显示装置制造方法

显示装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一了种显示装置，其通过防止滤色器、阻光构件和液晶层之间的接触来提高可靠性。该显示装置包括：基板，包括像素区；薄膜晶体管，形成在基板上；像素电极，连接到薄膜晶体管并且形成在像素区中；顶层，形成在像素电极上；微腔体，置于像素电极和顶层之间；注入孔，形成在顶层中，注入孔被构造成暴露微腔体的至少一部分；液晶层，填充在至少一个微腔体中；包封层，形成在顶层上，包封层被构造成覆盖注入孔并且密封微腔体；有机层，形成在包封层上。
【专利说明】显示装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月I日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0091575号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。

【技术领域】
[0003]本公开涉及通过防止滤色器和阻光构件等与液晶层之间的接触而能够提高可靠性的显示装置和制造该显示装置的方法。

【背景技术】
[0004]液晶显示器作为目前使用的更常用类型的平板显示器中的一种，典型地包括两块显示面板和置于显示面板之间的液晶层，显示面板上形成有诸如像素电极和共电极的场发生电极。液晶显示器通过向场发生电极施加电压在液晶层中产生电场，并且通过所产生的电场确定液晶层的液晶分子的方向，从而控制入射光的偏振以显示图像。
[0005]构造液晶显示器的这两块显示面板可以包括薄膜晶体管阵列面板和相对的对向显示面板。在薄膜晶体管阵列面板上，被构造成传输栅极信号的栅极线和被构造成传输数据信号的数据线被形成为彼此相交，并且可以形成连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管和连接到薄膜晶体管连接的像素电极等。在相对的显示面板上，可以形成阻光构件、滤色器和共电极等。在一些情况下，阻光构件、滤色器和共电极可以形成在薄膜晶体管阵列面板上。
[0006]该【背景技术】部分中公开的以上信息只是为了增强对本发明的背景的理解，因此它可以包含不形成本领域普通技术人员在本国已知的现有技术的信息。


【发明内容】

[0007]实施例致力于提供通过使用单个基板制造显示装置能够使重量、厚度、成本和工艺时间减少的显示装置和制造显示装置的方法。
[0008]另外，实施例提供了能够防止滤色器、阻光构件等与液晶层之间的接触、防止由于不同层之间的水平差导致的缺陷并且简化工艺的显示装置和制造显示装置的方法。
[0009]一个实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括:基板，包括多个像素区；薄膜晶体管，形成在基板上；像素电极，连接到薄膜晶体管并且形成在多个像素区中；顶层，形成在像素电极上；多个微腔体，置于像素电极和顶层之间；注入孔，形成在顶层中，注入孔被构造成暴露所述多个微腔体的至少一部分；液晶层，填充在所述多个微腔体的至少一个微腔体中；包封层，形成在顶层上，包封层被构造成覆盖注入孔并且密封所述多个微腔体；有机层，形成在包封层上。
[0010]该显示装置还可以包括第一谷，第一谷位于多个微腔体之中的相邻的微腔体之间，其中，有机层包括形成在第一谷中的阻光构件。
[0011]阻光构件还可以形成在多个像素区中的一个像素区的边界处。
[0012]有机层还可以包括形成在所述多个像素区中的至少一个像素区中的滤色器。
[0013]阻光构件和滤色器可以形成为在局部区域中彼此叠置。
[0014]该显示装置还可以包括形成在薄膜晶体管和像素电极之间的滤色器，其中，滤色器形成在所述多个像素区中的至少一个像素区中。
[0015]有机层可以包括形成在所述多个像素区中的至少一个像素区中的滤色器。
[0016]滤色器还可以形成在所述多个像素区中的至少一个像素区的边界处。
[0017]该显示装置还可以包括形成在像素电极和包封层之间的阻光构件，其中，阻光构件形成在所述多个像素区中的至少一个的边界处。
[0018]该显示装置还可以包括形成在薄膜晶体管和像素电极之间的平面化层。
[0019]另一个实施例提供了一种制造显示装置的方法，该方法包括:在基板上形成薄膜晶体管，基板包括多个像素区；形成连接到薄膜晶体管的像素电极；在像素电极上形成牺牲层；在牺牲层上形成顶层；通过将顶层图案化，形成被构造成暴露牺牲层的至少一部分的注入孔；通过去除牺牲层，在像素电极和共电极之间形成多个微腔体；通过将液晶材料注入所述多个微腔体中形成液晶层；通过在顶层上形成密封层，密封所述多个微腔体；在包封层上形成有机层。
[0020]第一谷可以位于多个微腔体中的相邻的微腔体之间，有机层可以包括形成在第一谷中的阻光构件。
[0021]阻光构件还可以形成在多个像素区中的至少一个像素区的边界处。
[0022]有机层还可以包括形成在多个像素区中的至少一个像素区中的滤色器。
[0023]阻光构件和滤色器可以形成为在局部区域中彼此叠置。
[0024]该方法还可以包括在薄膜晶体管上形成滤色器，其中，像素电极形成在滤色器上。
[0025]有机层可以包括形成在多个像素区中的至少一个像素区中的滤色器。
[0026]滤色器还可以形成在多个像素区中的至少一个像素区的边界处。
[0027]该方法还可以包括在像素电极上形成阻光构件，其中，包封层形成在阻光构件上。
[0028]该方法还可以包括在薄膜晶体管上形成平面化层，其中，像素电极形成在平面化层上。
[0029]显示装置和制造显示装置的方法可以通过使用单个基板制造显示装置而使重量、厚度、成本和工艺时间减少。
[0030]另外，诸如滤色器和阻光构件的有机层形成在包封层上以防止与液晶层的接触，从而提高了可靠性。
[0031]另外，可以防止由于因滤色器和阻光构件出现的水平差而导致的缺陷，并且可以简化工艺。

【专利附图】

【附图说明】
[0032]图1是示出根据实施例的显示装置的顶部平面图。
[0033]图2是示出根据实施例的显示装置的一个像素的顶部平面图。
[0034]图3是用于示出根据实施例的显示装置的一部分的沿着图2的II1-1II线截取的首1J视图。
[0035]图4是用于示出根据实施例的显示装置的一部分的沿着图2的IV-1V线截取的剖视图。
[0036]图5至图10是示出根据实施例的制造显示装置的方法的工艺剖视图。
[0037]图11是示出根据实施例的显示装置的一部分的剖视图。
[0038]图12至图16是示出根据实施例的制造显示装置的方法的工艺剖视图。
[0039]图17是示出根据实施例的显示装置的一部分的剖视图。
[0040]图18至图22是示出根据实施例的制造显示装置的方法的工艺剖视图。

【具体实施方式】
[0041]下文中，将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出本发明的某些实施例。如本领域的技术人员将认识到的，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，所描述的实施例可以按各种方式修改。
[0042]在附图中，为了清晰起见，会夸大层、膜、面板和区域等的厚度。在整个说明书中，类似的参考标号通常表示类似的元件。应该理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为“在”另一个元件“上”时，它可以直接在所述另一个元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件“上”时，不存在中间元件。
[0043]在相关技术的液晶显示器中，因为实质上使用的是两个基板并且各个构成元件形成在这两个基板上，所以问题在于，显示装置重且厚，制造成本高并且需要长时间段的工艺时间。
[0044]将参照附图示意性描述根据实施例的显示装置。
[0045]图1是示出根据实施例的显示装置的顶部平面图，并且为了方便起见，在图1中只示出构成元件的一部分。
[0046]根据一个实施例的显示装置包括由诸如以玻璃或塑料为例的材料制成的基板110和形成在基板110上的顶层(roof layer) 360 0
[0047]基板110包括多个像素区PX。多个像素区PX设置成包括多个像素行和多个像素列的矩阵的形式。像素区PX中的每个可以包括第一子像素区PXa和第二子像素区PXb。第一子像素区PXa和第二子像素区PXb可以相互上下地设置。
[0048]第一谷Vl沿着像素行方向位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间，第二谷V2位于多个像素列之间。
[0049]顶层360形成在像素行方向上。通过去除第一谷Vl中的顶层360，形成注入孔307，从而可以使位于顶层360下面的构成元件暴露于外部。
[0050]顶层360中的每个形成在相邻的第二谷V2之间，以与基板110分隔开，使得形成微腔体305。另外，顶层360中的每个形成在第二谷V2中以附于基板110，使得微腔体305的两侧都被覆盖。
[0051]根据一个实施例的显示装置的上述结构只是示例，并且各种修改是可能的。例如，像素区PX、第一谷Vl和第二谷V2的设置形式可以改变，多个顶层360还可以在第一谷Vl中彼此连接，并且顶层360的一部分可以形成在第二谷V2中以与基板110分隔开，使得相邻的微腔体305可以彼此连接。
[0052]接下来，将参照图1至图4描述根据实施例的显示装置的一个像素。
[0053]图2是示出根据实施例的显示装置的一个像素的顶部平面图，图3是用于示出根据实施例的显示装置的一部分的沿着图2的II1-1II线截取的剖视图，图4是用于示出根据实施例的显示装置的一部分的沿着图2的IV-1V线截取的剖视图。
[0054]参照图1至图4,包括多条栅极线121、多条降压栅极线(step-down gateline) 123和多条存储电极线131的多个栅极导体形成在基板110上。
[0055]栅极线121和降压栅极线123主要在水平方向上延伸并且传输栅极信号。栅极导体还包括从栅极线121向上和向下突出的第一栅电极124h和第二栅电极1241，并且还包括从降压栅极线123向上突出的第三栅电极124c。第一栅电极124h和第二栅电极1241彼此连接，以形成单个突出部分。第一栅电极124h、第二栅电极1241和第三栅电极124c突出的形状可以改变。
[0056]存储电极线131也主要在水平方向上延伸并且传输诸如共电压Vcom的预定电压。存储电极线131包括:存储电极129，向上和向下突出；一对竖直部分134，向下延伸以基本上垂直于栅极线121 ;以及水平部分127，将这对竖直部分134的端部彼此连接。水平部分127包括向下扩张的电容电极137。
[0057]栅极绝缘层140形成在栅极导体121、123、124h、1241、124c和131上。栅极绝缘层140可以由诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成。另外，栅极绝缘层140可以形成为单层或多层。
[0058]第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c形成在栅极绝缘层140上。第一半导体154h可以位于第一栅电极124h上,第二半导体1541可以位于第二栅电极1241上，第三半导体154c可以位于第三栅电极124c上。第一半导体154h和第二半导体1541可以彼此连接，第二半导体1541和第三半导体154c也可以彼此连接。另外，第一半导体154h可以被形成为延伸到数据线171的下侧。第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c可以由例如非晶硅、多晶硅或金属氧化物等形成。
[0059]欧姆接触件(未示出)可以进一步形成在第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c中的每个上。欧姆接触件可以由诸如以被高浓度掺杂硅化物或η型杂质的η+氢化非晶硅为例的材料制成。
[0060]包括数据线171、第一源电极173h、第二源电极1731、第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极1751和第三漏电极175c的数据导体形成在第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c上。
[0061]数据线171传输数据信号，并且主要在竖直方向上延伸，与栅极线121和降压栅极线123相交。数据线171中的每条包括朝向第一栅电极124h和第二栅电极1241延伸并且彼此连接的第一源电极173h和第二源电极1731。
[0062]第一漏电极175h、第二漏电极1751和第三漏电极175c包括一个宽端部和另一个条形端部。第一漏电极175h的条形端部和第二漏电极1751的条形端部被第一源电极173h和第二源电极1731部分地包围。第二漏电极1751的宽端部再延伸并且形成以“U”形弯曲的第三源电极173c。第三漏电极175c的宽端部177c与电容电极137叠置以形成降压电容器(Cstd)，并且第三漏电极175c的条形端部被第三源电极173c部分地包围。
[0063]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154h —起形成第一薄膜晶体管Qh。第二栅电极1241、第二源电极1731和第二漏电极1751与第二半导体1541 —起形成第二薄膜晶体管Q1。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154c —起形成第三薄膜晶体管Qc。
[0064]第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c可以彼此连接以形成线性形状，并且可以与除了源电极173h、1731、173c和漏电极175h、1751、175c之间的沟道区之外的数据导体 171、173h、1731、173c、175h、1751、175c 和数据导体 171、173h、1731、173c、175h、1751、175c下面的欧姆接触件一起具有基本上相同的平面形状，。
[0065]第一半导体154h具有在第一源电极173h和第一漏电极175h之间没有被第一源电极173h和第一漏电极175h覆盖的暴露部分。第二半导体1541具有在第二源电极1731和第二漏电极1751之间没有被第二源电极1731和第二漏电极1751覆盖的暴露部分。第三半导体154c具有在第三源电极173c和第三漏电极175c之间没有被第三源电极173c和第三漏电极175c覆盖的暴露部分。
[0066]钝化层180形成在暴露于数据导体171、173h、1731、173c、175h、1751、175c与各个源电极173h、1731、173c和各个漏电极175h、1751、175c之间的半导体154h、1541和154c上。钝化层180可以由诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成。
[0067]平面化层182可以进一步形成在钝化层180上。平面化层182由有机绝缘材料厚厚地制成，以缓解因形成第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc而出现的水平差。
[0068]第一绝缘层240可以进一步形成在平面化层182上。第一绝缘层240可以由诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成。
[0069]虽然以上已描述了由无机绝缘材料制成的钝化层180、由有机绝缘材料制成的平面化层182和由无机绝缘材料制成的第一绝缘层240顺序地层压在第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc上的构造，但本发明不限于此。形成在第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc上的绝缘层240可以形成为由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成的单层，或者可以通过各种粘合方法形成为多层。
[0070]分别暴露第一漏电极175h的宽端部和第二漏电极1751的宽端部的多个第一接触孔185h和多个第二接触孔1851形成在第一绝缘层240、平面化层182和钝化层180中。
[0071]像素电极191形成在第一绝缘层240上。像素电极191可以由诸如以氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)为例的透明金属材料制成。
[0072]像素电极191包括第一子像素电极191h和第二子像素电极1911，其中，第一子像素电极191h和第二子像素电极1911彼此分开同时使栅极线121和降压栅极线123置于其间，基于栅极线121和降压栅极线123设置在像素区PX的上面和下面，并且在列方向上彼此相邻。第一子像素电极191h和第二子像素电极1911彼此分开同时使第一谷Vl置于其间，第一子像素电极191h位于第一子像素区PXa中，第二子像素电极1911位于第二子像素区PXb中。
[0073]第一子像素电极191h和第二子像素电极1911分别通过第一接触孔185h和第二接触孔1851连接到第一漏电极175h和第二漏电极1751。因此，在第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql导通的状态下，从第一漏电极175h和第二漏电极1751施加数据电压。
[0074]第一子像素电极191h和第二子像素电极1911中的每个都是四边形形状，并且第一子像素电极191h和第二子像素电极1911中的每个都包括具有水平主干部分193h和1931以及与水平主干部分193h和1931相交的竖直主干部分192h和1921的十字形主干部分。另外，第一子像素电极191h和第二子像素电极1911分别包括从多个微小分支部分194h、1941和子像素电极191h、1911的边缘侧向下或向上突出的突出部分197h和1971。
[0075]像素电极191被水平主干部分193h和1931与竖直主干部分192h和1921划分成四个子区域。微小分支部分194h和1941从水平主干部分193h、1931和竖直主干部分192h、1921倾斜地延伸，并且延伸方向可以与栅极线121或水平主干部分193h和1931形成大致45°或135°的角度。另外，两个相邻子区域的微小分支部分194h和1941的延伸方向可以彼此正交。
[0076]在一个实施例中，第一子像素电极191h还包括包围轮廓的轮廓主干部分，第二子像素电极1911还包括位于上端和下端的水平部分以及位于第一子像素电极191h的左侧和右侧的左右竖直部分198。左右竖直部分198可以防止数据线171与第一子像素电极191h之间的电容耦合。
[0077]上面描述的像素区、薄膜晶体管的结构和像素电极的形状的设置形式只是示例，并且各种修改是可能的。
[0078]共电极270形成在像素电极191上，以使其与像素电极191分隔开预定距离。微腔体305形成在像素电极191和共电极270之间。微腔体305被像素电极191和共电极270包围。微腔体305的宽度和面积可以根据显示装置的尺寸和分辨率不同地改变。在一些实施例中，共电极270可以形成为具有置于共电极270和像素电极191之间的绝缘层。微腔体305可以不形成在像素电极191和共电极270之间，而是微腔体305可以形成在共电极270 上。
[0079]共电极270可以由诸如以氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)为例的透明金属材料制成。可以向共电极270施加预定电压，可以在像素电极191和共电极270之间形成电场。
[0080]在像素电极191上形成第一取向层11。第一取向层11可以直接形成在没有被像素电极191覆盖的第一绝缘层240上。
[0081]第二取向层21形成在共电极270下方，以面对第一取向层11。
[0082]第一取向层11和第二取向层21可以形成为垂直取向层，并且由诸如以聚酰胺酸、聚硅氧烷或聚酰亚胺为例的取向材料制成。第一取向层11和第二取向层21可以彼此连接于像素区PX的边缘。
[0083]由液晶分子310形成的液晶层形成在位于像素电极191和共电极270之间的微腔体305中。液晶分子310具有负介电各向异性，并且可以在不施加电场的状态下在竖直方向上停留于基板110上。可以形成垂直取向。
[0084]被施加数据电压的第一子像素电极191h和第二子像素电极1911与共电极270 —起产生电场，使得位于两个电极191和270之间的微腔体305中的液晶分子310的方向被确定。按照如上所述确定的液晶分子310的方向，穿过液晶层的光的亮度发生变化。
[0085]第二绝缘层350可以进一步形成在共电极270上。第二绝缘层350可以由诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成，并且可以根据需要被省去。
[0086]顶层360形成在第二绝缘层350上。顶层360可以由有机材料制成。微腔体305形成在顶层360下面。可以通过固化工艺使顶层360变硬，以保持微腔体305的形状。顶层360被形成为与像素电极191分隔开，同时使微腔体305置于其二者之间。
[0087]顶层360沿着像素行形成在像素区PX的每个中和第二谷V2的每个处，但是不形成在第一谷Vl中。顶层360不形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间。在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中的每个中，微腔体305分别形成在顶层360下面。微腔体305不形成在第二谷V2中的顶层360下面，但顶层360被形成为附于基板110。因此，位于第二谷V2中的顶层360的厚度可以被形成为大于位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中的每个中的顶层360的厚度。微腔体305具有其上表面和两个侧表面被顶层360覆盖的形式。
[0088]暴露微腔体305的一部分的注入孔307形成在顶层360中。注入孔307可以形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb的边缘处，以彼此面对。注入孔307可以形成为暴露微腔体305的侧面，以对应于第一子像素区PXa的下侧和第二子像素区PXb的上侧。微腔体305被注入孔307暴露，使得可以通过注入孔307将取向剂或液晶材料等注入到微腔体305中。
[0089]第三绝缘层370可以进一步形成在顶层360上。第三绝缘层370可以由诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成。第三绝缘层370可以形成为覆盖顶层360的上表面和侧表面。第三绝缘层370用于保护由有机材料制成的顶层360，并且可以根据需要被省去。
[0090]包封层390可以形成在第三绝缘层370上。包封层390被形成为覆盖将微腔体305的一部分暴露于外部的注入孔307。包封层390可以密封微腔体305，使得形成在微腔体305中的液晶分子310不移动到外部。因为包封层390与液晶分子310接触，所以包封层390可以由不与液晶分子310反应的材料制成。例如，包封层390可以由聚对二甲苯等制成。
[0091]包封层390可以被形成为多层，诸如双层或三层。双层包括由不同材料制成的两个层。三层包括三个层，并且相邻层的材料彼此不同。例如，包封层390可以包括由有机绝缘材料制成的层和由无机绝缘材料制成的层。
[0092]诸如阻光构件220和滤色器230的有机层形成在包封层390上。
[0093]滤色器230形成在像素区PX中的每个中。滤色器230可以形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中。滤色器230中的每个可以显示诸如以红色、绿色和蓝色三原色为例的原色中的一种。滤色器230可以显示基于青色、紫红色或黄色、白色的颜色等，而不限于红色、绿色和蓝色三原色。与附图不同，滤色器230可以沿着相邻数据线171在列方向上伸长并且处于相邻数据线171之间。
[0094]阻光构件220形成在相邻滤色器230之间的区域内。阻光构件220形成在像素区PX的边界处和薄膜晶体管上，并且形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中。阻光构件220用于防止漏光。
[0095]阻光构件220沿着栅极线121和降压栅极线123向上和向下延伸和扩张，并且包括水平阻光构件220a和竖直阻光构件220b，水平阻光构件220a覆盖第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Q1、第三薄膜晶体管Qc等所位于的区域，竖直阻光构件220b沿着数据线171延伸。水平阻光构件220a可以形成在第一谷Vl中，竖直阻光构件220b可以形成在第二谷V2中。
[0096]滤色器230和阻光构件220可以在局部区域内彼此叠置。例如，滤色器230和阻光构件220可以在第一谷Vl和第一子像素区PXa之间的边界处以及第一谷Vl和第二子像素区PXb之间的边界处彼此叠置。图示的是在滤色器230和阻光构件220叠置的区域中阻光构件220比滤色器230更靠上形成的状态。在一些实施例中，在滤色器230和阻光构件220叠置的区域中滤色器230比阻光构件220更靠上地形成。
[0097]在滤色器230和阻光构件220形成在像素电极191下方的情况下，由于与液晶分子310的接触，导致可靠性会劣化，当注入取向剂或液晶材料时会出现由于水平差导致的缺陷。另外，因为阻光构件220形成在像素电极的上面和下面，所以一个工艺执行两次。在一些实施例中，在包封层390上形成滤色器230和阻光构件220，使得可以通过防止与液晶分子310的接触来改善可靠性，可以解决由于滤色器230和阻光构件220之间的水平差导致的注入缺陷，并且可以通过用单个工艺形成阻光构件220来简化工艺。
[0098]尽管未示出，但偏振器可以进一步形成在显示装置的上表面和下表面上。偏振器可以包括第一偏振器和第二偏振器。第一偏振器可以附于基板I1的下表面,第二偏振器可以附于滤色器230和阻光构件220上。
[0099]接下来，将参照图5至图10描述根据实施例的制造显示装置的方法。此外，将参照图1至图4描述该方法。
[0100]图5至图10是示出根据实施例的制造显示装置的方法的工艺剖视图。
[0101]首先，如图5中所示，在由玻璃或塑料等制成的基板110上形成在一个方向上延伸的栅极线121和降压栅极线123，然后，形成从栅极线121突出的第一栅电极124h、第二栅电极1241和第三栅电极124c。
[0102]另外，还可以形成存储电极线131，以与栅极线121、降压栅极线123、第一栅电极124h、第二栅电极1241和第三栅电极124c分隔开。
[0103]接下来，使用诸如以氧化硅(S1x)或氮化硅(SiNx)为例的无机绝缘材料，在基板110的包括栅极线121、降压栅极线123、第一栅电极124h、第二栅电极1241、第三栅电极124c和存储电极线131的整个表面上形成栅极绝缘层140。栅极绝缘层140可以被形成为单层或多层。
[0104]接下来，在栅极绝缘层140上沉积诸如以非晶硅、多晶硅或金属氧化物为例的半导体材料，此后，将沉积的半导体材料图案化，以形成第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c。可以将第一半导体154h形成为位于第一栅电极124h上，可以将第二半导体1541形成为位于第二栅电极1241上，可以将第三半导体154c形成为位于第三栅电极124c 上。
[0105]接下来，沉积金属材料并且将其图案化，以形成在另一个方向上延伸的数据线171。金属材料可以被形成为单层或多层。
[0106]另外，一起形成在第一栅电极124h上从数据线171突出的第一源电极173h和与第一源电极173h分隔开的第一漏电极175h。另外，一起形成连接到第一源电极173h的第二源电极1731和与第二源电极1731分隔开的第二漏电极1751。另外，一起形成从第二漏电极1751延伸的第三源电极173c和与第三源电极173c分隔开的第三漏电极175c。
[0107]可以连续地沉积半导体材料和金属材料并且同时将它们图案化，以形成第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c、数据线171、第一源电极173h、第二源电极1731和第三源电极173c以及第一漏电极175h、第二漏电极1751和第三漏电极175c。第一半导体154h被形成为延伸到数据线171的下侧。
[0108]第一栅电极124h、第二栅电极1241和第三栅电极124c、第一源电极173h、第二源电极1731和第三源电极173c以及第一漏电极175h、第二漏电极1751和第三漏电极175c与第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c —起分别构成第一薄膜晶体管(TFT)Qh、第二薄膜晶体管(TFT)Ql和第三薄膜晶体管(TFT)Qc。
[0109]接下来，在数据线171、第一源电极173h、第二源电极1731和第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极1751和第三漏电极175c以及暴露在相应的源电极173h、1731和173c与相应的漏电极175h、1751和175c之间的第一半导体154h、第二半导体1541和第三半导体154c上形成钝化层180。钝化层180可以由诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成。
[0110]接下来，可以进一步在钝化层180上形成平面化层182。平面化层182由厚的有机绝缘材料制成，以调节因形成第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc而出现的水平差。
[0111]接下来，可以进一步在平面化层182上形成第一绝缘层240。第一绝缘层240可以由有诸如以氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)为例的无机绝缘材料制成。
[0112]虽然以上已描述了在第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc上顺序地层压并形成由无机绝缘材料制成的钝化层180、由有机绝缘材料制成的平面化层182和由无机绝缘材料制成的第一绝缘层240的工艺，但本发明不限于此。形成在第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc上的绝缘层240可以形成为由无机绝缘材料或有机绝缘材料制成的单层，或者可以通过各种粘合方法形成为多层。
[0113]接下来，通过蚀刻第一绝缘层240、平面化层182和钝化层180，形成第一接触孔185h，使得第一漏电极175h的一部分被暴露，并且形成第二接触孔1851，使得第二漏电极1751的一部分被暴露。
[0114]接下来，在第一绝缘层240上沉积诸如以氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)为例的透明金属材料并且将其图案化，使得在第一子像素区PXa中形成第一子像素电极191h并且在第二子像素区PXb中形成第二子像素电极1911。第一子像素电极191h和第二子像素电极1911彼此分开，同时在二者之间插入有第一谷VI。将第一子像素电极191h形成为通过第一接触孔185h连接到第一漏电极175h，将第二子像素电极1911形成为通过第二接触孔1851连接到第二漏电极1751。
[0115]分别在第一子像素电极191h和第二子像素电极1911中形成水平主干部分193h和1931 (未示出)以及与水平主干部分193h和1931相交的竖直主干部分192h和1921 (未示出)。另外，形成从水平主干部分193h、1931和竖直主干部分192h、1921倾斜地延伸的多个微小分支部分194h和1941 (未不出)。
[0116]如图6中所示，在像素电极191上涂敷感光有机材料，通过光工艺形成牺牲层300。
[0117]将牺牲层300形成为沿着多个像素列连接。也就是说，牺牲层300形成为覆盖每个像素区PX，并且形成为覆盖位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷VI。
[0118]如图7中所示，在牺牲层300上沉积诸如以氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)为例的透明金属材料，以形成共电极270。
[0119]接下来，利用诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料，可以在共电极270上形成第二绝缘层350。
[0120]接下来，在第二绝缘层350上涂敷有机材料并且将其图案化，以形成顶层360。这里，有机材料可以被图案化，使得去除位于第一谷Vl中的有机材料。因此，顶层360具有顶层360沿着多个像素行连接的形式。
[0121]接下来，通过使用顶层360作为掩模将第二绝缘层350和共电极270图案化，以去除位于第一谷Vl中的第二绝缘层350和共电极270。
[0122]接下来，利用诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(S1x)的无机绝缘材料，可以在顶层360上形成第三绝缘层370。将第三绝缘层370图案化，以去除位于第一谷Vl中的第三绝缘层370。此时，如所示出的，可以将第三绝缘层370图案化，使得第三绝缘层370没有形成在顶层360的侧面处。与上述工艺不同，可以将第三绝缘层370图案化，使得第三绝缘层370覆盖顶层360的侧面。
[0123]将顶层360、第二绝缘层350、共电极270和第三绝缘层370图案化，使得位于第一谷Vl中的牺牲层300被暴露于外部。
[0124]如图8中所示，通过在暴露了牺牲层300的基板110上供应显影剂或剥离溶液等来去除整个牺牲层300，或者使用灰化工艺去除整个牺牲层300。
[0125]当去除牺牲层300时，在牺牲层300所处的地方形成微腔体305。
[0126]像素电极191和共电极270彼此分隔开，同时使微腔体305置于二者之间，并且像素电极191和顶层360彼此分隔开，同时使微腔体305置于二者之间。共电极270和顶层360形成为覆盖微腔体305的上表面和两个侧表面。
[0127]微腔体305通过其中去除了顶层360和共电极270的部分暴露于外部，将这些部分称为注入孔307。注入孔307沿着第一谷Vl形成。例如，注入孔307可以被形成为在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb的边缘处彼此面对。注入孔307可以形成为暴露微腔体305的侧面，以对应于第一子像素区PXa的下侧和第二子像素区PXb的上侧。与以上构造不同，注入孔307也可以沿着第二谷V2形成。
[0128]接下来，通过加热基板110使顶层360固化。这样将允许用顶层360保持微腔体305的形状。
[0129]接下来，当以旋涂方式或喷墨方式将包括取向材料的取向剂滴落在基板100上时，取向剂通过注入孔307被注入到微腔体305中。当取向剂被注入到微腔体305中并且此后执行固化工艺时，溶液物质蒸发，并且取向材料保留在微腔体305中的壁表面上。
[0130]因此，可以在像素电极191上形成第一取向层11，可以在共电极270下方形成第二取向层21。第一取向层11和第二取向层21形成为彼此面对同时使微腔体305置于二者之间，并且形成为在像素区PX的边缘处彼此连接。
[0131]第一取向层11和第二取向层21可以在竖直方向上对准基板110，除了微腔体305的侧面之外。额外执行将UV照射到第一取向层11和第二取向层21的工艺，使得第一取向层11和第二取向层21可以在水平方向上对准基板110。
[0132]接下来，当以喷墨方式或分配方式将液晶材料滴落在基板110上时，液晶材料通过注入孔307注入到微腔体305中。此时，液晶材料可以滴落到沿着奇数的第一谷Vl形成的注入孔307中，而可以不滴落到沿着偶数的第一谷Vl形成的注入孔307中。相反，液晶材料可以滴落到沿着偶数的第一谷Vl形成的注入孔307中，而可以不滴落到沿着奇数的第一谷Vl形成的注入孔307中。
[0133]当液晶材料滴落到沿着奇数的第一谷Vl形成的注入孔307中时，液晶材料在毛细管力的作用下通过液晶注入孔307移到微腔体305中。此时，微腔体305中的空气通过沿着偶数的第一谷Vl形成的液晶注入孔307移出，使得液晶材料移到微腔体305中。
[0134]另外，液晶材料可以滴落到所有注入孔307中。也就是说，液晶材料可以既滴落到沿着奇数的第一谷Vl形成的注入孔307中又滴落到沿着偶数的第一谷Vl形成的液晶注入孔307中。
[0135]接下来，通过沉积不与液晶分子310反应的材料，在第三绝缘层370上形成包封层390。形成包封层390使得微腔体305覆盖暴露于外部的注入孔307，并且包封层390密封微腔体305。
[0136]如图9中所示，在包封层390上的每个像素区PX中形成滤色器230。滤色器230形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中的每个中，但可以不形成在第一谷Vl中。另外，具有同一颜色的滤色器230可以沿着多个像素区PX的列方向形成。在形成具有三种颜色的滤色器230的情况下，首先形成具有第一颜色的滤色器230，然后可以通过将掩模移位来形成具有第二颜色的滤色器230。接下来,在形成具有第二颜色的滤色器230之后,可以通过再次将掩模移位来形成具有第三颜色的滤色器230。
[0137]如图10中所示，在包封层390上的每个像素区PX的边界处和薄膜晶体管上形成阻光构件220，并且在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中形成阻光构件220。
[0138]滤色器230和阻光构件220是形成在包封层390上的有机层，可以形成为在局部区域中彼此叠置。例如，滤色器230和阻光构件220可以形成为在第一谷Vl和第一子像素区PXa之间的边界处以及第一谷Vl和第二子像素区PXb之间的边界处彼此叠置。
[0139]虽然以上已经描述了形成滤色器230然后形成阻光构件220的过程，但本发明不限于此，可以首先形成阻光构件220，然后可以形成滤色器230。
[0140]接下来，尽管未示出，但可以进一步将偏振器附于显示装置的上表面和下表面。偏振器可以包括第一偏振器和第二偏振器。第一偏振器可以附于基板I1的下表面,第二偏振器可以附于滤色器230和阻光构件220上。
[0141]接下来，将参照图11描述根据另一实施例的显示装置。此外，将参照图1和图2描述显示装置。
[0142]因为图11中示出的显示装置具有大量与图1至图4中示出的显示装置的元件相同的元件，所以将省略对其的描述。图11的实施例的不同之处在于阻光构件形成在包封层下方，下文中将更详细地描述这个不同之处。
[0143]图11是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图。
[0144]在该显示装置中，第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc形成在基板I1上，第一子像素电极191h和第二子像素1911形成为分别连接到第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql。
[0145]阻光构件220形成在第一子像素电极191h和第二子像素1911上。阻光构件220形成在多个像素区PX的边界处和薄膜晶体管上，并且形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中，以用于防止漏光。
[0146]顶层360形成在第一子像素电极191h和第二子像素1911上，以与第一子像素电极191h和第二子像素1911分隔开，同时使多个微腔体305置于其间。注入孔307在顶层360中形成以暴露微腔体305的一部分，由液晶分子310形成的液晶层形成在微腔体305中。
[0147]包封层390形成在顶层360上以覆盖注入孔307，并且包封层390密封腔体305。包封层390形成在阻光构件220上。
[0148]诸如滤色器230的有机层形成在包封层390上。形成在包封层390下的阻光构件220和形成在包封层390上的滤色器230可以形成为彼此叠置。例如，如所示出的，滤色器230可以形成为与整个阻光构件220叠置。与上述构造不同，滤色器230可以形成为与阻光构件220的边缘的一部分叠置。
[0149]滤色器230形成在每个像素区PX中。滤色器230可以形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中。每个滤色器230可以显示诸如以红色、绿色和蓝色三原色为例的原色之一。滤色器230可以显示基于青色、紫红色或黄色、白色的颜色等，而不限于红色、绿色和蓝色三原色。与附图不同，滤色器230可以形成为沿着相邻数据线171在列方向上伸长并且处于相邻数据线171之间。
[0150]接下来，将参照图12至图16描述根据另一实施例的制造显示装置的方法。此外，将参照图1和图2描述该方法。
[0151]图12至图16是示出根据另一实施例的制造显示装置的方法的工艺剖视图。
[0152]首先，如图12中所示，在基板110上形成第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc，形成第一子像素电极191h和第二子像素1911以分别连接到第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql。
[0153]接下来，在第一子像素电极191h和第二子像素1911上形成阻光构件220。阻光构件220形成在每个像素区PX的边界处和薄膜晶体管上，并且可以形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中。
[0154]如图13中所示，在第一子像素电极191h、第二子像素1911和阻光构件220上形成牺牲层300。
[0155]如图14中所示，在牺牲层300上形成共电极270、第二绝缘层350、顶层360和第三绝缘层370，并且同时地或单独地将共电极270、第二绝缘层350、顶层360和第三绝缘层370图案化，以去除位于第一谷Vl中的共电极270、第二绝缘层350、顶层360和第三绝缘层370。
[0156]如图15中所示，去除牺牲层300以形成微腔体305，通过注入孔307将取向剂注入到微腔体305中以形成第一取向层11和第二取向层21。
[0157]接下来，通过注入孔307将液晶材料注入到微腔体305中，以形成由液晶分子310形成的液晶层。
[0158]接下来，在第三绝缘层370上形成包封层390以密封微腔体305。包封层390形成在阻光构件220上。
[0159]如图16中所示，在包封层390上形成有机层作为滤色器230。滤色器230形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中的每个中，并且还可以形成在第一谷Vl中。滤色器230可以形成为与整个阻光构件220叠置。与上述构造不同，通过去除形成在第一谷Vl中的滤色器230的一部分或全部，可以将滤色器230形成为与阻光构件220的边缘的一部分叠置。
[0160]具有同一颜色的滤色器230可以沿着多个像素区PX的列方向形成。在形成具有三种颜色的滤色器230的情况下，首先形成具有第一颜色的滤色器230，然后可以通过将掩模移位来形成具有第二颜色的滤色器230。接下来，在形成具有第二颜色的滤色器230之后，可以通过再次将掩模移位来形成具有第三颜色的滤色器230。
[0161]接下来，将参照图17描述根据另一实施例的显示装置。此外，将参照图1至图4描述该显示装置。
[0162]因为图17中示出的显示装置具有大量与图1至图4中示出的显示装置的元件相同的元件，所以将省略对其的描述。图17的实施例的不同之处在于滤色器形成在包封层下方，下文中将更详细地描述这个不同之处。
[0163]图17是示出根据另一实施例的显示装置的一部分的剖视图。
[0164]在显示装置中，第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc形成在基板110上。
[0165]钝化层180形成在第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc上，滤色器230形成在钝化层180上。滤色器230形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中。另外，滤色器230还可以形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中。尽管图17示出的是形成在第一谷Vl的边缘区域处的滤色器230，但本发明不限于此，滤色器230可以形成在第一谷Vl的整个区域中。
[0166]平面化层182形成在滤色器230上，以调节因形成滤色器230而出现的水平差。第一绝缘层240形成在平面化层182上。
[0167]暴露第一薄膜晶体管Qh的至少一部分的第一接触孔185h和暴露第二薄膜晶体管Ql的至少一部分的第二接触孔1851形成在第一绝缘层240、平面化层182和钝化层180中。第一接触孔185h和第二接触孔1851还可以形成在滤色器230中。
[0168]通过第一接触孔185h连接到第一薄膜晶体管Qh的第一子像素电极191h和通过第二接触孔1851连接到第二薄膜晶体管Ql的第二子像素电极1911形成在第一绝缘层240上。
[0169]顶层360形成在第一子像素电极191h和第二子像素电极1911上，以与第一子像素电极191h和第二子像素电极1911分隔开，同时使多个微腔体305置于其间。注入孔307形成在顶层360中以暴露微腔体305的一部分，由液晶分子310形成的液晶层形成在微腔体305中。
[0170]包封层390形成在顶层360上以覆盖注入孔307，并且包封层390密封微腔体305。包封层390形成在滤色器230上。
[0171]诸如阻光构件220的有机层形成在包封层390上。形成在包封层390下的滤色器230和形成在包封层390上的阻光构件220可以形成为彼此叠置。例如，如所示出的，滤色器230和阻光构件220可以在第一谷Vl和第一子像素区PXa之间的边界处以及第一谷Vl和第二子像素区PXb之间的边界处彼此叠置。
[0172]阻光构件220形成在多个像素区PX的边界处和薄膜晶体管上，并且形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中，以用于防止漏光。
[0173]接下来，将参照图18至图22描述根据另一实施例的制造显示装置的方法。此外，将参照图1和图2描述该方法。
[0174]图18至图22是示出根据另一实施例的制造显示装置的方法的工艺剖视图。
[0175]首先，如图18中所示，在基板110上形成第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc。
[0176]接下来，在第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc上形成钝化层180，在钝化层180上形成滤色器230。
[0177]滤色器230可以形成在第一子像素区PXa和第二子像素区PXb中。另外，滤色器230还可以形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中。尽管图18示出的是形成在第一谷Vl的边缘区域处的滤色器230，但在一些实施例中，滤色器230可以形成在第一谷Vl的整个区域中。
[0178]在形成具有三种颜色的滤色器230的情况下，首先形成具有第一颜色的滤色器230，然后可以通过将掩模移位来形成具有第二颜色的滤色器230。接下来，在形成具有第二颜色的滤色器230之后，可以通过再次将掩模移位来形成具有第三颜色的滤色器。
[0179]接下来，在滤色器230上形成平面化层182，可以在平面化层182上形成第一绝缘层 240。
[0180]接下来，将第一绝缘层240、平面化层182和钝化层180图案化，以形成暴露第一薄膜晶体管Qh的至少一部分的第一接触孔185h和暴露第二薄膜晶体管Ql的至少一部分的第二接触孔1851。第一接触孔185h和第二接触孔1851也可以形成在滤色器230中。
[0181]接下来在第一绝缘层240上形成分别通过第一接触孔185h和第二接触孔1851连接到第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql的第一子像素电极191h和第二子像素电极1911。
[0182]如图19中所示，在第一子像素电极191h和第二子像素1911上形成牺牲层300。
[0183]如图20中所示，在牺牲层300上形成共电极270、第二绝缘层350、顶层360和第三绝缘层370，并且同时地或单独地将共电极270、第二绝缘层350、顶层360和第三绝缘层370图案化，以去除位于第一谷Vl中的共电极270、第二绝缘层350、顶层360和第三绝缘层370。
[0184]如图21中所示，去除牺牲层300以形成微腔体305，通过注入孔307将取向剂注入到微腔体305中以形成第一取向层11和第二取向层21。
[0185]接下来，通过注入孔307将液晶材料注入到微腔体305中，以形成由液晶分子310形成的液晶层。
[0186]接下来，在第三绝缘层370上形成包封层390以密封微腔体305。此时，包封层390形成在滤色器230上。
[0187]如图22中所示，在包封层390上形成作为阻光构件220形成的有机层。阻光构件220形成在多个像素区PX的边界处和薄膜晶体管上，并且可以形成在位于第一子像素区PXa和第二子像素区PXb之间的第一谷Vl中。
[0188]阻光构件220可以形成为与滤色器230叠置。例如，如所示出的，滤色器230和阻光构件220可以形成为在第一谷Vl和第一子像素区PXa之间的边界处以及第一谷Vl和第二子像素区PXb之间的边界处彼此叠置。
[0189]虽然已经结合某些实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的实施例，而是相反地，意图涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。
【权利要求】
1.一种显示装置，包括:基板，包括多个像素区；薄膜晶体管，形成在基板上；像素电极，连接到薄膜晶体管并且形成在所述多个像素区中；顶层，形成在像素电极上；多个微腔体，置于像素电极和顶层之间；注入孔，形成在顶层中，注入孔被构造成暴露所述多个微腔体的至少一部分；液晶层，填充在所述多个微腔体的至少一个微腔体中；包封层，形成在顶层上，包封层被构造成覆盖注入孔并且密封所述多个微腔体；以及有机层，形成在包封层上。
2.如权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括:第一谷，位于所述多个微腔体之中的相邻的微腔体之间，其中，有机层包括形成在第一谷中的阻光构件。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中:阻光构件还形成在所述多个像素区中的一个像素区的边界处。
4.如权利要求2所述的显示装置，其中:有机层还包括形成在所述多个像素区中的至少一个像素区中的滤色器。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中:阻光构件和滤色器形成为在局部区域中彼此叠置。
6.如权利要求2所述的显示装置，所述显示装置还包括:滤色器，形成在薄膜晶体管和像素电极之间，其中，滤色器形成在所述多个像素区中的至少一个像素区中。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中:有机层包括形成在所述多个像素区中的至少一个像素区中的滤色器。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中:滤色器还形成在所述多个像素区中的至少一个像素区的边界处。
9.如权利要求8所述的显示装置，所述显示装置还包括:阻光构件，形成在像素电极和包封层之间，其中，阻光构件形成在所述多个像素区中的至少一个像素区的边界处。
10.如权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括:平面化层，形成在薄膜晶体管和像素电极之间。
【文档编号】G02F1/136GK104345503SQ201410186962
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】元盛焕, 李善旭, 权必淑, 金荣奭, 金源泰, 柳汉俊, 李宇宰 申请人:三星显示有限公司