[发明专利]电子纸有源基板及其制造方法和电子纸显示屏有效
申请号: | 200810117731.9 | 申请日: | 2008-08-04 |
公开(公告)号: | CN101324733A | 公开(公告)日: | 2008-12-17 |
发明(设计)人: | 邵喜斌;孙增辉;张俊瑞;王刚 | 申请(专利权)人: | 京东方科技集团股份有限公司 |
主分类号: | G02F1/167 | 分类号: | G02F1/167;H01L27/12;H01L21/84 |
代理公司: | 北京同立钧成知识产权代理有限公司 | 代理人: | 刘芳 |
地址: | 100016*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电子 有源 及其 制造 方法 显示屏 | ||
技术领域
本发明涉及一种电子纸有源基板及其制造方法和电子纸显示屏,尤其涉 及一种采用有源矩阵电泳显示技术的电子纸有源基板,该有源基板的制造方 法以及采用该有源基板构成的电子纸显示屏。
背景技术
电子纸显示屏,一般简称为电子纸,也可叫作数字纸,是普通纸张显示 信息的特点与计算机显示屏的特点相结合的产物。现有的印刷制品主要采用 纸张实现,随着纸张消费量的迅速增加,对环境造成了很大的破坏。在这种 情况下,电子纸显示屏应运而生,电子纸显示屏的厚度可以与普通纸张相当, 能够复制纸张的显示特点且能够重复利用,而且电子纸显示屏能够显示动态 画面,因而电子纸显示屏被认为有望在不久的将来取代现有的纸质文件显示 手段。
目前研究较多的是基于电泳技术的电子纸显示屏。电泳是指带电粒子在 施加的电场中运动,电泳显示属于一种双稳态显示,电泳液中的粒子都有两 个稳定状态,如果没有外力作用,这种稳态是不会改变的,因而能够长久的 保持显示图案,所以电泳显示具有极低的功耗水平。
电泳电子纸显示屏的研究早在70年代就已经开始了,为解决其稳定性 差、寿命短等问题,美国麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology,简称MIT)的研究者通过将电泳粒子进行微胶囊化处理,解决 了粒子的自然凝聚问题,大大提高了电泳显示的稳定性。目前微胶囊电子墨 水已经由“E-INK”公司成功实现了产业化。一些公司推出了基于微胶囊电子 墨水技术的电子书产品。美国的“Sipix”公司则提出了另外一种提高电泳溶 液稳定性的手段,即微杯(micro-cup)技术。微杯技术通过首先在基板上制 作出有隔离的格子,然后向格子中注入电泳液,通过格子之间的隔离壁阻隔 电泳显示粒子的凝聚,因此提高了电泳显示的稳定性和寿命。
无论微胶囊技术还是微杯技术,要想实现文本信息的显示,都需要使用 有源矩阵驱动技术。例如,薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称 TFT)技术就是实现有源矩阵的一种。
电泳电子纸显示屏一般由有源基板和电泳基板对盒而成。电泳基板上设 有公用电极,还涂覆有电泳粒子。有源基板负责输入数据信号对图像显示进 行控制,由矩阵形式排列的多个像素单元组成,各像素单元分别与纵横交错 的数据线2和扫描线3相连接,其中一个像素单元的结构如图1所示。其中, 每个像素单元主要包括像素电极区域和TFT区域,其纵向截面结构如图2所 示,逐层包括:第一衬底1(图1中未示);在第一衬底1上的TFT区域布设 的栅电极4,以及与栅电极4相连的扫描线3;覆盖在TFT区域和像素电极区 域上的栅绝缘层5;在栅绝缘层5的TFT区域上布设的有源层13,与有源层 13上采用构图工艺形成的两块相对的欧姆接触层9;在欧姆接触层9上相对 布设的源电极8和漏电极10,源电极8和漏电极10之间即形成了沟道;此 后布设沟道保护层6覆盖在像素电极区域和TFT区域之上;形成沟道保护层 6后采用光刻工艺,在沟道保护层6对应漏电极10的上方刻蚀出过孔11;而 后在像素电极区域涂覆透明像素电极材料形成像素电极层7,像素电极层7 通过过孔11与漏电极10相连。
上述是一般电子纸有源基板的结构,在形成过孔时,一般采用光刻工艺 来完成。即:首先在整个TFT区域和像素电极区域上涂覆光刻胶;而后在掩 模板的遮盖下进行曝光,掩模板上留有过孔的图形;过孔上的光刻胶经曝光 后在随后的显影步骤中去除;之后进行刻蚀,过孔处的沟道保护层因没有光 刻胶的保护而被刻蚀掉形成过孔;随后将光刻胶清洗去除,即完成过孔的光 刻工艺。
但是,现有的电泳电子纸显示屏存在对比度较低的缺陷。由于电泳粒子 涂覆在电泳基板的衬底上,与有源基板直接粘接构成显示屏,所以无法像液 晶显示器那样设置彩膜滤光片,无法采用彩膜中的黑矩阵来遮挡有源基板上 的TFT区域,TFT区域内的沟道容易受到透过电泳粒子层的外界环境光照射, 产生较大的漏电流,从而产生显示的交叉串扰,影响了电子纸显示屏的对比 度。并且,现有的有源基板上,由于像素电极层与数据线和扫描线的垂直距 离很近,接近于同一平面,因此产生了耦合电容。现有技术为减小耦合电容, 往往会减小像素电极层的面积,则降低了像素单元的开口率。所谓开口率即 显示用的像素电极区域与包括非显示用的TFT区域的整个像素单元面积比 值,开口率小,必然会影响电子纸显示屏的对比度。
发明内容
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