所述钝化层上且位于各像素处的像素电极；在所述钝化层上设置在像素之间的分隔壁；形成在由所述分隔壁限定的各像素中的电泳层；被设置成包围所述显示区的至少一个阻挡部，所述阻挡部与所述分隔壁隔开；密封剂，该密封剂填充在所述分隔壁与所述阻挡部之间的空间中，以密封所述第一基板和所述第二基板。
2.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部包括至少一个开口。
3.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部被设置成具有和所述分隔壁的高度相同的高度。
4.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述电泳层包括白色颗粒、黑色颗粒以及散布介质。
5.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述散布介质是透明水性介质。
6.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述电泳层包括白色颗粒、彩色颗粒以及散布介质。
7.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部由和所述分隔壁的材料相同的材料制成。
8.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部的高度的范围为Iym到 100 μ m0
9.根据权利要求3所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部的宽度的范围为ΙΟμπι到 5000 μ Hio
10.根据权利要求10所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部的宽度的范围为IOOym 至Ij 1000 μ Hio
11.根据权利要求1所述的电泳显示装置，其中，在所述非显示区上设置有一至五个阻挡部。
12.根据权利要求11所述的电泳显示装置，其中，所述阻挡部中的至少一个阻挡部具有形成在其上部的凹部。
13.一种用于制造电泳显示装置的方法，该方法包括以下步骤设置第一基板，该第一基板包括排列有多个像素的显示区，和位于该显示区外侧的非显示区；设置第二基板，该第二基板与所述第一基板相对应，并且在该第二基板上形成有公共电极；在所述第一基板上、各像素处形成开关器件；在其上具有所述开关器件的所述第一基板上形成钝化层；在所述钝化层上、各像素中形成像素电极； 在所述钝化层上且在像素之间形成分隔壁；形成至少一个阻挡部，所述至少一个阻挡部被设置成包围所述显示区，所述阻挡部与所述分隔壁隔开；在由所述分隔壁限定的各像素中形成电泳层；在所述分隔壁与所述阻挡部之间的空间中填充密封剂；以及接合所述第一基板和所述第二基板。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述填充电泳层的步骤包括填充电泳材料和散布介质。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在一道掩模工序中形成所述阻挡部和所述分隔壁。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，所述在像素中形成电泳层的步骤通过从喷墨法、挤压法、铸模印刷法、棒式涂敷印刷法、丝网印刷法以及模制印刷法中选择的方法来执行。
17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述在所述分隔壁与所述阻挡部之间填充密封剂的步骤通过从喷墨法、挤压法、铸模印刷法、棒式涂敷印刷法、丝网印刷法以及模制印刷法中选择的方法来执行。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述形成阻挡部的步骤包括在所述阻挡部的上表面上形成凹部。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电泳材料包括白色颗粒和黑色颗粒。
20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电泳材料包括白色颗粒和彩色颗粒。
全文摘要
本发明涉及电泳显示装置及其制造方法。在该电泳显示装置中，在第一基板上直接形成限定单元像素的阻挡部，并且该单元像素填充有电泳材料。在非显示区上形成有包围显示区的阻挡部，并且在阻挡部和分隔壁之间填充有密封剂，以便于接合第一基板和第二基板。
文档编号G02F1/167GK102338962SQ20111019725
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者朴春镐, 权五楠, 申相一, 白承汉 申请人:乐金显示有限公司