液晶顯示器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示器及其制造方法，所述液晶顯示器包括：微腔，形成在絕緣基底上并具有錐形側(cè)壁；液晶層，位于微腔中；以及列部分，與微腔的錐形側(cè)壁接觸并且位于微腔之間。列部分包括第二列有機(jī)層和形成在第二列有機(jī)層外側(cè)的第一列絕緣層，并且第一列絕緣層的側(cè)表面與微腔的側(cè)壁重合。
【專利說(shuō)明】液晶顯示器及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)涉及液晶顯示器及其制造方法，更具體地講，涉及具有包括在微腔中的液晶層(納米晶體層)的液晶顯示器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器被廣泛地用于平板顯示裝置并且包括在其上形成場(chǎng)產(chǎn)生電極(諸如像素電極和共電極)的兩個(gè)顯示面板以及插入在兩個(gè)顯示面板之間的液晶層。
[0003]液晶顯示器通過(guò)將電壓施加到場(chǎng)產(chǎn)生電極來(lái)在液晶層中產(chǎn)生電場(chǎng)，以改變液晶層的液晶分子的取向并且控制入射光的偏振，從而顯示圖像。
[0004]液晶顯示裝置的一種類(lèi)型具有嵌入式微腔(EM)納米晶體結(jié)構(gòu)，并且這種類(lèi)型的液晶顯示裝置通過(guò)以下步驟制造:利用光致抗蝕劑形成犧牲層，將支撐構(gòu)件涂覆在犧牲層上之后去除犧牲層，并且將液晶填充在去除犧牲層而形成的空的空間中。
[0005]在這種情況下，共電極根據(jù)犧牲層形成有彎曲的結(jié)構(gòu)以使共電極位于靠近底層的像素電極。因此，當(dāng)去除犧牲層時(shí)，在像素電極和共電極之間可能存在使所述電極將產(chǎn)生短路的不充分的間隔。另外，即使沒(méi)有產(chǎn)生短路，在可使電場(chǎng)畸變的對(duì)應(yīng)部分上可能產(chǎn)生寄生電容。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開(kāi)的實(shí)施例提供了一種液晶顯示器，所述液晶顯示器在共電極和像素電極之間保持均勻的距離以防止與像素電極的短路并且防止電場(chǎng)畸變，并且提供一種該液晶顯示器的制造方法。
[0007]根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的液晶顯示器包括:微腔，形成在絕緣基底上并具有錐形側(cè)壁；液晶層，位于微腔中；以及列部分，與微腔的錐形側(cè)壁接觸并且位于微腔之間。列部分包括第二列有機(jī)層和形成在第二列有機(jī)層外側(cè)的第一列絕緣層，并且第一列絕緣層的側(cè)表面與微腔的側(cè)壁重合。
[0008]第一列絕緣層可以形成在第二列有機(jī)層的側(cè)表面和下表面處。
[0009]所述液晶顯示器可包括:像素電極，形成在絕緣基底上并位于微腔下面；以及共電極，覆蓋液晶層和列部分。
[0010]所述列部分可以包括光致抗蝕劑、用于光阻擋構(gòu)件的材料、無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料。
[0011]第一列絕緣層可以包括諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料。第二列有機(jī)層可以由光致抗蝕劑或有機(jī)材料形成。
[0012]共電極可以具有水平結(jié)構(gòu)或階梯結(jié)構(gòu)，
[0013]還可以包括覆蓋像素電極的第三鈍化層。
[0014]還可以包括位于共電極上的覆蓋共電極的支撐構(gòu)件。所述支撐構(gòu)件可以包括:下絕緣層，位于共電極上；頂部層，形成在下絕緣層上；以及上絕緣層，形成在所述頂部層上。
[0015]根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法包括:形成覆蓋像素電極并且具有錐形側(cè)壁的犧牲層；在具有側(cè)壁的犧牲層之間形成與犧牲層對(duì)應(yīng)的列部分，形成列部分的步驟包括形成覆蓋犧牲層之間的空間的第一列絕緣層材料以及形成覆蓋第一列絕緣層材料的第二列有機(jī)層材料；形成液晶注入孔；通過(guò)液晶注入孔去除犧牲層以形成微腔；以及將液晶注入到微腔中。
[0016]所述方法可以包括蝕刻第一列絕緣層材料和第二列有機(jī)層材料以形成第一列絕緣層和第二列有機(jī)層。
[0017]可以執(zhí)行第一列絕緣層材料和第二列有機(jī)層材料的蝕刻直到通過(guò)去除覆蓋犧牲層的第一列絕緣層材料和第二列有機(jī)層材料而暴露犧牲層。
[0018]所述方法可包括使覆蓋第一列絕緣層材料的第二列有機(jī)層材料曝光并顯影以將第二列有機(jī)層材料維持在犧牲層之間的空間中；并且一起蝕刻位于犧牲層之間的第二列有機(jī)層材料和位于犧牲層上的第一列絕緣層材料以形成第一列絕緣層和第二列有機(jī)層。
[0019]可以執(zhí)行蝕刻第二列有機(jī)層材料和第一列絕緣層材料的步驟直到通過(guò)去除犧牲層上的第一列絕緣層材料而暴露犧牲層，并且所形成的第二列有機(jī)層可以形成為高于犧牲層。
[0020]第一列絕緣層可以由諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料形成，第二列有機(jī)層可以由光致抗蝕劑或有機(jī)材料形成。
[0021]所述方法還可以包括:在絕緣基底上形成像素電極；，在犧牲層和列部分上形成共電極；以及在共電極上形成支撐構(gòu)件。
[0022]所述方法還可以包括形成在像素電極和犧牲層之間覆蓋像素電極的第三鈍化層。
[0023]形成在犧牲層和列部分之間的共電極可以具有水平結(jié)構(gòu)或與犧牲層和列部分的階梯對(duì)應(yīng)的階梯結(jié)構(gòu)。
[0024]根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法包括:形成覆蓋像素電極并且具有錐形側(cè)壁的犧牲層；在犧牲層之間形成具有與犧牲層的側(cè)壁對(duì)應(yīng)的列部分；在犧牲層和列部分上形成共電極；在共電極上形成下絕緣層以覆蓋共電極；在下絕緣層上形成頂部層，但是在液晶注入孔形成區(qū)域中不形成頂部層；在頂部層上以及沒(méi)有形成頂部層的液晶注入孔形成區(qū)域中形成上絕緣層；在液晶注入孔形成區(qū)域中蝕刻下絕緣層、上絕緣層和共電極以暴露犧牲層；通過(guò)液晶注入孔去除犧牲層以形成微腔；并且將液晶注入到微腔中。
[0025]形成列部分可以包括:形成覆蓋犧牲層之間的空間的第一列絕緣層材料；形成覆蓋第一列絕緣層材料的第二列有機(jī)層材料；以及蝕刻第一列絕緣層材料和第二列有機(jī)層材料直到通過(guò)去除覆蓋犧牲層的第一列絕緣層材料和第二列有機(jī)層材料而暴露犧牲層，以形成第一列絕緣層和第二列有機(jī)層。
[0026]形成列部分可以包括:形成覆蓋犧牲層之間的空間的第一列絕緣層；形成覆蓋第一列絕緣層材料的第二列有機(jī)層材料，然后對(duì)其進(jìn)行曝光并顯影以使第二列有機(jī)層保持在犧牲層之間的空間中；以及一起蝕刻位于犧牲層之間的第二列有機(jī)層材料和位于犧牲層上的第一列絕緣層直到通過(guò)去除犧牲層上的第一列絕緣層材料而暴露犧牲層，以形成第一列絕緣層和第二列有機(jī)層。第二列有機(jī)層可以形成為高于犧牲層。
[0027]如上所述，將列部分形成在犧牲層的旁邊以使共電極和像素電極之間保持預(yù)定的距離，從而防止與像素電極的短路以及電場(chǎng)畸變。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的布局圖；
[0029]圖2是沿著圖1中的線I1-1I截取的剖視圖；
[0030]圖3是沿著圖1中的線II1-1II截取的剖視圖；
[0031]圖4至圖14順序地示出了根據(jù)圖1中的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法；
[0032]圖15示出了根據(jù)本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法；
[0033]圖16示出了根據(jù)圖15中的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的特性；
[0034]圖17和圖18是根據(jù)本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]在下文中，將參照附圖更充分地描述本公開(kāi)，在附圖中示出了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的是，所述實(shí)施例可以以各種不同方式進(jìn)行修改，而全部不脫離本公開(kāi)的精神或范圍。
[0036]在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，夸大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。貫穿說(shuō)明書(shū)，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。將理解的是，當(dāng)諸如層、膜、區(qū)域或基底的元件被稱作“在”另一元件“上”時(shí)，其可直接在所述另一元件上或也可存在中間元件。
[0037]現(xiàn)在，將參照?qǐng)D1至圖3描述根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的液晶顯示器。
[0038]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的布局圖，圖2是沿著圖1中的I1-1I線截取的剖視圖，圖3是沿著圖1中的II1-1II線截取的剖視圖。
[0039]柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131形成在由透明玻璃、塑料等制成的絕緣基底110上。柵極線121包括第一柵電極124a、第二柵電極124b以及第三柵電極124c。存儲(chǔ)電壓線131包括存儲(chǔ)電極135a和135b以及朝柵極線121突起的凸起134。存儲(chǔ)電極135a和135b具有圍繞前一像素的第一子像素電極192h和第二子像素電極1921的結(jié)構(gòu)。圖1中的存儲(chǔ)電極135b的水平部分可以是與當(dāng)前像素相鄰的像素的部分連接的線(wire)。
[0040]柵絕緣層140形成在柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131上。位于數(shù)據(jù)線171下方的半導(dǎo)體151、位于源/漏電極下方的半導(dǎo)體155以及位于薄膜晶體管的溝道部分處的半導(dǎo)體154形成在柵絕緣層140上。
[0041]多個(gè)歐姆接觸(在圖中被省略)可形成在每個(gè)半導(dǎo)體151、154和155上以及數(shù)據(jù)線171與源/漏電極之間。
[0042]在每個(gè)半導(dǎo)體151、154和155以及柵絕緣層140上，形成包括第一源電極173a、第二源電極173b、第一漏電極175a、第二漏電極175b、第三源電極173c和第三漏電極175c的多條數(shù)據(jù)線171。
[0043]第一柵電極124a、第一源電極173a和第一漏電極175a與半導(dǎo)體154—起形成第一薄膜晶體管Qa，并且該薄膜晶體管的溝道形成在第一源電極173a和第一漏電極175a之間的半導(dǎo)體部分154處。同樣地,第二柵電極124b、第二源電極173b和第二漏電極175b與半導(dǎo)體154 —起形成第二薄膜晶體管Qb，并且該薄膜晶體管的溝道形成在第二源電極173b和第二漏電極175b之間的半導(dǎo)體部分154處。第三柵電極124c、第三源電極173c和第三漏電極175c與半導(dǎo)體154—起形成第三薄膜晶體管Qc，并且該薄膜晶體管的溝道形成在第三源電極173c和第三漏電極175c之間的半導(dǎo)體部分154處。
[0044]示例性實(shí)施例的數(shù)據(jù)線171可以具有這樣的結(jié)構(gòu)，即，在第三漏電極175c的延伸部175c’附近的薄膜晶體管的區(qū)域中數(shù)據(jù)線171的寬度變窄。該結(jié)構(gòu)有助于保持與相鄰布線的間隔并且減少信號(hào)干擾，但是并不一定非以這種方式來(lái)形成。
[0045]第一鈍化層180形成在數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、173c、175a、175b和175c以及半導(dǎo)體154的暴露部分上。第一鈍化層180可以包括諸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)以及氧化硅(SiOx)的無(wú)機(jī)絕緣體或有機(jī)絕緣體。
[0046]濾色器230形成在第一鈍化層180上。同一顏色的濾色器230形成在沿著豎直方向(即，數(shù)據(jù)線方向)相鄰的像素中。另外，不同顏色的濾色器230和230’形成在沿著水平方向(即，柵極線方向)相鄰的像素中，并且兩個(gè)濾色器230和230’可以與數(shù)據(jù)線171疊置。濾色器230和230’可以顯示諸如紅色、綠色和藍(lán)色的原色中的一種。然而，濾色器230和230’也可以顯示青色、品紅色、黃色和白色中的一種，而不限于紅色、綠色和藍(lán)色的三種原色。
[0047]光阻擋構(gòu)件220形成在濾色器230和230’上。相對(duì)于在下文中被稱作“晶體管形成區(qū)域”的區(qū)域形成光阻擋構(gòu)件220，在所述區(qū)域中形成有柵極線121、薄膜晶體管和數(shù)據(jù)線171，并且光阻擋構(gòu)件220具有格狀結(jié)構(gòu)，該格狀結(jié)構(gòu)具有與顯示圖像的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)口。濾色器230形成在光阻擋構(gòu)件220的開(kāi)口中。此外，光阻擋構(gòu)件220由不透光的材料制成。
[0048]第二鈍化層185形成在濾色器230和光阻擋構(gòu)件220上以覆蓋濾色器230和光阻擋構(gòu)件220。第二鈍化層185可以包括諸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)以及氧化硅(SiOx)的無(wú)機(jī)絕緣體或有機(jī)絕緣體。除了在圖2和圖3的剖視圖中所示出的，如果由于濾色器230和光阻擋構(gòu)件220之間的厚度差異而存在階梯，則第二鈍化層185可以減小或去除該階梯。
[0049]分別暴露第一漏電極175a和第二漏電極175b的延伸部175b’的第一接觸孔186a和第二接觸孔186b形成在濾色器230、光阻擋構(gòu)件220以及鈍化層180和185中。此外，暴露存儲(chǔ)電壓線131的凸起134和第三漏電極175c的延伸部175c’的第三接觸孔186c形成在濾色器230、光阻擋構(gòu)件220以及鈍化層180和185中。
[0050]在本示例性實(shí)施例中，光阻擋構(gòu)件220和濾色器230具有接觸孔186a、186b和186c，并且由于光阻擋構(gòu)件220、濾色器230與鈍化層180和185的材料之間的差異可能導(dǎo)致蝕刻接觸孔更具挑戰(zhàn)。因此，當(dāng)形成接觸孔186a、186b和186c時(shí)，可以從形成接觸孔186a、186b和186c的位置事先去除光阻擋構(gòu)件220或?yàn)V色器230。
[0051]可選擇地，根據(jù)示例性實(shí)施例，可以通過(guò)改變光阻擋構(gòu)件220的位置并且僅蝕刻濾色器230及鈍化層180和185來(lái)形成接觸孔186a、186b和186c。
[0052]包括第一子像素電極192h和第二子像素電極1921的像素電極192形成在第二鈍化層185上。像素電極192可以由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料制成。
[0053]第一子像素電極192h和第二子像素電極1921沿著列方向彼此相鄰，具有矩形形狀，并且包括交叉干，該交叉干包括橫向干和與橫向干交叉的縱向干。此外，第一子像素電極192h和第二子像素電極1921均通過(guò)交叉干被分為四個(gè)子區(qū)域，并且每個(gè)子區(qū)域包括多個(gè)分支。[0054]第一子像素電極192h和第二子像素電極1921的分支相對(duì)于柵極線121或橫向干形成大約40度至大約45度的角。另外，兩個(gè)相鄰子區(qū)域的分支可以相互垂直。此外，分支的寬度可以逐漸增大或者分支之間的間隔可以相互不同。
[0055]第一子像素電極192h和第二子像素電極1921通過(guò)接觸孔186a和接觸孔186b與第一漏電極175a和第二漏電極175b物理連接并電連接，并且接收來(lái)自第一漏電極175a和第二漏電極175b的數(shù)據(jù)電壓。
[0056]此外，連接構(gòu)件194通過(guò)第三接觸孔186c將第三漏電極175c的延伸部175c’和存儲(chǔ)電壓線131的凸起134電連接。因此，施加到第二漏電極175b的數(shù)據(jù)電壓的一些電壓通過(guò)第三源電極173c分壓，因此施加到第二子像素電極1921的電壓的幅度可以比施加到第一子像素電極192h的電壓的幅度小。
[0057]這里，第二子像素電極1921的面積在第一子像素電極192h的面積的一倍至兩倍的范圍內(nèi)。
[0058]此外，收集從濾色器230釋放的氣體的開(kāi)口和用與像素電極192的材料相同的材料覆蓋對(duì)應(yīng)的開(kāi)口的保護(hù)層(overcoat)可以形成在第二鈍化層185上。所述開(kāi)口和保護(hù)層具有阻擋從濾色器230釋放的氣體被傳遞到另一元件的結(jié)構(gòu)，并且并不是必須包括開(kāi)口和保護(hù)層。
[0059]圖14C、圖14D和圖14E中示出的微腔305位于第二鈍化層185和像素電極192上。液晶層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的側(cè)表面是錐形。微腔305是在形成并去除圖9A至圖9D中示出的犧牲層300的同時(shí)產(chǎn)生的空間。共電極270位于微腔305上，像素電極192和第二鈍化層185位于微腔305下。列部分330和340位于微腔305的側(cè)表面上。即，微腔305是由共電極270、像素電極192、第二鈍化層185及列部分330和340限定的空間。
[0061]液晶層3形成在微腔305中，并且取向?qū)?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?qū)涌梢园ㄍǔ１挥米饕壕∠驅(qū)拥闹辽僖环N材料，諸如聚酰胺酸、聚硅氧烷或聚酰亞胺。
[0062]液晶層3形成在微腔305中，或者更準(zhǔn)確地講，形成在取向?qū)又?。液晶分?10通過(guò)取向?qū)舆M(jìn)行初始取向，并且取向方向根據(jù)施加的電場(chǎng)而改變。液晶層3的高度對(duì)應(yīng)于微腔305的高度。位于微腔305中的液晶層3被稱作納米晶體層。
[0063]可以利用毛細(xì)管作用(capillary action)將形成在微腔305中的液晶層3注入到微腔305中，并且可以通過(guò)毛細(xì)管作用形成取向?qū)印?br> [0064]列部分330和340位于相鄰的微腔305之間并且包括第一列絕緣層330和第二列有機(jī)層340。第一列絕緣層330由諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料形成，第二列有機(jī)層340由光致抗蝕劑或各種有機(jī)材料形成。根據(jù)示例性實(shí)施例，列部分330和340可以由一層形成并且包括正性光致抗蝕劑或負(fù)性光致抗蝕劑、不透明的光阻擋構(gòu)件金屬、或者無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料。當(dāng)列部分330和340由不透明金屬、無(wú)機(jī)材料以及有機(jī)材料形成時(shí)，可以省略光阻擋構(gòu)件220的至少一部分。列部分330和340防止微腔305塌陷，并且第二列有機(jī)層340也執(zhí)行了主要列功能。第一列絕緣層330形成在第二列有機(jī)層340的外側(cè)，從而保護(hù)第二列有機(jī)層340。雖然圖2描繪為將第一列絕緣層330形成為在第二列有機(jī)層340的側(cè)表面和下表面，然而，根據(jù)示例性實(shí)施例，第一列絕緣層330可以形成在第二列有機(jī)層340的上表面。第一列絕緣層330的側(cè)表面可以與微腔305的側(cè)壁重合。
[0065]共電極270位于微腔305中的液晶層3上以及列部分330和340的上方。共電極270沿著微腔305或液晶層3的上表面以及列部分330和340的上表面延伸。因?yàn)楣搽姌O270由列部分330和340支撐，所以共電極270可以水平地保持在微腔上方。在圖2中共電極270被示出為保持水平。然而，共電極270可由于列部分330和340與微腔305的階梯而彎曲。這些將參照?qǐng)D15和圖16來(lái)描述。
[0066]此外，多個(gè)共電極270被形成為通過(guò)形成有液晶注入孔的液晶注入孔形成區(qū)域307而相互分離，并且在多個(gè)共電極270之間形成有預(yù)定間隔。液晶注入孔形成區(qū)域307沿著與柵極線121平行的方向形成，從而共電極270的延伸方向也與柵極線121的延伸方向相同。
[0067]共電極270由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料制成，并且與像素電極192 —起產(chǎn)生電場(chǎng)以控制液晶分子310的取向方向。
[0068]在共電極270上形成支撐構(gòu)件。根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的支撐構(gòu)件包括下絕緣層350、頂部層(roof layer)360以及上絕緣層370。下絕緣層350和上絕緣層370可以保護(hù)頂部層360。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以省略下絕緣層350或上絕緣層370。
[0069]在共電極270上形成下絕緣層350。下絕緣層350可以包括諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料。
[0070]頂部層360形成在下絕緣層350上。頂部層360可以支撐在像素電極192和共電極270之間將形成納米晶體的微腔空間，并且頂部層360可以由光致抗蝕劑或各種其它有機(jī)材料形成。
[0071]頂部層360通過(guò)共電極270和下絕緣層350與列部分330和340分隔開(kāi)，并且頂部層360可以由與列部分330和340的材料相同的材料形成。
[0072]上絕緣層370形成在頂部層360上。上絕緣層370可以包括諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料。
[0073]液晶注入孔形成區(qū)域307可位于下絕緣層350、頂部層360和上絕緣層370的一個(gè)側(cè)表面上以將液晶注入到微腔305中。液晶注入孔形成區(qū)域307包括連接到每個(gè)微腔305的液晶注入孔。液晶注入孔是將液晶注入到微腔305中的入口部分。此外，液晶注入孔形成區(qū)域307和液晶注入孔可以被用于去除用于形成微腔305的犧牲層。
[0074]封蓋層(capping layer)390形成在上絕緣層370上,從而密封液晶注入孔形成區(qū)域307。通過(guò)防止液晶分子310泄露到外側(cè)的封蓋層390將液晶注入孔形成區(qū)域307密封。如圖2和圖3所示，封蓋層390可以形成與顯示裝置的整個(gè)區(qū)域交叉。封蓋層390的上表面可以與絕緣基底110的下表面平行。然而，根據(jù)示例性實(shí)施例，封蓋層390可以僅形成在液晶注入孔形成區(qū)域307上以及液晶注入孔形成區(qū)域307附近。
[0075]偏振器(未示出)可以位于絕緣基底110下方以及封蓋層390上。偏振器可以包括使穿過(guò)偏振器的光偏振的偏振元件和用于確保耐久性的三-乙酰基-纖維素(TAC)層。根據(jù)示例性實(shí)施例，上偏振器和下偏振器的透射軸可以是彼此垂直或者平行。
[0076]接下來(lái)，將參照?qǐng)D4至圖14描述根據(jù)示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法。[0077]圖4至圖14順序地示出了根據(jù)圖1至圖3的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法。
[0078]首先，圖4是示出形成在絕緣基底110上的柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131的布局圖。
[0079]參照?qǐng)D4，在由透明玻璃、塑料等制成的絕緣基底110上形成柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131。柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131可以利用相同的掩模由相同的材料一起形成。另夕卜，柵極線121包括第一柵電極124a、第二柵電極124b和第三柵電極124c，存儲(chǔ)電壓線131包括存儲(chǔ)電極135a和135b以及朝著柵極線121的方向突出的凸起134。存儲(chǔ)電極135a和135b圍繞相鄰像素的第一子像素電極192h和第二子像素電極1921。由于可以將獨(dú)立的柵極電壓和存儲(chǔ)電壓分別施加到柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131，所以柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131彼此分離。存儲(chǔ)電壓可以具有恒定的電壓電平或者可以具有擺動(dòng)的電壓電平。
[0080]在柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131上形成覆蓋柵極線121和存儲(chǔ)電壓線131的柵極絕緣層140。
[0081]接下來(lái)，如在圖5和圖6中所示，在柵極絕緣層140上形成半導(dǎo)體151、154和155、數(shù)據(jù)線 171 以及源 / 漏電極 173a、173b、173c、175a、175b 和 175c。
[0082]圖5是示出半導(dǎo)體151、154和155的布局圖，圖6是示出數(shù)據(jù)線171和源/漏電極173a、173b、173c、175a、175b和175c的布局圖。然而，實(shí)際上，可以通過(guò)以下描述的工藝一起形成半導(dǎo)體151、154和155、數(shù)據(jù)線171以及源/漏電極173a、173b、173c、175a、175b和 175c。
[0083]S卩，順序地沉積用于半導(dǎo)體的材料和用于數(shù)據(jù)線/源電極/漏電極的材料。此后，利用一個(gè)掩模(諸如狹縫掩?；蛲阜瓷溲谀?通過(guò)一次曝光、顯影和蝕刻工藝一起形成兩個(gè)圖案。在這種情況下，為了避免蝕刻位于薄膜晶體管的溝道部分處的半導(dǎo)體154，通過(guò)掩模的狹縫或透反射區(qū)域使對(duì)應(yīng)的部分曝光。
[0084]多個(gè)歐姆接觸可形成在各個(gè)半導(dǎo)體151、154和155上以及數(shù)據(jù)線171與源/漏電極之間。
[0085]在數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、173c、175b和175c以及半導(dǎo)體154的暴露的部分上形成第一鈍化層180。第一鈍化層180可以包含諸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)或氧化硅(SiOx)的無(wú)機(jī)絕緣體或有機(jī)絕緣體。
[0086]接下來(lái)，如圖7A和圖7B所示，在第一鈍化層180上形成濾色器230和光阻擋構(gòu)件220。這里，圖7A是與圖1對(duì)應(yīng)的布局圖，圖7B是與圖2對(duì)應(yīng)的剖視圖，示出了在曝光和蝕刻之后的濾色器230和光阻擋構(gòu)件220。
[0087]當(dāng)形成濾色器230和光阻擋構(gòu)件220時(shí)，首先形成濾色器230。具有一種顏色的濾色器230沿著豎直方向(即，數(shù)據(jù)線方向)延長(zhǎng)，具有不同顏色的濾色器230和230’沿著水平方向(即，柵極線方向)形成在相鄰的像素中。因此，需要對(duì)每個(gè)濾色器230執(zhí)行曝光、顯影和蝕刻工藝。通過(guò)曝光、顯影和蝕刻的三種工藝循環(huán)來(lái)形成包括三種原色的液晶顯示器的濾色器230。在這種情況下，將首先形成的濾色器230’形成在數(shù)據(jù)線171上并且位于下部，將其次形成的濾色器230形成在上部。濾色器230和230’可以彼此疊置。
[0088]在形成接觸孔186a、186b和186c之前，可從將要形成接觸孔186a、186b和186c的位置去除濾色器230。[0089]光阻擋構(gòu)件220由不透明材料形成在第一鈍化層180上，通過(guò)圖7A的斜線區(qū)域表示。如在圖7A中所示，光阻擋構(gòu)件220以具有與顯示圖像的區(qū)域?qū)?yīng)的開(kāi)口的格狀結(jié)構(gòu)形成。濾色器230形成在開(kāi)口中。
[0090]光阻擋構(gòu)件220具有在水平方向上沿著柵極線121、存儲(chǔ)電壓線131和薄膜晶體管形成的部分以及在垂直方向上沿著數(shù)據(jù)線171形成的部分，如在圖7A中所示。
[0091]參照?qǐng)D8A和圖8B，在濾色器230和光阻擋構(gòu)件220上方形成第二鈍化層185。第二鈍化層185可以包含諸如氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)或氧化硅(SiOx)的無(wú)機(jī)絕緣體或有機(jī)絕緣體。
[0092]此后，在濾色器230、光阻擋構(gòu)件220以及鈍化層180和185中形成分別暴露第一漏電極175a和第二漏電極175b的延伸部175b’的第一接觸孔186a和第二接觸孔186b。另外，在濾色器230、光阻擋構(gòu)件220以及鈍化層180和185中形成第三接觸孔186c以暴露存儲(chǔ)電壓線131的凸起134和第三漏電極175c的延伸部175c’。
[0093]此后，在第二鈍化層185上形成包括第一子像素電極192h和第二子像素電極1921的像素電極192。在這種情況下，像素電極可以由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料制成。另夕卜，第一子像素電極192h和第二子像素電極1921分別通過(guò)接觸孔186a和186b與第一漏電極175a和第二漏電極175b物理連接和電連接。另外，形成通過(guò)第三接觸孔186c使第三漏電極175c的延伸部175c’和存儲(chǔ)電壓線131的凸起134電連接的連接構(gòu)件194。因此，施加到第二漏電極175b的數(shù)據(jù)電壓的部分通過(guò)第三源電極173c分壓，施加到第二子像素電極1921的電壓的幅度可以比施加到第一子像素電極192h的電壓的幅度小。
[0094]這里，圖8B與圖2對(duì)應(yīng)，示出了到圖8A所形成的液晶顯示器的剖視圖。
[0095]接下來(lái)，如圖9A至圖9D所示，在形成犧牲層300之后，在面板的整個(gè)區(qū)域上沉積第一列絕緣層材料330’。第一列絕緣層材料330’可以由諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料形成。
[0096]首先，將描述犧牲層300的形成工藝。在包括第二鈍化層185和像素電極192的液晶面板的整個(gè)表面上沉積諸如光致抗蝕劑的各種有機(jī)層。接下來(lái)，蝕刻犧牲層材料以形成犧牲層300的結(jié)構(gòu)。當(dāng)使用諸如光致抗蝕劑的有機(jī)材料時(shí)，可以通過(guò)曝光工藝形成犧牲層300。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以使用另外的蝕刻工藝。
[0097]如在圖9A中所示，犧牲層300沿著數(shù)據(jù)線171的方向延伸，并且沿著豎直相鄰的像素延長(zhǎng)。在數(shù)據(jù)線171上不形成犧牲層300，并且相鄰的犧牲層300通過(guò)預(yù)定的距離彼此分隔開(kāi)。此外，犧牲層300具有與后面將要形成的微腔305的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。犧牲層300的上表面是水平的并且側(cè)表面是錐形。
[0098]在犧牲層300的上表面和側(cè)表面上以及未形成犧牲層300的區(qū)域中的第二鈍化層185上(如圖9C所示)形成第一列絕緣層材料330’。
[0099]接下來(lái)，如圖1OA至圖1OD所示，在第一列絕緣層材料330’的整個(gè)表面上形成第二列有機(jī)層材料340’。如在圖1OB和圖1OC中所示，第二列有機(jī)層材料340’可以具有與犧牲層300的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的階梯結(jié)構(gòu)。
[0100]接下來(lái)，如在圖1OE至圖1OG中所示，利用各向異性干蝕刻來(lái)蝕刻第二列有機(jī)層材料340’和第一列絕緣層材料330’。這里，與水平方向的蝕刻相比，可以容易地執(zhí)行深度方向的蝕刻。在蝕刻第二列有機(jī)層材料340’之后，如果在犧牲層300上暴露第一列絕緣層材料330’，則對(duì)在犧牲層300上暴露的第一列絕緣層材料330’執(zhí)行蝕刻。結(jié)果，完成了在圖1OE至圖1OG中示出的列部分330和340并且暴露了犧牲層300?？梢酝ㄟ^(guò)各向異性干蝕刻非接觸或部分地蝕刻犧牲層300。
[0101]接下來(lái)，如在圖1IA至圖1ID所示，在犧牲層300和列部分330和340上順序地形成共電極270和下絕緣層350。在顯示面板的整個(gè)區(qū)域上形成共電極270和下絕緣層350。
[0102]共電極270由遍及犧牲層300和列部分330和340的整個(gè)區(qū)域的沉積的透明導(dǎo)電材料(諸如ITO或ΙΖ0)形成。根據(jù)示例性實(shí)施例，共電極270可以具有水平的結(jié)構(gòu)或具有彎曲的結(jié)構(gòu)。如在圖1lC和圖1lD中所示，共電極270通過(guò)犧牲層300與像素電極192分離，從而共電極270和像素電極192之間的短路的可能性非常小。
[0103]接下來(lái)，如圖1lA至圖1lD所示，在液晶面板的整個(gè)表面上方的共電極270上形成包括諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料的下絕緣層350。下絕緣層350覆蓋共電極270。
[0104]接下來(lái)，如圖12A至圖12D所示，在下絕緣層350上形成頂部層360。頂部層360可以包括有機(jī)材料。頂部層360不形成在暴露犧牲層300的液晶注入孔形成區(qū)域307中，其中，從液晶注入孔形成區(qū)域307中去除犧牲層300以形成通過(guò)其將液晶注入到微腔305中的液晶注入孔。多個(gè)相鄰的犧牲層300暴露在液晶注入孔形成區(qū)域307中。當(dāng)從這些區(qū)域去除犧牲層300時(shí)，可以形成多個(gè)液晶注入孔?？擅總€(gè)像素列形成一個(gè)液晶注入孔形成區(qū)域307。在圖12A中，液晶注入孔開(kāi)口區(qū)域形成為對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管形成區(qū)域，并且具有沿著與柵極線平行的方向延伸的結(jié)構(gòu)。另外，由于在對(duì)應(yīng)的區(qū)域中沒(méi)有頂部層360，所以圖12B通過(guò)參照附圖標(biāo)記間接地示出下絕緣層350被暴露。
[0105]頂部層360通過(guò)以下步驟形成:在液晶面板的整個(gè)區(qū)域上層疊包含有機(jī)材料的材料，通過(guò)利用其作為掩模使層疊的材料曝光并顯影，然后去除與液晶注入孔形成區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域中的材料。在這種情況下，形成在頂部層360下面的下絕緣層350被暴露但沒(méi)被蝕亥IJ。在液晶注入孔形成區(qū)域中，在犧牲層300和列部分330和340上僅形成共電極270和下絕緣層350，而在其它區(qū)域中，形成犧牲層300、列部分330和340、共電極270、下絕緣層350以及頂部層360。
[0106]接下來(lái)，如圖13A至圖13D所示，使用于包含諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料的上絕緣層的材料層疊以在液晶面板的整個(gè)表面上形成上絕緣層370。
[0107]上絕緣層370形成在頂部層360上以及沒(méi)有形成頂部層360的液晶注入孔形成區(qū)域307中，其中，在沒(méi)有形成頂部層360的液晶注入孔形成區(qū)域307中，上絕緣層370直接形成在下絕緣層350上。
[0108]接下來(lái)，如圖14A和圖14B所示，蝕刻液晶注入孔形成區(qū)域307以暴露犧牲層300。
[0109]詳細(xì)地講，如圖14B所示，在蝕刻液晶注入孔形成區(qū)域307中的下絕緣層350和上絕緣層370之后留下共電極270。接下來(lái)，蝕刻液晶注入孔形成區(qū)域中的共電極270以暴露犧牲層300。
[0110]此時(shí)，列部分330和340位于暴露的犧牲層300之間。然而，可以選擇性地蝕刻并去除列部分330和340，如圖14B中的結(jié)構(gòu)所示。即，可以保留、部分蝕刻犧牲層300，并且可以蝕刻列部分330和340。[0111]根據(jù)示例性實(shí)施例，可以通過(guò)同一蝕刻工藝蝕刻下絕緣層350、上絕緣層370和共電極270。
[0112]為了蝕刻液晶注入孔形成區(qū)域307，在整個(gè)區(qū)域中形成光致抗蝕劑PR，并且去除與液晶注入孔開(kāi)口區(qū)域?qū)?yīng)的光致抗蝕劑PR部分以形成光致抗蝕劑圖案，此后將光致抗蝕劑圖案用作掩模以蝕刻液晶注入孔形成區(qū)域307。在這種情況下，在液晶注入孔形成區(qū)域307中，蝕刻上絕緣層370、下絕緣層350、共電極270以及犧牲層300，而不蝕刻下面的層。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以蝕刻部分犧牲層300或不蝕刻犧牲層300?？梢酝ㄟ^(guò)干蝕刻執(zhí)行蝕刻液晶注入孔形成區(qū)域307的工藝。然而，在蝕刻劑可將一起蝕刻所述蝕刻層的蝕刻劑情況下，可以通過(guò)濕蝕刻執(zhí)行所述工藝。
[0113]根據(jù)示例性實(shí)施例，可以暴露位于液晶注入孔形成區(qū)域307處的列部分330和340，然而，圖14A和圖14B示出了已經(jīng)去除列部分330和340的結(jié)構(gòu)。
[0114]接下來(lái)，如圖14C至圖14E所示，去除暴露的犧牲層300。根據(jù)本示例性實(shí)施例，可以利用單獨(dú)的光致抗蝕劑剝離裝置與光致抗蝕劑圖案一起去除犧牲層300。
[0115]此后，如圖2和圖3所示，可以利用毛細(xì)管作用將取向?qū)?未示出)或液晶層3注入到微腔305中。
[0116]接下來(lái)，形成封蓋層390以防止微腔305中的液晶層3泄露出去，然后可以密封微腔 305。
[0117]根據(jù)示例性實(shí)施例，可以省略下絕緣層350和上絕緣層370。
[0118]另外，還可以包括將偏振器(未示出)附著到絕緣基底110下方和上絕緣層370上方的工藝。偏振器可以包括偏振元件和用于確保耐久性的三-乙?；?纖維素(TAC)。根據(jù)示例性實(shí)施例，上偏振器和下偏振器的透射軸可以彼此垂直或者平行。
[0119]在通過(guò)上述描述的方法制造的液晶顯示器中，液晶層3形成在微腔305中，并且微腔側(cè)壁通過(guò)預(yù)定的距離使共電極270和像素電極192分離，所述預(yù)定的距離可以防止在像素電極192和共電極270之間產(chǎn)生短路并且可以防止由于寄生電容導(dǎo)致顯示劣化。
[0120]在以上示例性實(shí)施例中，共電極270具有無(wú)階梯的水平結(jié)構(gòu)。
[0121]將參照?qǐng)D15和圖16描述其中具有階梯結(jié)構(gòu)的共電極270的結(jié)構(gòu)。
[0122]圖15示出了根據(jù)本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器的制造方法，圖16示出了根據(jù)圖15的示例性實(shí)施例的液晶顯示器的特性。
[0123]圖15示出了從形成犧牲層300的步驟開(kāi)始的液晶顯示器的制造方法，制造方法的其它步驟可與圖4至圖14的步驟相同。
[0124]首先，如圖15A所示，在形成犧牲層300之后，在面板的整個(gè)區(qū)域上沉積第一列絕緣層材料330’，并且在第一列絕緣層材料330’上涂覆第二列有機(jī)層材料340’。這里，犧牲層300可以是光致抗蝕劑，第一列絕緣層材料330’可以是諸如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)或氮氧化硅(SiOxNy)的無(wú)機(jī)絕緣材料，第二列絕緣層材料340’可以是光致抗蝕劑或其它有機(jī)材料。
[0125]接下來(lái)，如圖15B所示，使第二列有機(jī)層材料340’曝光并顯影，從而第二列有機(jī)層材料340’位于犧牲層300之間而不是在犧牲層300上。此時(shí)，第二列有機(jī)層材料340’的高度比位于犧牲層300上的第一列絕緣層材料330’的高度大。
[0126]接下來(lái)，如圖15C所示，執(zhí)行各向異性干蝕刻以去除第二列有機(jī)層材料340’的部分和第一列絕緣層材料330’，從而完成第一列絕緣層330和第二列有機(jī)層340。雖然已經(jīng)去除了第二列有機(jī)層材料340’的部分，但是第二列有機(jī)層材料340’的高度比犧牲層300
的高度高。
[0127]接下來(lái)，如圖1?所示，在列部分330和340以及犧牲層300上順序地沉積共電極270、下絕緣層350、頂部層360和上絕緣層370。
[0128]接下來(lái)，雖然沒(méi)有示出，但是在曝光犧牲層300之后，去除犧牲層300以形成微腔并且注入液晶。
[0129]圖16是通過(guò)圖15形成的犧牲層300和列部分330和340的透視圖。如上所述，如果列部分330和340比犧牲層300高，則當(dāng)執(zhí)行蝕刻以形成列部分330和340時(shí)，蝕刻犧牲層300的邊緣部分以防止微腔的變形。另外，可以保護(hù)列部分的第一列絕緣層330免受第二列有機(jī)層340的干蝕刻的影響。
[0130]通過(guò)所述方法形成的共電極270具有階梯結(jié)構(gòu)。共電極270和像素電極192通過(guò)至少犧牲層300的高度分離以基本防止共電極270和像素電極192之間的短路。
[0131]接下來(lái)，將參照?qǐng)D17和圖18描述根據(jù)本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器。
[0132]圖17和圖18是根據(jù)本公開(kāi)的另一示例性實(shí)施例的液晶顯示器的剖視圖。
[0133]圖17和圖18對(duì)應(yīng)于圖2和圖3，但是不同于圖2和圖3的是形成了覆蓋像素電極192的第三鈍化層187。第三鈍化層187可以包括有機(jī)材料或諸如氮化硅的無(wú)機(jī)材料。第三鈍化層187也可以防止共電極270和像素電極192之間的短路。
[0134]雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是實(shí)際的示例性實(shí)施例描述了本公開(kāi)，但是將理解的是，本公開(kāi)不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反的，其旨在覆蓋包括在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括: 微腔，形成在絕緣基底上并具有錐形側(cè)壁； 液晶層，位于微腔中；以及 列部分，與微腔的錐形側(cè)壁接觸并且位于微腔之間， 其中，列部分包括第二列有機(jī)層和形成在第二列有機(jī)層外側(cè)的第一列絕緣層，以及 第一列絕緣層的側(cè)表面與微腔的側(cè)壁重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中， 第一列絕緣層形成在第二列有機(jī)層的側(cè)表面和下表面處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括: 像素電極，形成在絕緣基底上且位于微腔下面；以及 共電極，覆蓋液晶層和列部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中， 列部分包括光致抗蝕劑、用于光阻擋構(gòu)件的材料、無(wú)機(jī)材料或有機(jī)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中 第一列絕緣層包括氮化硅、氧化硅或氮氧化硅，以及 第二列有機(jī)層由光致抗蝕劑或有機(jī)材料形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中， 共電極具有水平結(jié)構(gòu)或階梯結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括: 第三鈍化層，覆蓋像素電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器還包括: 支撐構(gòu)件，位于共電極上并覆蓋共電極，其中， 所述支撐構(gòu)件包括: 下絕緣層，位于共電極上， 頂部層，形成在下絕緣層上，以及 上絕緣層，形成在所述頂部層上。
9.一種制造液晶顯示器的方法，所述方法包括: 形成覆蓋像素電極并具有錐形側(cè)壁的犧牲層； 在具有側(cè)壁的犧牲層之間形成與犧牲層對(duì)應(yīng)的列部分，形成列部分的步驟包括形成覆蓋犧牲層之間的空間的第一列絕緣層材料和形成覆蓋第一列絕緣層材料的第二列有機(jī)層材料； 形成液晶注入孔； 通過(guò)液晶注入孔去除犧牲層以形成微腔；以及 將液晶注入到微腔中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述方法還包括: 蝕刻第一列絕緣層材料和第二列有機(jī)層材料以形成第一列絕緣層和第二列有機(jī)層。
【文檔編號(hào)】G02F1/1347GK103984167SQ201410047229
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月12日
【發(fā)明者】李大鎬, 金榮奭, 權(quán)必淑, 金源泰, 元盛煥, 金鐘聲, 李宇宰 申請(qǐng)人:三星顯示有限公司