(57)【要約】【課題】一体型タッチパネルを有する電気泳動表示装置を提供する。    【解決手段】本発明による電気泳動表示装置は、基板と、前記基板上に互いに交差して形成される複数のゲート線及び複数のデータ線と、前記データ線と平行に形成される複数の感知信号線と、前記ゲート線とデータ線によって囲まれて形成された複数の画素に各々形成された複数のスイッチング素子と、前記感知信号線に接続され、前記スイッチング素子の動作に従って前記感知信号線に印加された信号を受信する感知信号処理部と、前記スイッチング素子と電気的に接続される画素電極を含む上部表示板と、薄膜トランジスタ表示板と対向し、共通電極が形成される対向表示板と、薄膜トランジスタ表示板と対向表示板との間に形成される微小カプセル層とを有し、微小カプセル層は、陽性及び陰性に帯電された顔料粒子からなる複数の微小カプセルを含むことが好ましい。【選択図】図２
2007193331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板上に互いに交差して形成される複数のゲート線及び複数のデータ線と、
前記データ線と平行に形成される複数の感知信号線と、
前記ゲート線とデータ線によって囲まれて形成された複数の画素に各々形成された複数のスイッチング素子と、
前記感知信号線に接続され、前記スイッチング素子の動作に従って前記感知信号線に印加された信号を受信する感知信号処理部と、
前記スイッチング素子と電気的に接続される画素と、
前記第１基板と対向する第２基板と、
前記第２基板上に形成される共通電極と、  
前記第１基板と前記第２基板との間に形成される微小カプセル層とを有し、
前記微小カプセル層は、陽性及び陰性に帯電された顔料粒子からなる複数の微小カプセルを有することを特徴とする電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記ゲート線は当該画素にゲート信号を伝達する当該ゲート線と、
前段画素にゲート信号を伝達する前段ゲート線と、  
前前段画素にゲート信号を伝達する前前段ゲート線とを有することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記スイッチング素子は、前記当該ゲート線、前記データ線及び前記当該画素の前記画素電極に３端子が各々接続されている第１スイッチング素子と、
前記前段ゲート線、前記感知信号線及び前記当該画素の前記画素電極に３端子が各々接続されている第２スイッチング素子と、
前記前前段ゲート線、前記データ線及び前記当該画素の前記画素電極に３端子が各々接続されている第３スイッチング素子とを有することを特徴とする請求項２に記載の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記第１スイッチング素子は、そのドレイン電極が前記画素電極に接続されている第１薄膜トランジスタであり、
前記第２スイッチング素子は、そのソース電極が前記画素電極に接続され、そのドレイン電極が前記感知信号線に接続されている第２薄膜トランジスタであり、
前記第３スイッチング素子は、そのドレイン電極が前記画素電極に接続されている第３薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項３に記載の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記第３薄膜トランジスタは前段画素内に形成され、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極は前記当該画素まで延びていることを特徴とする請求項４に記載の電気泳動表示装置。
【請求項６】
基板上に第１〜第３ゲート電極を有するゲート線を形成する工程、
前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜を形成する工程、
前記ゲート絶縁膜上に第１〜第３半導体を形成する工程、
前記ゲート絶縁膜及び前記第１〜第３半導体上に前記ゲート線と交差し、第１〜第３ソース電極、第１〜第３ドレイン電極を含むデータ線を形成する工程、
前記データ線と平行な感知信号線を形成する工程、
前記データ線及び感知信号線を覆い、前記第１、第２ドレイン電極及び第３ソース電極を露出させるコンタクトホールを有する保護膜を形成する工程、
前記保護膜上に前記第１、第２ドレイン電極及び第３ソース電極と接続される画素電極を形成して薄膜トランジスタ表示板を形成する工程を含むことを特徴とする電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記ゲート線は、当該画素にゲート信号を伝達する当該ゲート線と、
前段画素にゲート信号を伝達する前段ゲート線と、
前前段画素にゲート信号を伝達する前前段ゲート線とを有することを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１ゲート電極、第１ソース電極及び第１ドレイン電極は、第１薄膜トランジスタの３端子であり、前記第１ゲート電極及び前記第１ソース電極は各々前記当該ゲート線及び前記データ線に接続されており、前記第２ゲート電極、第２ソース電極及び第２ドレイン電極は、第２薄膜トランジスタの３端子であり、前記第２ゲート電極及び前記第２ソース電極は各々前記前段ゲート線及び前記感知信号線に接続されており、前記第３ゲート電極、第３ソース電極及び第３ドレイン電極は、第３薄膜トランジスタの３端子であり、前記第３ゲート電極及び前記第３ソース電極は各々前記前前段ゲート線及び前記データ線に接続されることを特徴とする請求項７に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１薄膜トランジスタは、そのドレイン電極が画素電極に接続されており、
前記第２薄膜トランジスタは、そのソース電極が前記画素電極に接続され、そのドレイン電極が前記感知信号線に接続されており、
前記第３薄膜トランジスタは、そのドレイン電極が前記画素電極に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第３薄膜トランジスタは前段画素に形成され、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極は当該画素まで延びていることを特徴とする請求項９に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【請求項１１】
共通電極が形成される対向表示板を形成する工程、
前記共通電極上に微小カプセル層を形成する工程、
前記微小カプセル層が形成された対向表示板を前記薄膜トランジスタ表示板上に付着する工程をさらに含み、
前記微小カプセル層は陽性及び陰性に帯電された顔料粒子からなる複数の微小カプセルを有することを特徴とする請求項６に記載の電気泳動表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示装置（ＥＰＤ：ｅｌｅｃｔｒｏ ｐｈｏｒｅｔｉｃ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙ）は、電子ブック（ｅ-ｂｏｏｋ）に使用されている平板表示装置の１つである。電気泳動表示装置は、電界生成電極が形成される２枚の表示板と、このような２枚の表示板の間に形成される電子インキを含む微小カプセル（ｍｉｃｒｏ ｃａｐｓｕｌｅ）とを含む。微小カプセ内の電子インキは、各々白色と黒色を呈し、陽性（ｐｏｓｉｔｉｖｅ）及び陰性（ｎｅｇａｔｉｖｅ）に帯電された顔料粒子を有する。
【０００３】
電気泳動表示装置においては、対向する２つの電極に電圧を印加し、電極両端に電位差を生じさせることで、黒色と白色を呈する帯電された顔料粒子をそれぞれ反対極性の電極に移動させて画像を表示する。
このような電気泳動表示装置は、反射率とコントラスト比が高く、また液晶表示装置とは異なり、視野角に対する依存性がなく、紙のような安定した感じで画像を表示できるというメリットがある。また、黒色と白色の双安定（ｂｉ-ｓｔａｂｌｅ）特性を有していて、継続的な電圧の印加なしに画像を維持できるので、消費電力が小さい。なお、液晶表示装置とは異なり、偏光板、配向膜、液晶などが不要であり、価格競争力に優れている。
【０００４】
一方、最近では入力手段としてタッチスクリーンパネル（ＴＳＰ）が多く使用されている。これは使用者の入力動作を座標値として読み取って情報を入力する装置である。従来は電気泳動表示装置にタッチスクリーン機能を付加するために、電気泳動表示パネルの表面に別途のタッチパネルを積層接合して使用するのが一般的であった。
【特許文献１】特開2005-173709号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電気泳動表示パネル上にタッチパネルを接合した構造を有する電気泳動表示装置は、電気泳動表示パネル上に再現された画像の表示光が、タッチパネルを透過する過程で発生する光の視差によって画像の浮遊感が激しくなり、良好な画像を提供することができない。また、２つのパネルの接合工程を必要としており、工程数が増加し、製作時間が長くなり、コストが上昇するという問題点がある。そこで、本発明の技術的課題は、別途のタッチパネルを付着することない電気泳動表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明１による電気泳動表示装置は、第１基板、前記第１基板上に互いに交差して形成される複数のゲート線及び複数のデータ線、前記データ線と平行に形成される複数の感知信号線、前記ゲート線とデータ線により囲まれて形成された複数の画素にそれぞれ形成された複数のスイッチング素子、前記感知信号線に接続され、前記スイッチング素子の動作に従って前記感知信号線に印加された信号を受信する感知信号処理部、前記スイッチング素子と電気的に接続されている画素、前記第１基板と対向する第２基板、前記第２基板上に形成される共通電極、前記第１基板と前記第２基板との間に形成される微小カプセル層を有し、前記微小カプセル層は、陽性及び陰性に帯電された顔料粒子からなる複数の微小カプセルを含むことが好ましい。
【０００７】
感知信号線に接続され、前記スイッチング素子の動作に従って前記感知信号線に印加された信号を受信する感知信号処理部を有することで、セルギャップの変化に伴う画素電圧の変化を認識することができ、タッチスクリーン機能を実現することができる。したがって、本発明の電気泳動表示装置によれば、別途のタッチパネルを付着しなくても、セルギャップの変化に伴う画素電圧の変化を認識でき、タッチスクリーン機能を実現することができる。
【０００８】
発明２は、発明１において、前記ゲート線は、当該画素にゲート信号を伝達する当該ゲート線、前段画素にゲート信号を伝達する前段ゲート線、前前段画素にゲート信号を伝達する前前段ゲート線を有することが好ましい。
発明３は、発明２において、前記スイッチング素子は、前記当該ゲート線、前記データ線及び前記当該画素の前記画素電極に３端子が各々接続されている第１スイッチング素子、前記前段ゲート線、前記感知信号線及び前記当該画素の前記画素電極に３端子が各々接続されている第２スイッチング素子、前記前前段ゲート線、前記データ線及び前記当該画素の前記画素電極に３端子が各々接続されている第３スイッチング素子を有することが好ましい。
【０００９】
第１乃至第３スイッチング素子は、それぞれ明細書中のスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）、出力トランジスタ（Ｑｏ）蓄電トランジスタ（Ｑｃ）に相当する。
前前段ゲート線（Ｇｎ-２）にゲートオン信号が印加されることに伴い、蓄電トランジスタ（Ｑｃ）がターンオンされ、前前段画素に印加されるデータ電圧が当該画素のカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）に充電される。この時、当該画素のカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）に充電される電荷量（Ｑ）は一定であり、電荷量は電気容量とデータ電圧との積で定義される。ここで、タッチなどの圧力手段により当該画素にセルギャップの変化が生じた場合、微小カプセル層のセルギャップの変化に伴う電気容量の変化により、当該画素のカプセルキャパシタに充電されたデータ電圧が変化する。
【００１０】
次に、前段ゲート線（Ｇｎ-１）にゲートオン信号が印加されるによって出力トランジスタ（Ｑｏ）がターンオンされ、当該画素に充電されたデータ電圧（以下、画素電圧）が感知信号線に印加されて感知信号処理部に入力される。この時、感知信号処理部は、感知信号線に印加された画素電圧を基準電圧と比較することによって当該画素位置でセルギャップ（ｄ）の変化が存在するか否かを感知する。
【００１１】
次に、当該ゲート線（Ｇｎ）にゲートオン信号が印加されるによってスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）がターンオンされ、当該画素に印加されるデータ電圧が当該画素のカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）に画素電圧で充電される。
したがって、本発明による電気泳動表示装置は、別途のタッチパネルを付着しなくても、出力トランジスタ（Ｑｏ）及び蓄電トランジスタ（Ｑｃ）を形成することによって、セルギャップの変化に伴う画素電圧の変化を認識でき、タッチスクリーン機能を実現することができる。
【００１２】
発明４は、発明３において、前記第１スイッチング素子は、該ドレイン電極が前記画素電極に接続されている第１薄膜トランジスタであり、前記第２スイッチング素子は、該ソース電極が前記画素電極に接続されており、該ドレイン電極が前記感知信号線に接続されている第２薄膜トランジスタであり、前記第３スイッチング素子は、該ドレイン電極が前記画素電極に接続されている第３薄膜トランジスタであることが好ましい。
【００１３】
発明５は、発明４において、前記第３薄膜トランジスタは、前段画素内に形成されており、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極は、前記当該画素まで延びていることが好ましい。
また、本発明６の一実施例による電気泳動表示装置の製造方法は、基板上に第１〜第３ゲート電極を有するゲート線を形成する工程、前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜を形成する工程、前記ゲート絶縁膜上に第１〜第３半導体を形成する工程、前記ゲート絶縁膜及び前記第１〜第３半導体上に前記ゲート線と交差し、第１〜第３ソース電極、第１〜第３ドレイン電極を有するデータ線を形成する工程、前記データ線と平行な感知信号線を形成する工程、前記データ線及び感知信号線を覆い、前記第１、第２ドレイン電極及び第３ソース電極を露出させるコンタクトホールを有する保護膜を形成する工程、前記保護膜上に前記第１、第２ドレイン電極及び第３ソース電極と接続される画素電極を形成して薄膜トランジスタ表示板を形成する工程を含むことが好ましい。このように製造された薄膜トランジスタ表示板により、本発明１と同様の作用効果を得ることができる。
【００１４】
発明７は、発明６において、前記ゲート線は、当該画素にゲート信号を伝達する当該ゲート線、前段画素にゲート信号を伝達する前段ゲート線、前前段画素にゲート信号を伝達する前前段ゲート線を含むことが好ましい。
発明８は、発明７において、前記第１ゲート電極、第１ソース電極及び第１ドレイン電極は、第１薄膜トランジスタの３端子であり、前記第１ゲート電極及び前記第１ソース電極各々前記当該ゲート線及び前記データ線に接続されており、前記第２ゲート電極、第２ソース電極及び第２ドレイン電極は、第２薄膜トランジスタの３端子であり、前記第２ゲート電極及び前記第２ソース電極各々前記前段ゲート線及び前記感知信号線に接続されており、前記第３ゲート電極、第３ソース電極及び第３ドレイン電極は、第３薄膜トランジスタの３端子であり、前記第３ゲート電極及び前記第３ソース電極各々前記前前段ゲート線及び前記データ線に接続されていることが好ましい。
【００１５】
発明９は、発明８において、前記第１薄膜トランジスタは、該ドレイン電極が画素電極に接続されており、前記第２薄膜トランジスタは、該ソース電極が前記画素電極に接続され、該ドレイン電極が前記感知信号線に接続されており、前記第３薄膜トランジスタは、該ドレイン電極が前記画素電極に接続されていることが好ましい。
発明１０は、発明９において、前記第３薄膜トランジスタは前段画素に形成され、前記第３薄膜トランジスタのドレイン電極は当該画素まで延びていることが好ましい。
【００１６】
発明１１は、発明６において、共通電極が形成される対向表示板を形成する工程、前記共通電極上に微小カプセル層を形成する工程、前記微小カプセル層が形成された対向表示板を前記薄膜トランジスタ表示板上に付着する工程をさらに含み、前記微小カプセル層は、陽性及び陰性に帯電された顔料粒子からなる複数の微小カプセルを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による電気泳動表示装置は、別途のタッチパネルを付着することない電気泳動表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付した図面を用いながら、本発明の実施形態を、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
図面は、各種層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一な参照符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が、他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１９】
以下、本発明の実施例による電気泳動表示装置について図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の一実施例による電気泳動表示装置について図１及び図２を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例による電気泳動表示装置の概略的な図面である。図１に示すように、本実施例による電気泳動表示装置は、下部表示板１００と、上部表示板２００と、下部表示板１１０及び上部表示板２１０の間に配置されている微小カプセル層３と、から構成される。下部表示板１００は、下部基板１１０及びその上に形成される画素電極１９０を有する。上部表示板２００は、下部表示板１００と対向している上部基板２１０と、その上に形成される共通電極２７０を有する。微小カプセル層３は、複数の微小カプセル３１を有する。
【００２０】
微小カプセル層３には各々黒色と白色を呈し、陽性３２及び陰性３３に帯電された顔料粒子を含む複数の微小カプセル３１が配置されている。
図２は本発明の一実施例による電気泳動表示装置の等価回路図である。図２に示すように、本実施例による電気泳動表示装置は、複数の信号線１２１、１７１、１７２、これらに接続されてほぼ行列状に配列された複数の画素（ＰＸ）を有する。
【００２１】
信号線は、ゲート信号（または走査信号）を伝達する複数のゲート線１２１（Ｇｎ、Ｇｎ-１、Ｇｎ-２）、データ信号を伝達する複数のデータ線１７１、及び感知信号を出力する複数の感知信号線１７２を含む。ゲート線１２１は、ほぼ行方向に延びて互いにほぼ平行であり、データ線１７１と感知信号線１７２はほぼ列方向に延びて互いにほぼ平行である。
【００２２】
各画素（ＰＸ）は、スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）、蓄電トランジスタ（ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（Ｑｃ）、出力トランジスタ（ｏｕｔｐｕｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）（Ｑｏ）、微小カプセルキャパシタ（ｍｉｃｒｏ ｃａｐｓｕｌｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｍｃ）及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）を有する。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は必要に応じて省略してもよい。
【００２３】
スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）は、制御端子、入力端子及び出力端子を有するが、制御端子は当該ゲート線１２１（Ｇｎ）に接続されており、入力端子はデータ線１７１に接続されており、出力端子はカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）と接続されている。
カプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）は、下部表示板１００の画素電極１９０と上部表示板２００の共通電極２７０とを２つの端子とし、２つの電極１９０、２７０間の微小カプセル層３は誘電体として機能する。画素電極１９０は、スイッチングトランジスタ（Ｑｓ）と接続され、共通電極２７０は、上部表示板２１０の全面に形成されており、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。カプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、下部表示板１１０に具備された別個の信号線と画素電極１９０とが絶縁体を介在して重なってなり、この別個の信号線には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの定められた電圧が印加される。
【００２４】
このようなカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）は、微小カプセル層３のセルギャップ（ｄ）の変化に伴ってその値が変化し、このようなカプセル容量の変化を読み取るために、蓄電トランジスタ（Ｑｃ）及び出力トランジスタ（Ｑｏ）が形成されている。
蓄電トランジスタ（Ｑｃ）は、制御端子、入力端子及び出力端子を有しており、制御端子は、２段前の（前前段）ゲート線（Ｇｎ-２）に接続され、入力端子はデータ線１７１に接続され、出力端子は画素電極（Ｐ）１９０に接続されている。そして、出力トランジスタ（Ｑｏ）も同様、制御端子、入力端子及び出力端子を有しており、制御端子は前段ゲート線（Ｇｎ-１）に接続され、入力端子は画素電極（Ｐ）１９０に接続され、出力端子は感知信号線１７２に接続されている。
【００２５】
各感知信号線１７２は、感知信号処理部１７３に接続されている。感知信号処理部１７３は、蓄電トランジスタ（Ｑｃ）及び出力トランジスタ（Ｑｏ）の動作により、感知信号線１７２に印加された信号を基準電圧と比較することによって当該画素位置においてセルギャップ（ｄ）の変化があるか否かを感知する。
次に、このような電気泳動表示装置の動作について詳細に説明する。
【００２６】
電気泳動表示装置は、ゲート信号により複数のゲート線１２１に順次にゲートオン信号が印加されることに伴い、データ信号がデータ線１７１に印加され、対向する画素電極１９０及び共通電極２７０の両端に電位差を形成する。これにより、微小カプセル層３に配置されている黒色と白色を呈する帯電された顔料粒子３２、３３がそれぞれ逆極性の電極に移動して画像を形成する。
【００２７】
後述のタッチ部材８０を利用して電気泳動表示装置の特定画素をタッチする場合、微小カプセル層３のセルギャップ（ｄ）が変化する。微小カプセル層３の変化されたセルギャップ（ｄ’）は、当該画素の電気容量の変化をもたらす。このような画素の電気容量の変化を電気的信号として読み取り、タッチスクリーン機能を実現する。これについてより詳細に説明する。
【００２８】
まず、前前段ゲート線（Ｇｎ-２）にゲートオン信号が印加されることに伴い、蓄電トランジスタ（Ｑｃ）がターンオンされ、前前段画素に印加されるデータ電圧が当該画素のカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）に充電される。この時、当該画素のカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）に充電される電荷量（Ｑ）は一定であり、電荷量は電気容量とデータ電圧との積で定義される。ここで、タッチなどの圧力手段により当該画素にセルギャップの変化が生じた場合、微小カプセル層３のセルギャップの変化に伴う電気容量の変化により、当該画素のカプセルキャパシタに充電されたデータ電圧が変化する。
【００２９】
次に、前段ゲート線（Ｇｎ-１）にゲートオン信号が印加されるによって出力トランジスタ（Ｑｏ）がターンオンされ、当該画素に充電されたデータ電圧（以下、画素電圧）が感知信号線１７２に印加されて感知信号処理部１７３に入力される。この時、感知信号処理部１７３は、感知信号線１７２に印加された画素電圧を基準電圧と比較することによって当該画素位置でセルギャップ（ｄ）の変化が存在するか否かを感知する。
【００３０】
次に、当該ゲート線（Ｇｎ）にゲートオン信号が印加されるによってスイッチングトランジスタ（Ｑｓ）がターンオンされ、当該画素に印加されるデータ電圧が当該画素のカプセルキャパシタ（Ｃｍｃ）に画素電圧で充電される。もし、当該画素にセルギャップの変化が生じる場合には、当該画素のセルギャップの変化を読み取るために、前前段ゲート線（Ｇｎ-２）にゲートオン信号が印加され、前前段画素に充電されるデータ電圧が当該画素に一時的に充電されるが、これはフレーム時間に比べて非常に短時間であるので、肉眼で識別することはできない。
【００３１】
したがって、本発明の一実施例による電気泳動表示装置は、別途のタッチパネルを付着しなくても、出力トランジスタ（Ｑｏ）及び蓄電トランジスタ（Ｑｃ）を形成することによって、セルギャップの変化に伴う画素電圧の変化を認識でき、タッチスクリーン機能を実現することができる。
次に、図１及び２に示すような電気泳動表示装置の詳細構造について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図３は本発明の一実施例による電気泳動表示装置の配置図であり、図４は図３の電気泳動表示装置のＩＶ-ＩＶ線に沿って切断した断面図である。
透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に、表示信号線である複数のゲート線１２１が形成されている。
ゲート線１２１はゲート信号を伝達し、図３中、主に横方向に延びている。各ゲート線１２１は下または上に突出した第１〜第３ゲート電極１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃと、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１２９を有する。
【００３３】
ここで、ゲート線１２１は、説明のために前段（一段前の）ゲート線１２１’と前前段（二段前の）ゲート線１２１’’とを区分して表示した。
第１ゲート電極１２４ａは、当該ゲート線１２１から上に突出されており、第２ゲート電極１２４ｂは、前前段ゲート線１２１’’から下に突出されており、第３ゲート電極１２４ｃは、前段ゲート線１２１’から下に突出されている。
【００３４】
ゲート線１２１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などからなることができる。しかし、これらは物理的性質が異なる２つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの１つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などからなる。これと異なり、もう１つの導電膜は、他の物質、特にＩＴＯ及びＩＺＯとの物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えばモリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどからなる。このような組み合わせの好適な例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート線１２１はこの他にも様々な金属または導電体からなることができる。
【００３５】
ゲート線１２１の側面は基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０゜〜約８０゜であることが好ましい。
ゲート線１２１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（非晶質シリコンはａ-Ｓｉと略称する）、または多結晶シリコンなどからなる複数の島状第１〜第３半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃが形成されている。第１〜第３半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃは、各々第１〜第３ゲート電極１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ上に位置する。
【００３６】
第１〜第３半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ上には、複数の島状第１〜第３オーミック接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃが形成されている。第１〜第３オーミック接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃは、リンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどの物質からなるか、シリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）からなることができる。第１〜第３オーミック接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃは対をなして各々第１〜第３半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ上に配置されている。
【００３７】
第１〜第３半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃと第１〜第３オーミック接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃの側面も同様に、基板１１０面に対して傾斜しており、傾斜角は３０゜〜８０゜程度である。
第１〜第３オーミック接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のデータ線１７１、複数の第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、複数の第３ソース電極１７３ｃ、及び複数の感知信号線１７２が形成されている。
【００３８】
データ線１７１は、データ信号を伝達し、主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差する。各データ線１７１は、第１及び第２ゲート電極１２４ａ、１２４ｂに向かって延びた第１及び第２ソース電極１７３ａ、１７３ｂと、他の層または外部駆動回路との接続のために面積が広い端部１７９を有する。この時、第２ソース電極１７３ｂは、前前段ゲート線１２１’’に形成された第２ゲート電極１２４ｂと一部重なり、第２ドレイン電極１７５ｂは、前段画素から当該画素まで長く延びて形成されている。
【００３９】
感知信号線１７２は、データ線１７１と平行な方向に形成されており、第３ゲート電極１２４ｃに向かって延びた第３ドレイン電極１７５ｃを含む。
第１ゲート電極１２４ａ、第１ソース電極１７３ａ及び第１ドレイン電極１７５ａは、第１半導体１５４ａと共にスイッチング薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）（Ｑｓ）をなし、スイッチング薄膜トランジスタのチャネルは、第１ソース電極１７３ａと第１ドレイン電極１７５ａとの間の第１半導体１５４ａに形成される。同様に、第２ゲート電極１２４ｂ、第２ソース電極１７３ｂ及び第２ドレイン電極１７５ｂは、第２半導体１５４ｂと共に蓄積トランジスタ（Ｑｃ）をなし、第３ゲート電極１２４ｃ、第３ソース電極１７３ｃ及び第３ドレイン電極１７５ｃは第３半導体１５４ｃと共に出力トランジスタ（Ｑｏ）をなしている。
【００４０】
データ線１７１、感知信号線１７２及び第１〜第３ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃは、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなどの耐火性金属、またはこれらの合金からなることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ線１７１及びドレイン電極１７５は、この他にも様々な金属または導電体からなることができる。
【００４１】
また、データ線１７１、感知信号線１７２及び第１〜第３ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃは、その側面が基板１１０面に対して３０゜〜８０゜程度の傾斜角で傾斜していることが好ましい。
第１〜第３オーミック接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃは、その下の第１〜第３半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃと、その上のデータ線１７１及び第１〜第３ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃとの間にのみ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃには、ソース電極１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃとドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃとの間をはじめとして、データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃで覆われずに露出している部分が存在する。
【００４２】
データ線１７１、ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃ及び露出している半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ部分上には、保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などからなり、表面が平坦化されてもよい。無機絶縁物の例には、窒化ケイ素と酸化ケイ素がある。有機絶縁物は、感光性を有することができ、その誘電定数は約４．０以下であることが好ましい。しかし、保護膜１８０は、有機膜の優れた絶縁特性を生かすとともに、露出している半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ部分に害を及ぼさないように、下部無機膜と上部有機膜の２重膜構造を有することができる。
【００４３】
保護膜１８０には、データ線１７１の端部１７９、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ及び第３ソース電極１７３ｃをそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール１８２、１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃが形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、ゲート線１２１の端部１２９を露出させる複数のコンタクトホール１８１が形成されている。
【００４４】
保護膜１８０上には、複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８１、８２が形成されている。これらはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロム、またはその合金などの反射性金属からなることができる。
画素電極１９０は、コンタクトホール１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃを介して第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂと第３ソース電極１７３ｃと物理的・電気的に接続されている。
【００４５】
画素電極１９０上には上部基板２１０が対向しており、上部基板２１０上には共通電極２７０が全面に形成されている。画素電極１９０と共通電極２７０との間には、複数の微小カプセル３１が配置された微小カプセル層３が形成されている。
第１ドレイン電極１７５ａからデータ電圧の印加を受け、データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電圧の印加を受ける他の表示板２００の共通電極２７０とともに電場を生成することによって、２つの電極１９０、２７０間の微小カプセル層３に配置される黒色と白色を呈する帯電された顔料粒子３２、３３がそれぞれ逆極性の電極に移動し、画像を形成する。
【００４６】
第２ドレイン電極１７５ｂから前前段画素に印加されるデータ電圧の印加を受け、データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電極２７０と共にこのデータ電圧を充電する。
第３ドレイン電極１７５ｃから当該画素に充電されたデータ電圧が感知信号線１７２に印加され、感知信号処理部１７３に入力される。この時、感知信号処理部１７３は、感知信号線１７２に印加された画素電圧を基準電圧と比較することによって、当該画素位置においてセルギャップ（ｄ）の変化が存在するか否かを感知する。
【００４７】
次に、本発明の一実施例による電気泳動表示装置の製造方法について図５〜図１２、図３及び図４を参照して説明する。
まず、図５及び図６に示すように、透明なガラスなどからなる絶縁基板１１０上にアルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などからなる導電膜をスパッタリング蒸着し、順次にウェットエッチングまたはドライエッチングして複数のゲート電極１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ及び端部１２９を有するゲート線１２１を形成する。
【００４８】
次に、図７及び図８に示すように、約１５００〜５０００Å厚さのゲート絶縁膜１４０、約５００〜２０００Å厚さの真性非晶質シリコン層、約３００〜６００Å厚さの不純物非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層し、不純物非晶質シリコン層と真性非晶質シリコン層を写真エッチングして、ゲート絶縁膜１４０上に複数の島状不純物半導体１５０を形成する。
【００４９】
次に、図９及び図１０に示すように、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などからなる導電膜をスパッタリングなどの方法で１５００Å〜３０００Åの厚さに蒸着した後、パターニングして複数のソース電極１７３ａ、１７３ｂ、１７３ｃと端部１７９を含む複数のデータ線１７１及び複数のドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃを形成する。
【００５０】
次に、データ線１７１及びドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、１７５ｃで覆われずに露出している不純物半導体部分を除去することによって、複数の島状オーミック接触部材１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃを完成する一方、その下の真性半導体１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ部分を露出させる。
次に、図１１及び図１２に示すように、保護膜１８０を塗布した後、保護膜１８０を写真エッチングしてデータ線１７１の端部１７９と第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、第３ソース電極１７３ｃの一部を露出させる複数のコンタクトホール１８２、１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃを形成し、ゲート線１２１の端部１２９上に位置するゲート絶縁膜１４０の部分を露出させる複数のコンタクトホール１８１を形成する。
【００５１】
次に、図３及び図４に示すように、約４００〜５００Å厚さのＩＺＯ膜またはＩＴＯ膜をスパッタリングで積層し写真エッチングし、保護膜１８０、ゲート線１２１の端部１２９の露出している部分、第１及び第２ドレイン電極１７５ａ、１７５ｂ、第３ソース電極１７３ｃ、データ線１７１の端部１７９の露出している部分上に、複数の画素電極１９０及び複数の接触補助部材８１、８２を形成する。
【００５２】
次に、上部基板２１０上に共通電極２７０及び微小カプセル層３が形成される上部表示板２００を画素電極１９０上にラミネーション（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）して付着する。
尚、本発明は、上述の実施例に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施例による電気泳動表示装置の概略的な図面である。
【図２】本発明の一実施例による電気泳動表示装置の等価回路図である。
【図３】本発明の一実施例による電気泳動表示装置の配置図である。
【図４】図３に示す電気泳動表示装置のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図５】図３に示す電気泳動表示装置を本発明の一実施例により製造する中間工程の配置図である。
【図６】図５に示す電気泳動表示装置のＶ-Ｖ線に沿って切断した断面図である。
【図７】図３に示す電気泳動表示装置を本発明の一実施例により製造する中間工程の配置図である。
【図８】図７に示す電気泳動表示装置のＶＩＩ-ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図９】図３に示す電気泳動表示装置を本発明の一実施例により製造する中間工程の配置図である。
【図１０】図９に示す電気泳動表示装置のＩＸ-ＩＸ線に沿って切断した断面図である。
【図１１】図３に示す電気泳動表示装置を本発明の一実施例により製造する中間工程の配置図である。
【図１２】図１１に示す電気泳動表示装置のＸＩ-ＸＩ線に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
３…微小カプセル層
３１…微小カプセル
３２…黒色顔料粒子
３３…白色顔料粒子
１１０…下部基板
１２１…ゲート線
１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ…ゲート電極
１４０…ゲート絶縁膜
１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ…半導体
１６３、１６５…オーミック接触部材
１７１…データ線
１７３ａ、１７３ｂ、１７５ｃ…ソース電極
１７５ａ、１７５ｂ、１７３ｃ…ドレイン電極
１８０…保護膜
１８１、１８２、１８５ａ、１８５ｂ、１８５ｃ…コンタクトホール
１９０…画素電極
【図１】
2007193331.tif 000003
【図２】
2007193331.tif 000004
【図３】
2007193331.tif 000005
【図４】
2007193331.tif 000006
【図５】
2007193331.tif 000007
【図６】
2007193331.tif 000008
【図７】
2007193331.tif 000009
【図８】
2007193331.tif 000010
【図９】
2007193331.tif 000011
【図１０】
2007193331.tif 000012
【図１１】
2007193331.tif 000013
【図１２】
2007193331.tif 000014