液晶显示器及制造液晶显示器的方法与流程
本申请要求于2015年9月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0136119号的优先权及权益，其全部内容通过引证结合于此。
技术领域
本发明构思的实施方式总体涉及液晶显示器。更具体地，本发明构思的实施方式涉及具有降低的轮廓和改善的颜色混合特征的液晶显示器及其制造方法。
背景技术：
液晶显示器是现在广泛使用的平板显示设备之一，液晶显示器包括其中形成场产生电极(诸如像素电极和共用电极)的两个显示面板以及介于两个显示面板之间的液晶层。
液晶显示器通过将电压施加至场产生电极以在液晶层中产生电场。得到的电场确定液晶层的液晶分子的方向并且控制入射光的偏振，从而显示图像。
对于一类液晶显示器，已开发了通过形成多个微腔并在微腔中填充液晶实现显示器的技术。在传统液晶显示器中，使用两片基板，但在该技术中，组成元件形成在一个基板上，从而减轻设备的重量和厚度。
在这样的显示设备的制造过程中，液晶经由注入孔注入微腔中，并且可以在注入液晶之后执行密封注入孔并且保护所有的元件的封装处理。
然而，在液晶显示器中的偏振器和滤色器上产生光泄漏。提议了一种包括颜色转换材料的光致发光液晶显示器(PL-LCD)以通过减少光泄漏实现高效率的液晶显示器。
该背景技术部分中的以上公开的信息仅仅是用于增强背景技术的理解，并且因此其可能包含不构成对于本国本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本发明构思提供一种液晶显示器及其制造方法，该液晶显示器能够改善颜色转换面板的颜色混合并且简化显示设备的结构。
根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器包括：基板；薄膜晶体管，设置在基板上；像素电极，连接至薄膜晶体管；顶层，设置成面向像素电极；液晶层，设置在像素电极与顶层之间的多个微腔内；覆盖层，设置成邻近微腔；以及颜色转换面板，包括在顶层和覆盖层上的多个颜色转换介质层，其中，覆盖层沿着形成于多个微腔之间的沟槽设置。
分隔部可以布置在相邻微腔之间并与沟槽交叉，并且覆盖层可以从与多个微腔和分隔部对应的区域中移除。
覆盖层可以包括水溶性聚合物材料。
覆盖层可以进一步包括促进光刻处理的感光材料。
可以进一步包括覆盖沟槽和分隔部中的至少一个并且设置在薄膜晶体管上的第一遮光构件。
覆盖层可以进一步包括遮光材料，并且遮光材料可以包括水溶性黑色染料或黑色颜料。
覆盖层可以设置成对应于分隔部。
可以进一步包括限定多个颜色转换介质层的第二遮光构件。
多个颜色转换介质层可以包括荧光体和量子点中的至少一个。
多个颜色转换介质层可以包括红色颜色转换介质层和绿色颜色转换介质层。
多个颜色转换介质层可以进一步包括布置在与红色颜色转换介质层和绿色颜色转换介质层相同的层中的透明层或蓝色颜色转换介质层。
偏振器可以形成在顶层和覆盖层上。
此外，根据本发明构思的另一示例性实施方式的液晶显示器的制造方法包括：在基板上形成薄膜晶体管；在薄膜晶体管上形成像素电极；在像素电极上形成牺牲层；在牺牲层上形成顶层；移除牺牲层以形成各自具有注入孔的多个微腔；经由注入孔将液晶材料注入微腔中；在基板上涂覆覆盖材料以遮盖顶层和注入孔；从顶层移除覆盖材料以形成沿着形成于相邻微腔之间的沟槽设置的覆盖层；以及在覆盖层和顶层上形成颜色转换面板，并且颜色转换面板包括多个颜色转换介质层。
可以通过在基板上设置掩模并且使用曝光和显影处理来形成覆盖层。
如上所述，根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器及制造方法减小覆盖层的厚度，从而改善颜色转换面板的颜色混合并且简化显示设备的结构。
附图说明
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的多个相邻像素的俯视平面图。
图2是沿着图1的线II-II截取的截面图。
图3是沿着图1的线III-III截取的截面图。
图4、图6、图8、图10、图12、图14及图16是依次示出沿着图1的线II-II截取的根据本发明构思的示例性实施方式的制造方法的截面图。
图5、图7、图9、图11、图13、图15及图17是依次示出沿着图1的线III-III截取的根据本发明构思的示例性实施方式的制造方法的截面图。
图18是根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。
图19是根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照示出本发明的示例性实施方式的附图更全面地描述本发明构思。如本领域技术人员将认识到的，在不背离本发明构思的精神或范围的情况下，可以所有各种不同的方式修改所描述的实施方式。
在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。因此各种附图不是按比例绘制。贯穿本说明书，相同的参考标号表示相同的元件。应当理解的是，当诸如层、膜、区域或者基板的元件被称为在另一元件“上”时，其可直接在另一元件上或者也可存在中间元件。相对地，当一个元件被称为“直接”位于另一个元件“上”时，不存在中间元件。所有数值都是近似的，并且可改变。特定的材料和组合物的所有实例都被视为非限制性的，并且仅是示例性的。可以代替地使用其他适合的材料和组合物。
接下来，将参照图1至图3详细地描述根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器。
图1是根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的多个相邻像素的俯视平面图，图2是沿着图1的线II-II截取的截面图，并且图3是沿着图1的线III-III截取的截面图。
根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器包括显示面板10和颜色转换面板30。颜色转换面板30可以设置在显示面板10上，然而其不限于此，并且可以根据示例性实施方式改变颜色转换面板的位置。
首先将描述显示面板10。
根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10可以包括偏振器22。偏振器22可以设置在显示面板10的至少一个表面上并且可以是任何类型的偏振器，诸如膜型、涂覆型或粘着型。
显示面板10包括由诸如玻璃或塑料的材料形成的第一绝缘基板110，以及第一绝缘基板110上的顶层360。
多个像素PX设置在第一绝缘基板110上。像素PX布置成包括多个像素列和多个像素行的矩阵形式。一个像素PX是覆盖一个像素电极的区域并且可以包括第一子像素PXa和第二子像素PXb。第一子像素PXa覆盖第一子像素电极191h，并且第二子像素PXb覆盖第二子像素电极191l。第一子像素PXa和第二子像素PXb可以布置在垂直方向上，垂直方向是数据线延伸的方向。
沟槽V1沿着第一子像素PXa与第二子像素PXb之间的栅极线的延伸的方向设置，并且分隔部V2设置在像素区域的相邻列之间。
沿着数据线的延伸方向形成顶层360。在这种情况下，在沟槽V1中移除顶层360使得注入孔307形成为露出位于顶层360下面的组成元件。
每个顶层360形成为与相邻分隔部V2之间的第一绝缘基板110分离，从而形成微腔305。此外，分隔部V2设置于在水平方向上相邻的微腔305之间。分隔部V2是填充在水平方向上相邻的微腔305之间的分离微腔的部分。分隔部V2可以沿着数据线171延伸的方向形成。
根据本发明构思的示例性实施方式的显示面板10的结构仅是一种实例，并且多种变化是可能的。例如，像素PX、沟槽V1以及分隔部V2的布置形状可以改变，顶层360可以在沟槽V1中彼此连接，并且顶层360的至少部分可以包括分隔部V2上的隧道形状的连接部分以将相邻微腔305彼此连接。
参照图1至图3，包括多个栅极线121、多个降压栅极线123以及多个存储电极线131的多个栅极导体布置在第一绝缘基板110上。
栅极线121和降压栅极线123主要在水平方向上延伸以传送栅极信号。栅极导体进一步包括从栅极线121向上和向下突出的第一栅电极124h和第二栅电极124l，并且进一步包括从降压栅极线123向上突出的第三栅电极124c。第一栅电极124h和第二栅电极124l彼此连接以形成一个突起。在这种情况下，可以修改第一栅电极124h、第二栅电极124l以及第三栅电极124c的突出形状。
存储电极线131主要在水平方向上延伸，并且传输诸如共用电压Vcom的预定电压。存储电极线131包括向上和向下突出的存储电极129、向下延伸以基本上与栅极线121垂直的一对竖直部分134、以及连接该对竖直部分134的端部的水平部分127。水平部分127包括向下延伸的电容电极137。
栅极绝缘层140布置在栅极导体121、123、124h、124l、124c以及131上。栅极绝缘层140可由诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。此外，栅极绝缘层140可以形成为单层或多层。
第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c布置在栅极绝缘层140上。第一半导体层154h可布置在第一栅电极124h上，第二半导体层154l可布置在第二栅电极124l上，并且第三半导体层154c可布置在第三栅电极124c上。第一半导体层154h和第二半导体层154l可以彼此连接，并且第二半导体层154l和第三半导体层154c可以彼此连接。此外，第一半导体层154h可以形成为延伸至数据线171的下部。第一半导体层154h、第二半导体层154l以及第三半导体层154c可以由非晶硅、多晶硅、金属氧化物等制成。
欧姆接触(未示出)可以进一步地分别布置在第一半导体层154h、第二半导体层154l、及第三半导体层154c上。欧姆接触可由硅化物或诸如其中以高浓度掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅的材料制成。
包括数据线171、第一源电极173h、第二源电极173l、第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极175l以及第三漏电极175c的数据导体布置在第一半导体层154h、第二半导体层154l以及第三半导体层154c上。
数据线171传输数据信号并且主要沿着垂直方向延伸，以与栅极线121和降压栅极线123交叉。每个数据线171朝向第一栅电极124h和第二栅电极124l延伸，并且包括彼此连接的第一源电极173h和第二源电极173l。
第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c中的每一个均包括一个宽端部和另一个棒状端部。第一漏电极175h和第二漏电极175l的棒状端部分别由第一源电极173h和第二源电极173l部分地包围。第二漏电极175l的一个宽端部进一步延伸以形成弯成‘U’状的第三源电极173c。第三漏电极175c的宽端部177c覆盖电容器电极137以形成降压电容器Cstd，并且其棒状端部由第三源电极173c部分地包围。
第一栅电极124h、第一源电极173h和第一漏电极175h与第一半导体层154h一起形成第一薄膜晶体管Qh；第二栅电极124l、第二源电极173l和第二漏电极175l与第二半导体层154l一起形成第二薄膜晶体管Ql；且第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体层154c一起形成第三薄膜晶体管Qc。
第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c彼此连接以形成线性形状，并且除源电极173h、173l和173c与漏电极175h、175l和175c之间的沟道区域外，可具有与数据导体171、173h、173l、173c、175h、175l和175c以及在其下面的欧姆接触基本相同的平面形状。
在第一半导体层154h中，未被第一源电极173h和第一漏电极175h覆盖的露出的部分布置在第一源电极173h与第一漏电极175h之间。在第二半导体层154l中，未被第二源电极173l和第二漏电极175l覆盖的露出的部分布置在第二源电极173l与第二漏电极175l之间。此外，在第三半导体层154c中，未被第三源电极173c和第三漏电极175c覆盖的露出的部分布置在第三源电极173c与第三漏电极175c之间。
第一遮光构件220和钝化层180形成在数据导体171、173h、173l、173c、175h、175l和175c、以及半导体层154h、154l和154c上。
钝化层180可由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成，并且可形成为单层或多层。
第一遮光构件220设置在设置有薄膜晶体管的区域上。第一遮光构件220设置在像素PX的边界和薄膜晶体管上，并且可以防止光泄漏。钝化层180可以分别设置在第一子像素PXa和第二子像素PXb上，并且第一遮光构件220可以设置在第一子像素PXa与第二子像素PXb之间。
第一遮光构件220在栅极线121和降压栅极线123上延伸。第一遮光构件220可以覆盖布置有第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql、第三薄膜晶体管Qc等的区域，和/或可以沿着数据线171延伸。即，第一遮光构件220可以设置在沟槽V1和分隔部V2上。如果需要，钝化层180和第一遮光构件220可以部分地重叠。
在钝化层180和第一遮光构件220中，形成分别露出第一漏电极175h的宽端部和第二漏电极175l的宽端部的多个第一接触孔185h和多个第二接触孔185l。
第一绝缘层240设置在钝化层180和第一遮光构件220上，并且像素电极191设置在第一绝缘层240上。像素电极191可以由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锡(IZO)的透明金属材料制成。
像素电极191包括第一子像素电极191h和第二子像素电极191l，第一子像素电极和第二子像素电极彼此分开，栅极线121和降压栅极线123介于其间，并且布置在栅极线121和降压栅极线123的上方和下方以沿着数据线171延伸的方向彼此相邻。换言之，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l彼此分开，沟槽V1介于其间，第一子像素电极191h布置在第一子像素PXa中，并且第二子像素电极191l布置在第二子像素PXb中。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别通过第一接触孔185h和第二接触孔185l连接到第一漏电极175h和第二漏电极175l。因此，当第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql被导通时，第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql接收来自第一漏电极175h和第二漏电极175l的数据电压。
第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的整体形状是四边形。此外，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l包括十字形主干，十字形主干包括水平主干193h和193l，以及分别与水平主干193h和193l交叉的垂直主干192h和192l。此外，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l包括多个微小分支部分194h和194l，以及分别从子像素电极191h和191l的边缘侧向上或向下突出的突出部分197h和197l。
像素电极191被水平主干193h和193l以及垂直主干192h和192l划分成四个子区域。微小分支部分194h和194l从水平主干193h和193l以及垂直主干192h和192l倾斜地延伸，并且该延伸方向可与栅极线121或水平主干193h和193l形成约45度或135度的角。此外，两个相邻的子区域的微小分支部分194h和194l的延伸方向可彼此垂直。
在示例性实施方式中，第一子像素电极191h进一步包括围绕其外部的外主干部分，并且第二子像素电极191l包括布置在上端和下端的水平部分以及布置在第一子像素电极191h的左侧和右侧的左和右竖直部分198。左和右竖直部分198可以防止电容耦合，即，数据线171与第一子像素电极191h之间的耦合。
以上描述的像素区域的布局形式、薄膜晶体管的结构、以及像素电极的形状仅仅是例子，而本发明构思不限于此，并且可进行各种修改。
第二绝缘层250布置在像素电极191上，并且共用电极270布置在像素电极191上使得与像素电极191隔开预定距离。微腔305形成在像素电极191和共用电极270之间。即，微腔305被像素电极191和共用电极270围绕以为每个像素区分。可根据显示设备的尺寸和分辨率对微腔305的宽度和面积进行各种修改。
共用电极270可由诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明金属材料制成。预定电压可以施加于共用电极270，并且电场可在像素电极191与共用电极270之间产生。
第一配向层11布置在第二绝缘层250上。第二配向层21形成在共用电极270下方以面对第一配向层11。
第一配向层11和第二配向层21可以形成为垂直配向层，并且可由诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷和聚酰亚胺的配向材料制成。第一配向层11和第二配向层21可在像素PX的边缘处彼此连接。
包括液晶分子31的液晶层形成于位于像素电极191和共用电极270之间的微腔305中。液晶分子31可具有负介电各向异性，并且在不施加电场时可在垂直于第一绝缘基板110的方向上直立。即，可实现垂直配向。
施加有数据电压的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l与共用电极270一起产生电场，以确定位于两个电极191和270之间的微腔305中的液晶分子31的方向。因此，穿过液晶层的光的亮度根据所确定的液晶分子31的方向而变化。
第三绝缘层340可进一步形成在共用电极270上。第三绝缘层340可由诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成，并且如期望的话可省去。
顶层360形成在第三绝缘层340上，并且可由有机材料制成。微腔305形成在顶层360下方，并且顶层360通过固化处理而被硬化以保持微腔305的形状。即，顶层360形成为与像素电极191间隔开以限定并保持其间的微腔305。
顶层360形成在每个像素PX和沿着数据线的延伸方向的分隔部V2中，并且不形成在沟槽V1中(即，从沟槽移除)。即，顶层360不形成在第一子像素PXa和第二子像素PXb之间。微腔305形成在第一子像素PXa和第二子像素PXb的每一个中的每个顶层360下方。在分隔部V2中，微腔305不形成在顶层360的下方，但形成为附接至第一绝缘基板110。因此，布置在分隔部V2处的顶层360的厚度可大于位于第一子像素PXa和第二子像素PXb的每一个中的顶层360的厚度。由顶层360覆盖微腔305的上表面和相对侧。
露出微腔305的一部分的注入孔307分别形成在共用电极270、第三绝缘层340以及顶层360中。注入孔307可以形成为在第一子像素PXa和第二子像素PXb的边缘处彼此面对。例如，注入孔307可以形成为对应于第一子像素PXa的下侧和第二子像素PXb的上侧，以露出它们各自的微腔305的侧面。每个微腔305通过其注入孔307露出，并且配向剂或液晶材料通过其注入孔307被注入到每个微腔305中。
接下来，覆盖层390设置在沟槽V1上并且覆盖通过沟槽V1露出的微腔305的注入孔307。覆盖层390可以接触设置在微腔305中的液晶材料。详细地，覆盖层390沿着沟槽V1连续设置并且可以不形成在与像素对应的微腔305上。
根据本示例性实施方式的覆盖层390包括水溶性聚合物材料、感光材料、以及湿固化粘合剂。
在本示例性实施方式中，水溶性聚合物材料可以是通过化学式1表示的聚乙烯醇。此外，根据本示例性实施方式的水溶性聚合物材料可包括聚乙二醇甲醚、聚乙二醇、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。在化学式1中，n表示重复单元的数目，并且可以是自然数。
[化学式1]
在本示例性实施方式中，感光材料可包括重铬酸铵、重氮树脂、苯乙烯基吡啶基、和有机吡啶盐基中的至少一种。覆盖层390包括促进光刻处理的感光材料。
偏振器22设置在覆盖层390和顶层360上，并且颜色转换面板30设置在偏振器22上。
接下来，将详细地描述颜色转换面板30。
颜色转换面板30包括第二绝缘基板310、多个上遮光构件320、多个红色颜色转换介质层330R、多个绿色颜色转换介质层330G、以及多个蓝色颜色转换介质层330B。
颜色转换面板30直接接触偏振器22的上表面。
每个第二遮光构件320可以覆盖相应的第一遮光构件220。此外，每个第二遮光构件320分隔布置有红色颜色转换介质层330R、绿色颜色转换介质层330G、以及蓝色颜色转换介质层330B的区域，并且红色颜色转换介质层330R、绿色颜色转换介质层330G、以及蓝色颜色转换介质层330B布置在第二遮光构件320之间。
红色颜色转换介质层330R将从背光组件(未示出)提供的蓝光转换为红光。红色颜色转换介质层330R可以由红色磷光体形成，并且(Ca,Sr,Ba)S、(Ca,Sr,Ba)2Si5N8、CaAlSiN3、CaMoO4以及Eu2Si5N8中的至少一种可以用作红色磷光体。
绿色颜色转换介质层330G将从背光组件(未示出)提供的蓝光转换为绿光。绿色颜色转换介质层330G由绿色磷光体形成，并且钇铝石榴石(YAG)、(Ca,Sr,Ba)2SiO4、SrGa2S4、铝镁硼化物(BAM)、α-SiAlON、β-SiAlON、Ca3Sc2Si3O12、Tb3Al5O12、BaSiO4、和CaAlSiON、以及(Sr1-xBax)Si2O2N2中的至少一种可以用作绿色磷光体。
蓝色颜色转换介质层330B由蓝色磷光体形成，并且BaMgAl10O17、(Mg,Ca,Sr,Ba)5PO43Cl、EuSi9Al19ON31、La1-xCexAl(Si6-zAlz)(N10-zOz)中的一种材料可以用作蓝色磷光体。蓝色磷光体接收紫外线以发射并散射蓝光。
此外，红色颜色转换介质层330R、绿色颜色转换介质层330G、及蓝色颜色转换介质层330B可以由量子点形成，其颜色根据尺寸而变。
量子点可以选自II-VI族化合物、IV-VI族化合物、IV族元素、IV族化合物、以及它们的组合。
II-VI族化合物可以选自：两元素化合物的组，选自CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS、以及它们的混合物；三元素化合物的组，选自CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS、以及它们的混合物；以及四元素化合物的组，选自HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、以及它们的混合物。III-V族化合物可以选自：两元素化合物的组，选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及它们的混合物；三元素化合物的组，选自GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、及它们的混合物；以及四元素化合物的组，选自GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、及它们的混合物。IV-VI族化合物可以选自：两元素化合物的组，选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、及它们的混合物；三元素化合物的组，选自SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、及它们的混合物；以及四个元素化合物的组，选自SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、及它们的混合物。IV元素族可以选自Si、Ge、及它们的混合物的组。IV化合物族可以是选自SiC、SiGe、及它们的混合物的组的两元素化合物。
在这种情况下，二元化合物、三元化合物、或四元化合物可以以均匀浓度存在于颗粒中，或者相同的颗粒中可分别具有部分不同的浓度。此外，一些量子点包入一些其他的量子点的核/壳结构也是可能的。核与壳之间的交界表面可具有元素的浓度越靠近其中心而减小的浓度梯度。
量子点可具有大约45nm或更小的发光波长光谱的半峰全宽(FWHM)，优选地，大约40nm或更小，并且更优选地，大约30nm或更小。在具有这样的FWHM的量子点中，可以改善颜色纯度或颜色再现性。
此外，量子点的形状不具体限于通常在相关技术中所使用的形状，但更具体地，希望使用具有球形、金字塔形、多臂状、或立方体形状的纳米颗粒、及纳米管、纳米丝、纳米纤维、以及平面纳米颗粒。
与本示例性实施方式不同，蓝色颜色转换介质层330B可以是由透明聚合物制成的透明层。
在根据本示例性实施方式的液晶显示器中，显示面板10上的覆盖层390仅形成于沟槽V1中，但不形成在顶层360上。因此，液晶层与颜色转换面板30之间的距离可以缩短。
当覆盖层390布置在顶层360上时，穿过液晶层的一些光也可以穿过布置在液晶层与颜色转换面板30之间的覆盖层390，从而使得相邻的颜色转换介质层之间的颜色混合。因此，为了防止相邻的颜色转换介质层之间的颜色混合，已提出在覆盖层390上对应于第二遮光构件320的位置处额外形成遮光构件的方法。
然而，在根据本示例性实施方式的液晶显示器中，微腔305上的覆盖层390被省去并且仅形成在沟槽V1上，以使覆盖层390的厚度最小化，从而改善在颜色转换面板30中可能产生的颜色混合。可以省去上述另外的遮光构件，从而简化结构和处理的方面。
在下文中，将参考图4至图17描述根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的制造方法。
图4、图6、图8、图10、图12、图14及图16是依次示出沿着图1的线II-II截取的根据本发明构思的示例性实施方式的制造方法的截面图，以及图5、图7、图9、图11、图13、图15及图17是依次示出沿着图1的线III-III截取的根据本发明构思的示例性实施方式的制造方法的截面图。
首先，如在图4和图5中示出的，在一个方向上延伸的栅极线121和降压栅极线123形成在由玻璃或塑料制成的第一绝缘基板110上。也形成了从栅极线121突出的第一栅电极124h、第二栅电极124l、及第三栅电极124c。
此外，存储电极131可以形成在距栅极线121、降压栅极线123、以及第一至第三栅电极124h、124l和124c一段距离处。
接下来，通过在第一绝缘基板110(包括栅极线121、降压栅极线123、第一至第三栅电极124h、124l和124c、以及存储电极线131)的整个表面上沉积诸如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成栅极绝缘层140。栅极绝缘层140可形成为单层或多层。
然后，将诸如非晶硅、多晶硅、金属氧化物等的半导体材料沉积至栅极绝缘层140。将该半导体材料图案化以便形成第一半导体层154h、第二半导体层154l、以及第三半导体层154c。第一半导体层154h可布置在第一栅电极124h上，第二半导体层154l可布置在第二栅电极124l上，并且第三半导体层154c可布置在第三栅电极124c上。
接下来，沉积金属材料并且然后图案化以便形成数据线171。金属材料可形成为单层或多层。
同时形成从数据线171延伸越过第一栅电极124h的第一源电极173h，以及与第一源电极173h间隔开的第一漏电极175h。此外，基本同时形成与第一源电极173h连接的第二源电极173l，以及与第二源电极173l间隔开的第二漏电极175l。此外，在相同的步骤中形成从第二漏电极175l延伸的第三源电极173c和与第三源电极173c隔开的第三漏电极175c。
在依次沉积半导体材料和金属材料之后，可以使两种材料同时图案化以形成第一至第三半导体层154h、154l和154c、数据线171、第一至第三源电极173h、173l和173c、以及第一至第三漏电极175h、175l和175c。在这种情况下，第一半导体层154h延伸至数据线171的下部。
第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c、第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c、以及第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c与第一半导体层154h、第二半导体层154l及第三半导体层154c一起形成第一薄膜晶体管(TFT)Qh、第二薄膜晶体管(TFT)Ql和第三薄膜晶体管(TFT)Qc。
接下来，钝化层180和第一遮光构件220形成在半导体层154h、154l和154c、第一至第三源电极173h、173l和173c、第一至第三漏电极175h、175l和175c上。钝化层180可由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成，并且可形成为单层或多层。第一遮光构件220可以形成为设置在沟槽V1和分隔部V2上。
接下来，由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)和氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料制成的第一绝缘层240形成在钝化层180和第一遮光构件220上。
接下来，通过蚀刻钝化层180、第一遮光构件220以及第一绝缘层240形成第一接触孔185h，以露出第一漏电极175h的一部分。以类似的方式，形成第二接触孔185l以露出第二漏电极175l的一部分。
接下来，通过在第一绝缘层240上沉积并且然后图案化诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明金属材料，将第一子像素电极191h形成在第一子像素PXa中，并且将第二子像素电极191l形成在第二子像素PXb中。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l可以彼此分开，沟槽V1介于其间。第一子像素电极191h通过第一接触孔185h连接至第一漏电极175h，并且第二子像素电极191l通过第二接触孔185l连接至第二漏电极175l。
在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中分别形成水平主干193h和193l以及与水平主干193h和193l交叉的垂直主干192h和192l。此外，形成从水平主干193h和193l以及垂直主干192h和192l倾斜延伸的多个微小分支部分194h和194l。
接下来，第二绝缘层250形成在像素电极191和第一绝缘层240上。
如在图6和图7中示出的，光敏有机材料应用于第二绝缘层250，并且通过光学处理形成牺牲层300。
牺牲层300形成为沿着像素列连接。即，牺牲层300形成为覆盖每个像素PX并且覆盖设置在第一子像素PXa与第二子像素PXb之间的沟槽V1。
接下来，通过在牺牲层300上沉积诸如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的透明金属材料形成共用电极270。
接下来，第三绝缘层340可以形成在共用电极270上。第三绝缘层340可由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、以及氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料形成。
接下来，通过将有机材料涂覆到第三绝缘层340上，并使有机材料图案化形成顶层360。在这种情况下，可以使有机材料图案化使得去除设置在沟槽V1中的有机材料。因此，顶层360可以沿着像素行连接。
同时，顶层360未形成为设置在沟槽区域中，使得相邻顶层360彼此间隔开一个微腔，谷区域介于其间。与沟槽V1相邻的区域的顶层360可以形成为具有倾斜的表面。
可替换地，分隔部V2可以填充水平方向上相邻微腔305之间的分离部，即，可以沿着数据线171延伸的方向形成。
接下来，如在图8和图9中示出的，通过将顶层360用作掩模使第三绝缘层340和共用电极270图案化。首先，通过将顶层360用作掩模干蚀刻第三绝缘层340，并且然后湿蚀刻共用电极270。
接下来，如在图10和图11中示出的，通过在其中露出牺牲层300的第一绝缘基板110上提供显影剂或脱膜剂溶液或者通过使用灰化处理完全去除牺牲层300。
如果去除牺牲层300，微腔305形成在设置牺牲层300的位置处。
像素电极191和共用电极270彼此间隔开一个微腔，微腔305介于其间。共用电极270和顶层360形成为覆盖微腔305的上表面和两个侧表面。
通过其中去除了顶层360、第三绝缘层340以及共用电极270的部分露出微腔305的内部。这部分是指注入孔307。注入孔307沿着沟槽V1形成。例如，注入孔307可以形成为在第一子像素PXa和第二子像素PXb的边缘处彼此面对。即，注入孔307可以形成为露出对应于第一子像素PXa的下侧和第二子像素PXb的上侧的微腔305的侧表面。可替换地，注入孔307可以沿着分隔部V2形成。
随后，通过将热量施加至第一绝缘基板110使顶层360固化。这是为了硬化顶层360使得其有助于保持微腔305的形状。
随后，当通过旋涂法或喷墨法将包含配向材料的配向剂滴到第一绝缘基板110上时，配向剂通过注入孔307被注入到微腔305中。当在配向剂被注入到微腔305中之后进行固化处理时，溶液成分被蒸发并且配向材料保留在微腔305的内壁表面上。
因此，可在像素电极191上形成第一配向层11，并且可在共用电极270的下面形成第二配向层21。第一配向层11和第二配向层21形成为彼此面对且微腔305介于其间，并且形成为在像素PX的边缘处彼此连接。
在这种情况下，除了在微腔305的侧表面处之外，第一配向层11和第二配向层21可沿垂直于绝缘基板110的方向对齐。通过对第一配向层11和第二配向层21额外照射UV，第一配向层11和第二配向层21可沿与第一绝缘基板110水平的方向对齐。
随后，当通过喷墨方法或分配(dispensing)方法将由液晶分子31形成的液晶材料滴落在第一绝缘基板110上时，液晶材料通过注入孔307注入到微腔305中。具体地，当液晶材料滴落到沿着沟槽V1形成的注入孔307上时，液晶材料通过毛细力经由注入孔307进入微腔305。
如在图12和图13中示出的，在将液晶材料注入微腔305内部之后，覆盖材料390m涂覆在第一绝缘基板110的整个表面上以遮盖沟槽V1。
接下来，由掩模MASK覆盖对应于多个微腔305的像素PX用于曝光。即，第一绝缘基板110的除了沟槽V1之外的整个表面都被覆盖用于曝光。
接下来，如在图14和图15中示出的，可以在去除掩模MASK之后通过显影去除设置在像素PX上的覆盖材料390m。以这种方式，去除除了沿着沟槽V1设置的部分之外的覆盖层390。
在本示例性实施方式中，在曝光期间使用负性光致抗蚀剂进行图案化，其中，未接收到光的部分被去除。然而，可替换地，覆盖材料可以由具有正性光致抗蚀剂特性的材料形成，并且在该情况下，可以通过使用掩模(即，上述掩模MASK的倒像)进行图案化。
接下来，如在图16和图17中示出的，通过在显示面板10上设置偏振器22和颜色转换面板30，可以完成根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器。
接下来，将参考图18描述根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器。
图18是根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。
除了覆盖层390的构成和第一遮光构件220的存在之外，图18中示出的本发明构思的示例性实施方式与图2中示出的示例性实施方式基本相同。因此，省去任何冗余描述。
根据本示例性实施方式的液晶显示器的覆盖层390可以进一步包括遮光材料。
在本示例性实施方式中，遮光材料可包括水溶性黑色染料或者黑色颜料。水溶性黑色染料可以通过用于形成覆盖层390的覆盖材料溶解，并且黑色颜料可以在覆盖材料中扩散。
本示例性实施方式的水溶性黑色染料可以包括2-萘磺酸、三钠6-[(7-氨基-1-羟基-3-磺酸酯基-2-萘基)偶氮]-3-4-4-氨基-6或7-磺酸酯基-偶氮-苯基-偶氮-4-萘酚-2-磺酸酯、三钠4-氨基-3-[[4-[[4-[(2-氨基-4-羟苯基)偶氮]苯基]氨基]-3-磺酸酯基苯基]偶氮]-5-羟基-6-(苯偶氮基)萘-2,7-二磺酸盐、以及二钠4-氨基-3,6-双[[4-[(2,4-二氨基苯)偶氮]苯基]偶氮]-5-羟基萘-2,7-二磺酸盐2,7-萘二磺酸中的至少一个。
由于覆盖层390包括遮光材料以起到遮光构件的作用来防止光泄漏，可以从对应于沟槽V1的区域中省去第一遮光构件220。
接下来，将参考图19描述根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器。
图19是根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的截面图。
除了覆盖层390包括遮光材料并替代顶层360填充分隔部V2之外，在图19中示出的本发明构思的示例性实施方式与图18中示出的示例性实施方式基本相同。因此，省去任何反复或重复的描述。
参考图19，根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器的包括遮光材料的覆盖层390还可以形成在对应于分隔部V2以及沟槽V1的位置处。
即，根据本示例性实施方式的液晶显示器的覆盖层390形成为网格状以形成在所有的沟槽V1和分隔部V2中，从而包围微腔305的边缘。
此外，覆盖层390包括遮光材料以具有遮光构件的功能从而防止光泄漏，由此省去对应于沟槽V1区域和分隔部V2的第一遮光构件220。
接下来，将描述测试根据本示例性实施方式的液晶显示器的颜色混合的改善程度的测试结果。
为了根据形成在显示面板的顶层与颜色转换面板之间的覆盖层的厚度来测量颜色混合程度，在改变覆盖层的厚度时测量颜色混合程度。
在表1中示出根据该情形的结果。
[表1]
如在表1中示出的，当覆盖层的厚度是50μm时，产生大约2.6％的颜色混合，然而当覆盖层的厚度是5μm时颜色混合改善(降低)为1.2％。
此外，可以确认当覆盖层的厚度是5μm时的颜色混合程度与当覆盖层上存在遮光构件并且覆盖层的厚度是50μm时的颜色混合程度相似。因此，可以确认通过减小覆盖层的厚度，可以省去布置在覆盖层上的遮光构件，从而简化液晶显示器的结构及其制造过程。
如上所述，根据本发明构思的示例性实施方式的液晶显示器及其制造方法可以改善颜色转换面板的颜色混合并且通过使覆盖层的厚度最小化来简化显示设备的结构。
尽管已经结合目前被视为实际的示例性实施方式描述了本发明，然而，应理解的是，本发明并不局限于所公开的实施方式，而是，相反，本发明旨在覆盖所附权利要求的精神和范围内包括的各种变形和等同布置。以上描述的各种特征和其他实施方式能以任何方式组合和匹配，以得到与本发明相符的另外的实施方式。
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