液晶显示器及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种液晶显示器及其制造方法，所述液晶显示器包括：微腔，形成在绝缘基底上并具有锥形侧壁；液晶层，位于微腔中；以及列部分，与微腔的锥形侧壁接触并且位于微腔之间。列部分包括第二列有机层和形成在第二列有机层外侧的第一列绝缘层，并且第一列绝缘层的侧表面与微腔的侧壁重合。
【专利说明】液晶显示器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及液晶显示器及其制造方法，更具体地讲，涉及具有包括在微腔中的液晶层(纳米晶体层)的液晶显示器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]液晶显示器被广泛地用于平板显示装置并且包括在其上形成场产生电极(诸如像素电极和共电极)的两个显示面板以及插入在两个显示面板之间的液晶层。
[0003]液晶显示器通过将电压施加到场产生电极来在液晶层中产生电场，以改变液晶层的液晶分子的取向并且控制入射光的偏振，从而显示图像。
[0004]液晶显示装置的一种类型具有嵌入式微腔(EM)纳米晶体结构，并且这种类型的液晶显示装置通过以下步骤制造:利用光致抗蚀剂形成牺牲层，将支撑构件涂覆在牺牲层上之后去除牺牲层，并且将液晶填充在去除牺牲层而形成的空的空间中。
[0005]在这种情况下，共电极根据牺牲层形成有弯曲的结构以使共电极位于靠近底层的像素电极。因此，当去除牺牲层时，在像素电极和共电极之间可能存在使所述电极将产生短路的不充分的间隔。另外，即使没有产生短路，在可使电场畸变的对应部分上可能产生寄生电容。
【发明内容】
[0006]本公开的实施例提供了一种液晶显示器，所述液晶显示器在共电极和像素电极之间保持均匀的距离以防止与像素电极的短路并且防止电场畸变，并且提供一种该液晶显示器的制造方法。
[0007]根据本公开的示例性实施例的液晶显示器包括:微腔，形成在绝缘基底上并具有锥形侧壁；液晶层，位于微腔中；以及列部分，与微腔的锥形侧壁接触并且位于微腔之间。列部分包括第二列有机层和形成在第二列有机层外侧的第一列绝缘层，并且第一列绝缘层的侧表面与微腔的侧壁重合。
[0008]第一列绝缘层可以形成在第二列有机层的侧表面和下表面处。
[0009]所述液晶显示器可包括:像素电极，形成在绝缘基底上并位于微腔下面；以及共电极，覆盖液晶层和列部分。
[0010]所述列部分可以包括光致抗蚀剂、用于光阻挡构件的材料、无机材料或有机材料。
[0011]第一列绝缘层可以包括诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料。第二列有机层可以由光致抗蚀剂或有机材料形成。
[0012]共电极可以具有水平结构或阶梯结构，
[0013]还可以包括覆盖像素电极的第三钝化层。
[0014]还可以包括位于共电极上的覆盖共电极的支撑构件。所述支撑构件可以包括:下绝缘层，位于共电极上；顶部层，形成在下绝缘层上；以及上绝缘层，形成在所述顶部层上。
[0015]根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的制造方法包括:形成覆盖像素电极并且具有锥形侧壁的牺牲层；在具有侧壁的牺牲层之间形成与牺牲层对应的列部分，形成列部分的步骤包括形成覆盖牺牲层之间的空间的第一列绝缘层材料以及形成覆盖第一列绝缘层材料的第二列有机层材料；形成液晶注入孔；通过液晶注入孔去除牺牲层以形成微腔；以及将液晶注入到微腔中。
[0016]所述方法可以包括蚀刻第一列绝缘层材料和第二列有机层材料以形成第一列绝缘层和第二列有机层。
[0017]可以执行第一列绝缘层材料和第二列有机层材料的蚀刻直到通过去除覆盖牺牲层的第一列绝缘层材料和第二列有机层材料而暴露牺牲层。
[0018]所述方法可包括使覆盖第一列绝缘层材料的第二列有机层材料曝光并显影以将第二列有机层材料维持在牺牲层之间的空间中；并且一起蚀刻位于牺牲层之间的第二列有机层材料和位于牺牲层上的第一列绝缘层材料以形成第一列绝缘层和第二列有机层。
[0019]可以执行蚀刻第二列有机层材料和第一列绝缘层材料的步骤直到通过去除牺牲层上的第一列绝缘层材料而暴露牺牲层，并且所形成的第二列有机层可以形成为高于牺牲层。
[0020]第一列绝缘层可以由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料形成，第二列有机层可以由光致抗蚀剂或有机材料形成。
[0021]所述方法还可以包括:在绝缘基底上形成像素电极；，在牺牲层和列部分上形成共电极；以及在共电极上形成支撑构件。
[0022]所述方法还可以包括形成在像素电极和牺牲层之间覆盖像素电极的第三钝化层。
[0023]形成在牺牲层和列部分之间的共电极可以具有水平结构或与牺牲层和列部分的阶梯对应的阶梯结构。
[0024]根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的制造方法包括:形成覆盖像素电极并且具有锥形侧壁的牺牲层；在牺牲层之间形成具有与牺牲层的侧壁对应的列部分；在牺牲层和列部分上形成共电极；在共电极上形成下绝缘层以覆盖共电极；在下绝缘层上形成顶部层，但是在液晶注入孔形成区域中不形成顶部层；在顶部层上以及没有形成顶部层的液晶注入孔形成区域中形成上绝缘层；在液晶注入孔形成区域中蚀刻下绝缘层、上绝缘层和共电极以暴露牺牲层；通过液晶注入孔去除牺牲层以形成微腔；并且将液晶注入到微腔中。
[0025]形成列部分可以包括:形成覆盖牺牲层之间的空间的第一列绝缘层材料；形成覆盖第一列绝缘层材料的第二列有机层材料；以及蚀刻第一列绝缘层材料和第二列有机层材料直到通过去除覆盖牺牲层的第一列绝缘层材料和第二列有机层材料而暴露牺牲层，以形成第一列绝缘层和第二列有机层。
[0026]形成列部分可以包括:形成覆盖牺牲层之间的空间的第一列绝缘层；形成覆盖第一列绝缘层材料的第二列有机层材料，然后对其进行曝光并显影以使第二列有机层保持在牺牲层之间的空间中；以及一起蚀刻位于牺牲层之间的第二列有机层材料和位于牺牲层上的第一列绝缘层直到通过去除牺牲层上的第一列绝缘层材料而暴露牺牲层，以形成第一列绝缘层和第二列有机层。第二列有机层可以形成为高于牺牲层。
[0027]如上所述，将列部分形成在牺牲层的旁边以使共电极和像素电极之间保持预定的距离，从而防止与像素电极的短路以及电场畸变。【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的布局图；
[0029]图2是沿着图1中的线I1-1I截取的剖视图；
[0030]图3是沿着图1中的线II1-1II截取的剖视图；
[0031]图4至图14顺序地示出了根据图1中的示例性实施例的液晶显示器的制造方法；
[0032]图15示出了根据本公开的另一示例性实施例的液晶显示器的制造方法；
[0033]图16示出了根据图15中的示例性实施例的液晶显示器的特性；
[0034]图17和图18是根据本公开的另一示例性实施例的液晶显示器的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]在下文中，将参照附图更充分地描述本公开，在附图中示出了本公开的示例性实施例。如本领域的技术人员将意识到的是，所述实施例可以以各种不同方式进行修改，而全部不脱离本公开的精神或范围。
[0036]在附图中，为了清楚起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。贯穿说明书，相同的附图标记指示相同的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，其可直接在所述另一元件上或也可存在中间元件。
[0037]现在，将参照图1至图3描述根据本公开的示例性实施例的液晶显示器。
[0038]图1是根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的布局图，图2是沿着图1中的I1-1I线截取的剖视图，图3是沿着图1中的II1-1II线截取的剖视图。
[0039]栅极线121和存储电压线131形成在由透明玻璃、塑料等制成的绝缘基底110上。栅极线121包括第一栅电极124a、第二栅电极124b以及第三栅电极124c。存储电压线131包括存储电极135a和135b以及朝栅极线121突起的凸起134。存储电极135a和135b具有围绕前一像素的第一子像素电极192h和第二子像素电极1921的结构。图1中的存储电极135b的水平部分可以是与当前像素相邻的像素的部分连接的线(wire)。
[0040]栅绝缘层140形成在栅极线121和存储电压线131上。位于数据线171下方的半导体151、位于源/漏电极下方的半导体155以及位于薄膜晶体管的沟道部分处的半导体154形成在栅绝缘层140上。
[0041]多个欧姆接触(在图中被省略)可形成在每个半导体151、154和155上以及数据线171与源/漏电极之间。
[0042]在每个半导体151、154和155以及栅绝缘层140上，形成包括第一源电极173a、第二源电极173b、第一漏电极175a、第二漏电极175b、第三源电极173c和第三漏电极175c的多条数据线171。
[0043]第一栅电极124a、第一源电极173a和第一漏电极175a与半导体154—起形成第一薄膜晶体管Qa，并且该薄膜晶体管的沟道形成在第一源电极173a和第一漏电极175a之间的半导体部分154处。同样地,第二栅电极124b、第二源电极173b和第二漏电极175b与半导体154 —起形成第二薄膜晶体管Qb，并且该薄膜晶体管的沟道形成在第二源电极173b和第二漏电极175b之间的半导体部分154处。第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与半导体154—起形成第三薄膜晶体管Qc，并且该薄膜晶体管的沟道形成在第三源电极173c和第三漏电极175c之间的半导体部分154处。
[0044]示例性实施例的数据线171可以具有这样的结构，即，在第三漏电极175c的延伸部175c’附近的薄膜晶体管的区域中数据线171的宽度变窄。该结构有助于保持与相邻布线的间隔并且减少信号干扰，但是并不一定非以这种方式来形成。
[0045]第一钝化层180形成在数据导体171、173c、175a、175b和175c以及半导体154的暴露部分上。第一钝化层180可以包括诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)以及氧化硅(SiOx)的无机绝缘体或有机绝缘体。
[0046]滤色器230形成在第一钝化层180上。同一颜色的滤色器230形成在沿着竖直方向(即，数据线方向)相邻的像素中。另外，不同颜色的滤色器230和230’形成在沿着水平方向(即，栅极线方向)相邻的像素中，并且两个滤色器230和230’可以与数据线171叠置。滤色器230和230’可以显示诸如红色、绿色和蓝色的原色中的一种。然而，滤色器230和230’也可以显示青色、品红色、黄色和白色中的一种，而不限于红色、绿色和蓝色的三种原色。
[0047]光阻挡构件220形成在滤色器230和230’上。相对于在下文中被称作“晶体管形成区域”的区域形成光阻挡构件220，在所述区域中形成有栅极线121、薄膜晶体管和数据线171，并且光阻挡构件220具有格状结构，该格状结构具有与显示图像的区域对应的开口。滤色器230形成在光阻挡构件220的开口中。此外，光阻挡构件220由不透光的材料制成。
[0048]第二钝化层185形成在滤色器230和光阻挡构件220上以覆盖滤色器230和光阻挡构件220。第二钝化层185可以包括诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)以及氧化硅(SiOx)的无机绝缘体或有机绝缘体。除了在图2和图3的剖视图中所示出的，如果由于滤色器230和光阻挡构件220之间的厚度差异而存在阶梯，则第二钝化层185可以减小或去除该阶梯。
[0049]分别暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的延伸部175b’的第一接触孔186a和第二接触孔186b形成在滤色器230、光阻挡构件220以及钝化层180和185中。此外，暴露存储电压线131的凸起134和第三漏电极175c的延伸部175c’的第三接触孔186c形成在滤色器230、光阻挡构件220以及钝化层180和185中。
[0050]在本示例性实施例中，光阻挡构件220和滤色器230具有接触孔186a、186b和186c，并且由于光阻挡构件220、滤色器230与钝化层180和185的材料之间的差异可能导致蚀刻接触孔更具挑战。因此，当形成接触孔186a、186b和186c时，可以从形成接触孔186a、186b和186c的位置事先去除光阻挡构件220或滤色器230。
[0051]可选择地，根据示例性实施例，可以通过改变光阻挡构件220的位置并且仅蚀刻滤色器230及钝化层180和185来形成接触孔186a、186b和186c。
[0052]包括第一子像素电极192h和第二子像素电极1921的像素电极192形成在第二钝化层185上。像素电极192可以由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成。
[0053]第一子像素电极192h和第二子像素电极1921沿着列方向彼此相邻，具有矩形形状，并且包括交叉干，该交叉干包括横向干和与横向干交叉的纵向干。此外，第一子像素电极192h和第二子像素电极1921均通过交叉干被分为四个子区域，并且每个子区域包括多个分支。[0054]第一子像素电极192h和第二子像素电极1921的分支相对于栅极线121或横向干形成大约40度至大约45度的角。另外，两个相邻子区域的分支可以相互垂直。此外，分支的宽度可以逐渐增大或者分支之间的间隔可以相互不同。
[0055]第一子像素电极192h和第二子像素电极1921通过接触孔186a和接触孔186b与第一漏电极175a和第二漏电极175b物理连接并电连接，并且接收来自第一漏电极175a和第二漏电极175b的数据电压。
[0056]此外，连接构件194通过第三接触孔186c将第三漏电极175c的延伸部175c’和存储电压线131的凸起134电连接。因此，施加到第二漏电极175b的数据电压的一些电压通过第三源电极173c分压，因此施加到第二子像素电极1921的电压的幅度可以比施加到第一子像素电极192h的电压的幅度小。
[0057]这里，第二子像素电极1921的面积在第一子像素电极192h的面积的一倍至两倍的范围内。
[0058]此外，收集从滤色器230释放的气体的开口和用与像素电极192的材料相同的材料覆盖对应的开口的保护层(overcoat)可以形成在第二钝化层185上。所述开口和保护层具有阻挡从滤色器230释放的气体被传递到另一元件的结构，并且并不是必须包括开口和保护层。
[0059]图14C、图14D和图14E中示出的微腔305位于第二钝化层185和像素电极192上。液晶层3形成在微腔305中。
[0060]微腔305的上表面基本是平坦的，而微腔305的侧表面是锥形。微腔305是在形成并去除图9A至图9D中示出的牺牲层300的同时产生的空间。共电极270位于微腔305上，像素电极192和第二钝化层185位于微腔305下。列部分330和340位于微腔305的侧表面上。即，微腔305是由共电极270、像素电极192、第二钝化层185及列部分330和340限定的空间。
[0061]液晶层3形成在微腔305中，并且取向层(未示出)可以形成在微腔305中以使插入在微腔305中的液晶分子310取向。取向层可以包括通常被用作液晶取向层的至少一种材料，诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷或聚酰亚胺。
[0062]液晶层3形成在微腔305中，或者更准确地讲，形成在取向层中。液晶分子310通过取向层进行初始取向，并且取向方向根据施加的电场而改变。液晶层3的高度对应于微腔305的高度。位于微腔305中的液晶层3被称作纳米晶体层。
[0063]可以利用毛细管作用(capillary action)将形成在微腔305中的液晶层3注入到微腔305中，并且可以通过毛细管作用形成取向层。
[0064]列部分330和340位于相邻的微腔305之间并且包括第一列绝缘层330和第二列有机层340。第一列绝缘层330由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料形成，第二列有机层340由光致抗蚀剂或各种有机材料形成。根据示例性实施例，列部分330和340可以由一层形成并且包括正性光致抗蚀剂或负性光致抗蚀剂、不透明的光阻挡构件金属、或者无机材料和有机材料。当列部分330和340由不透明金属、无机材料以及有机材料形成时，可以省略光阻挡构件220的至少一部分。列部分330和340防止微腔305塌陷，并且第二列有机层340也执行了主要列功能。第一列绝缘层330形成在第二列有机层340的外侧，从而保护第二列有机层340。虽然图2描绘为将第一列绝缘层330形成为在第二列有机层340的侧表面和下表面，然而，根据示例性实施例，第一列绝缘层330可以形成在第二列有机层340的上表面。第一列绝缘层330的侧表面可以与微腔305的侧壁重合。
[0065]共电极270位于微腔305中的液晶层3上以及列部分330和340的上方。共电极270沿着微腔305或液晶层3的上表面以及列部分330和340的上表面延伸。因为共电极270由列部分330和340支撑，所以共电极270可以水平地保持在微腔上方。在图2中共电极270被示出为保持水平。然而，共电极270可由于列部分330和340与微腔305的阶梯而弯曲。这些将参照图15和图16来描述。
[0066]此外，多个共电极270被形成为通过形成有液晶注入孔的液晶注入孔形成区域307而相互分离，并且在多个共电极270之间形成有预定间隔。液晶注入孔形成区域307沿着与栅极线121平行的方向形成，从而共电极270的延伸方向也与栅极线121的延伸方向相同。
[0067]共电极270由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成，并且与像素电极192 —起产生电场以控制液晶分子310的取向方向。
[0068]在共电极270上形成支撑构件。根据本公开的示例性实施例的支撑构件包括下绝缘层350、顶部层(roof layer)360以及上绝缘层370。下绝缘层350和上绝缘层370可以保护顶部层360。根据示例性实施例，可以省略下绝缘层350或上绝缘层370。
[0069]在共电极270上形成下绝缘层350。下绝缘层350可以包括诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料。
[0070]顶部层360形成在下绝缘层350上。顶部层360可以支撑在像素电极192和共电极270之间将形成纳米晶体的微腔空间，并且顶部层360可以由光致抗蚀剂或各种其它有机材料形成。
[0071]顶部层360通过共电极270和下绝缘层350与列部分330和340分隔开，并且顶部层360可以由与列部分330和340的材料相同的材料形成。
[0072]上绝缘层370形成在顶部层360上。上绝缘层370可以包括诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料。
[0073]液晶注入孔形成区域307可位于下绝缘层350、顶部层360和上绝缘层370的一个侧表面上以将液晶注入到微腔305中。液晶注入孔形成区域307包括连接到每个微腔305的液晶注入孔。液晶注入孔是将液晶注入到微腔305中的入口部分。此外，液晶注入孔形成区域307和液晶注入孔可以被用于去除用于形成微腔305的牺牲层。
[0074]封盖层(capping layer)390形成在上绝缘层370上,从而密封液晶注入孔形成区域307。通过防止液晶分子310泄露到外侧的封盖层390将液晶注入孔形成区域307密封。如图2和图3所示，封盖层390可以形成与显示装置的整个区域交叉。封盖层390的上表面可以与绝缘基底110的下表面平行。然而，根据示例性实施例，封盖层390可以仅形成在液晶注入孔形成区域307上以及液晶注入孔形成区域307附近。
[0075]偏振器(未示出)可以位于绝缘基底110下方以及封盖层390上。偏振器可以包括使穿过偏振器的光偏振的偏振元件和用于确保耐久性的三-乙酰基-纤维素(TAC)层。根据示例性实施例，上偏振器和下偏振器的透射轴可以是彼此垂直或者平行。
[0076]接下来，将参照图4至图14描述根据示例性实施例的液晶显示器的制造方法。[0077]图4至图14顺序地示出了根据图1至图3的示例性实施例的液晶显示器的制造方法。
[0078]首先，图4是示出形成在绝缘基底110上的栅极线121和存储电压线131的布局图。
[0079]参照图4，在由透明玻璃、塑料等制成的绝缘基底110上形成栅极线121和存储电压线131。栅极线121和存储电压线131可以利用相同的掩模由相同的材料一起形成。另夕卜，栅极线121包括第一栅电极124a、第二栅电极124b和第三栅电极124c，存储电压线131包括存储电极135a和135b以及朝着栅极线121的方向突出的凸起134。存储电极135a和135b围绕相邻像素的第一子像素电极192h和第二子像素电极1921。由于可以将独立的栅极电压和存储电压分别施加到栅极线121和存储电压线131，所以栅极线121和存储电压线131彼此分离。存储电压可以具有恒定的电压电平或者可以具有摆动的电压电平。
[0080]在栅极线121和存储电压线131上形成覆盖栅极线121和存储电压线131的栅极绝缘层140。
[0081]接下来，如在图5和图6中所示，在栅极绝缘层140上形成半导体151、154和155、数据线 171 以及源 / 漏电极 173a、173b、173c、175a、175b 和 175c。
[0082]图5是示出半导体151、154和155的布局图，图6是示出数据线171和源/漏电极173a、173b、173c、175a、175b和175c的布局图。然而，实际上，可以通过以下描述的工艺一起形成半导体151、154和155、数据线171以及源/漏电极173a、173b、173c、175a、175b和 175c。
[0083]S卩，顺序地沉积用于半导体的材料和用于数据线/源电极/漏电极的材料。此后，利用一个掩模(诸如狭缝掩模或透反射掩模)通过一次曝光、显影和蚀刻工艺一起形成两个图案。在这种情况下，为了避免蚀刻位于薄膜晶体管的沟道部分处的半导体154，通过掩模的狭缝或透反射区域使对应的部分曝光。
[0084]多个欧姆接触可形成在各个半导体151、154和155上以及数据线171与源/漏电极之间。
[0085]在数据导体171、173c、175b和175c以及半导体154的暴露的部分上形成第一钝化层180。第一钝化层180可以包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘体或有机绝缘体。
[0086]接下来，如图7A和图7B所示，在第一钝化层180上形成滤色器230和光阻挡构件220。这里，图7A是与图1对应的布局图，图7B是与图2对应的剖视图，示出了在曝光和蚀刻之后的滤色器230和光阻挡构件220。
[0087]当形成滤色器230和光阻挡构件220时，首先形成滤色器230。具有一种颜色的滤色器230沿着竖直方向(即，数据线方向)延长，具有不同颜色的滤色器230和230’沿着水平方向(即，栅极线方向)形成在相邻的像素中。因此，需要对每个滤色器230执行曝光、显影和蚀刻工艺。通过曝光、显影和蚀刻的三种工艺循环来形成包括三种原色的液晶显示器的滤色器230。在这种情况下，将首先形成的滤色器230’形成在数据线171上并且位于下部，将其次形成的滤色器230形成在上部。滤色器230和230’可以彼此叠置。
[0088]在形成接触孔186a、186b和186c之前，可从将要形成接触孔186a、186b和186c的位置去除滤色器230。[0089]光阻挡构件220由不透明材料形成在第一钝化层180上，通过图7A的斜线区域表示。如在图7A中所示，光阻挡构件220以具有与显示图像的区域对应的开口的格状结构形成。滤色器230形成在开口中。
[0090]光阻挡构件220具有在水平方向上沿着栅极线121、存储电压线131和薄膜晶体管形成的部分以及在垂直方向上沿着数据线171形成的部分，如在图7A中所示。
[0091]参照图8A和图8B，在滤色器230和光阻挡构件220上方形成第二钝化层185。第二钝化层185可以包含诸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘体或有机绝缘体。
[0092]此后，在滤色器230、光阻挡构件220以及钝化层180和185中形成分别暴露第一漏电极175a和第二漏电极175b的延伸部175b’的第一接触孔186a和第二接触孔186b。另外，在滤色器230、光阻挡构件220以及钝化层180和185中形成第三接触孔186c以暴露存储电压线131的凸起134和第三漏电极175c的延伸部175c’。
[0093]此后，在第二钝化层185上形成包括第一子像素电极192h和第二子像素电极1921的像素电极192。在这种情况下，像素电极可以由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成。另夕卜，第一子像素电极192h和第二子像素电极1921分别通过接触孔186a和186b与第一漏电极175a和第二漏电极175b物理连接和电连接。另外，形成通过第三接触孔186c使第三漏电极175c的延伸部175c’和存储电压线131的凸起134电连接的连接构件194。因此，施加到第二漏电极175b的数据电压的部分通过第三源电极173c分压，施加到第二子像素电极1921的电压的幅度可以比施加到第一子像素电极192h的电压的幅度小。
[0094]这里，图8B与图2对应，示出了到图8A所形成的液晶显示器的剖视图。
[0095]接下来，如图9A至图9D所示，在形成牺牲层300之后，在面板的整个区域上沉积第一列绝缘层材料330’。第一列绝缘层材料330’可以由诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料形成。
[0096]首先，将描述牺牲层300的形成工艺。在包括第二钝化层185和像素电极192的液晶面板的整个表面上沉积诸如光致抗蚀剂的各种有机层。接下来，蚀刻牺牲层材料以形成牺牲层300的结构。当使用诸如光致抗蚀剂的有机材料时，可以通过曝光工艺形成牺牲层300。根据示例性实施例，可以使用另外的蚀刻工艺。
[0097]如在图9A中所示，牺牲层300沿着数据线171的方向延伸，并且沿着竖直相邻的像素延长。在数据线171上不形成牺牲层300，并且相邻的牺牲层300通过预定的距离彼此分隔开。此外，牺牲层300具有与后面将要形成的微腔305的结构相同的结构。牺牲层300的上表面是水平的并且侧表面是锥形。
[0098]在牺牲层300的上表面和侧表面上以及未形成牺牲层300的区域中的第二钝化层185上(如图9C所示)形成第一列绝缘层材料330’。
[0099]接下来，如图1OA至图1OD所示，在第一列绝缘层材料330’的整个表面上形成第二列有机层材料340’。如在图1OB和图1OC中所示，第二列有机层材料340’可以具有与牺牲层300的结构对应的阶梯结构。
[0100]接下来，如在图1OE至图1OG中所示，利用各向异性干蚀刻来蚀刻第二列有机层材料340’和第一列绝缘层材料330’。这里，与水平方向的蚀刻相比，可以容易地执行深度方向的蚀刻。在蚀刻第二列有机层材料340’之后，如果在牺牲层300上暴露第一列绝缘层材料330’，则对在牺牲层300上暴露的第一列绝缘层材料330’执行蚀刻。结果，完成了在图1OE至图1OG中示出的列部分330和340并且暴露了牺牲层300。可以通过各向异性干蚀刻非接触或部分地蚀刻牺牲层300。
[0101]接下来，如在图1IA至图1ID所示，在牺牲层300和列部分330和340上顺序地形成共电极270和下绝缘层350。在显示面板的整个区域上形成共电极270和下绝缘层350。
[0102]共电极270由遍及牺牲层300和列部分330和340的整个区域的沉积的透明导电材料(诸如ITO或ΙΖ0)形成。根据示例性实施例，共电极270可以具有水平的结构或具有弯曲的结构。如在图1lC和图1lD中所示，共电极270通过牺牲层300与像素电极192分离，从而共电极270和像素电极192之间的短路的可能性非常小。
[0103]接下来，如图1lA至图1lD所示，在液晶面板的整个表面上方的共电极270上形成包括诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料的下绝缘层350。下绝缘层350覆盖共电极270。
[0104]接下来，如图12A至图12D所示，在下绝缘层350上形成顶部层360。顶部层360可以包括有机材料。顶部层360不形成在暴露牺牲层300的液晶注入孔形成区域307中，其中，从液晶注入孔形成区域307中去除牺牲层300以形成通过其将液晶注入到微腔305中的液晶注入孔。多个相邻的牺牲层300暴露在液晶注入孔形成区域307中。当从这些区域去除牺牲层300时，可以形成多个液晶注入孔。可每个像素列形成一个液晶注入孔形成区域307。在图12A中，液晶注入孔开口区域形成为对应于薄膜晶体管形成区域，并且具有沿着与栅极线平行的方向延伸的结构。另外，由于在对应的区域中没有顶部层360，所以图12B通过参照附图标记间接地示出下绝缘层350被暴露。
[0105]顶部层360通过以下步骤形成:在液晶面板的整个区域上层叠包含有机材料的材料，通过利用其作为掩模使层叠的材料曝光并显影，然后去除与液晶注入孔形成区域对应的区域中的材料。在这种情况下，形成在顶部层360下面的下绝缘层350被暴露但没被蚀亥IJ。在液晶注入孔形成区域中，在牺牲层300和列部分330和340上仅形成共电极270和下绝缘层350，而在其它区域中，形成牺牲层300、列部分330和340、共电极270、下绝缘层350以及顶部层360。
[0106]接下来，如图13A至图13D所示，使用于包含诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料的上绝缘层的材料层叠以在液晶面板的整个表面上形成上绝缘层370。
[0107]上绝缘层370形成在顶部层360上以及没有形成顶部层360的液晶注入孔形成区域307中，其中，在没有形成顶部层360的液晶注入孔形成区域307中，上绝缘层370直接形成在下绝缘层350上。
[0108]接下来，如图14A和图14B所示，蚀刻液晶注入孔形成区域307以暴露牺牲层300。
[0109]详细地讲，如图14B所示，在蚀刻液晶注入孔形成区域307中的下绝缘层350和上绝缘层370之后留下共电极270。接下来，蚀刻液晶注入孔形成区域中的共电极270以暴露牺牲层300。
[0110]此时，列部分330和340位于暴露的牺牲层300之间。然而，可以选择性地蚀刻并去除列部分330和340，如图14B中的结构所示。即，可以保留、部分蚀刻牺牲层300，并且可以蚀刻列部分330和340。[0111]根据示例性实施例，可以通过同一蚀刻工艺蚀刻下绝缘层350、上绝缘层370和共电极270。
[0112]为了蚀刻液晶注入孔形成区域307，在整个区域中形成光致抗蚀剂PR，并且去除与液晶注入孔开口区域对应的光致抗蚀剂PR部分以形成光致抗蚀剂图案，此后将光致抗蚀剂图案用作掩模以蚀刻液晶注入孔形成区域307。在这种情况下，在液晶注入孔形成区域307中，蚀刻上绝缘层370、下绝缘层350、共电极270以及牺牲层300，而不蚀刻下面的层。根据示例性实施例，可以蚀刻部分牺牲层300或不蚀刻牺牲层300。可以通过干蚀刻执行蚀刻液晶注入孔形成区域307的工艺。然而，在蚀刻剂可将一起蚀刻所述蚀刻层的蚀刻剂情况下，可以通过湿蚀刻执行所述工艺。
[0113]根据示例性实施例，可以暴露位于液晶注入孔形成区域307处的列部分330和340，然而，图14A和图14B示出了已经去除列部分330和340的结构。
[0114]接下来，如图14C至图14E所示，去除暴露的牺牲层300。根据本示例性实施例，可以利用单独的光致抗蚀剂剥离装置与光致抗蚀剂图案一起去除牺牲层300。
[0115]此后，如图2和图3所示，可以利用毛细管作用将取向层(未示出)或液晶层3注入到微腔305中。
[0116]接下来，形成封盖层390以防止微腔305中的液晶层3泄露出去，然后可以密封微腔 305。
[0117]根据示例性实施例，可以省略下绝缘层350和上绝缘层370。
[0118]另外，还可以包括将偏振器(未示出)附着到绝缘基底110下方和上绝缘层370上方的工艺。偏振器可以包括偏振元件和用于确保耐久性的三-乙酰基-纤维素(TAC)。根据示例性实施例，上偏振器和下偏振器的透射轴可以彼此垂直或者平行。
[0119]在通过上述描述的方法制造的液晶显示器中，液晶层3形成在微腔305中，并且微腔侧壁通过预定的距离使共电极270和像素电极192分离，所述预定的距离可以防止在像素电极192和共电极270之间产生短路并且可以防止由于寄生电容导致显示劣化。
[0120]在以上示例性实施例中，共电极270具有无阶梯的水平结构。
[0121]将参照图15和图16描述其中具有阶梯结构的共电极270的结构。
[0122]图15示出了根据本公开的另一示例性实施例的液晶显示器的制造方法，图16示出了根据图15的示例性实施例的液晶显示器的特性。
[0123]图15示出了从形成牺牲层300的步骤开始的液晶显示器的制造方法，制造方法的其它步骤可与图4至图14的步骤相同。
[0124]首先，如图15A所示，在形成牺牲层300之后，在面板的整个区域上沉积第一列绝缘层材料330’，并且在第一列绝缘层材料330’上涂覆第二列有机层材料340’。这里，牺牲层300可以是光致抗蚀剂，第一列绝缘层材料330’可以是诸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的无机绝缘材料，第二列绝缘层材料340’可以是光致抗蚀剂或其它有机材料。
[0125]接下来，如图15B所示，使第二列有机层材料340’曝光并显影，从而第二列有机层材料340’位于牺牲层300之间而不是在牺牲层300上。此时，第二列有机层材料340’的高度比位于牺牲层300上的第一列绝缘层材料330’的高度大。
[0126]接下来，如图15C所示，执行各向异性干蚀刻以去除第二列有机层材料340’的部分和第一列绝缘层材料330’，从而完成第一列绝缘层330和第二列有机层340。虽然已经去除了第二列有机层材料340’的部分，但是第二列有机层材料340’的高度比牺牲层300
的高度高。
[0127]接下来，如图1?所示，在列部分330和340以及牺牲层300上顺序地沉积共电极270、下绝缘层350、顶部层360和上绝缘层370。
[0128]接下来，虽然没有示出，但是在曝光牺牲层300之后，去除牺牲层300以形成微腔并且注入液晶。
[0129]图16是通过图15形成的牺牲层300和列部分330和340的透视图。如上所述，如果列部分330和340比牺牲层300高，则当执行蚀刻以形成列部分330和340时，蚀刻牺牲层300的边缘部分以防止微腔的变形。另外，可以保护列部分的第一列绝缘层330免受第二列有机层340的干蚀刻的影响。
[0130]通过所述方法形成的共电极270具有阶梯结构。共电极270和像素电极192通过至少牺牲层300的高度分离以基本防止共电极270和像素电极192之间的短路。
[0131]接下来，将参照图17和图18描述根据本公开的另一示例性实施例的液晶显示器。
[0132]图17和图18是根据本公开的另一示例性实施例的液晶显示器的剖视图。
[0133]图17和图18对应于图2和图3，但是不同于图2和图3的是形成了覆盖像素电极192的第三钝化层187。第三钝化层187可以包括有机材料或诸如氮化硅的无机材料。第三钝化层187也可以防止共电极270和像素电极192之间的短路。
[0134]虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例描述了本公开，但是将理解的是，本公开不限于所公开的实施例，而是相反的，其旨在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
【权利要求】
1.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括: 微腔，形成在绝缘基底上并具有锥形侧壁； 液晶层，位于微腔中；以及 列部分，与微腔的锥形侧壁接触并且位于微腔之间， 其中，列部分包括第二列有机层和形成在第二列有机层外侧的第一列绝缘层，以及 第一列绝缘层的侧表面与微腔的侧壁重合。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中， 第一列绝缘层形成在第二列有机层的侧表面和下表面处。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括: 像素电极，形成在绝缘基底上且位于微腔下面；以及 共电极，覆盖液晶层和列部分。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中， 列部分包括光致抗蚀剂、用于光阻挡构件的材料、无机材料或有机材料。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中 第一列绝缘层包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，以及 第二列有机层由光致抗蚀剂或有机材料形成。
6.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中， 共电极具有水平结构或阶梯结构。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括: 第三钝化层，覆盖像素电极。
8.根据权利要求3所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括: 支撑构件，位于共电极上并覆盖共电极，其中， 所述支撑构件包括: 下绝缘层，位于共电极上， 顶部层，形成在下绝缘层上，以及 上绝缘层，形成在所述顶部层上。
9.一种制造液晶显示器的方法，所述方法包括: 形成覆盖像素电极并具有锥形侧壁的牺牲层； 在具有侧壁的牺牲层之间形成与牺牲层对应的列部分，形成列部分的步骤包括形成覆盖牺牲层之间的空间的第一列绝缘层材料和形成覆盖第一列绝缘层材料的第二列有机层材料； 形成液晶注入孔； 通过液晶注入孔去除牺牲层以形成微腔；以及 将液晶注入到微腔中。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括: 蚀刻第一列绝缘层材料和第二列有机层材料以形成第一列绝缘层和第二列有机层。
【文档编号】G02F1/1347GK103984167SQ201410047229
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2013年2月12日
【发明者】李大镐, 金荣奭, 权必淑, 金源泰, 元盛焕, 金钟声, 李宇宰 申请人:三星显示有限公司