CN103217829B - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种显示装置及其制造方法。显示装置包括基底基板、像素电极、多个胶囊状结构、公共电极和多个滤色器。基底基板包括多个单位像素区。每个单位像素区具有多个子像素区。像素电极形成在每个子像素区中。多个胶囊状结构设置在基底基板上。每个胶囊状结构形成在每个单位像素区中且具有腔体。公共电极形成在胶囊状结构上。多个滤色器形成在胶囊状结构上。每个滤色器形成在每个子像素区中。子像素区的开口率和光透射率较高。

Description

显示装置及其制造方法
技术领域
本发明的示范性实施例涉及一种显示装置。更具体地，本发明的示范性实施例涉及一种显示装置以及制造该显示装置的方法。
背景技术
通常，液晶显示（LCD）装置包括显示基板、对向基板以及插设在显示基板和对向基板之间的液晶层。显示基板包括多条栅线、多条源线、多个薄膜晶体管以及多个像素电极。源线与栅线交叉。薄膜晶体管连接到栅线和源线。像素电极连接到薄膜晶体管。每个薄膜晶体管包括栅电极、沟道、源电极和漏电极。沟道与栅电极重叠。源电极自源线延伸并电连接到沟道。漏电极与源电极间隔开并电连接到沟道。对向基板包括公共电极。在像素电极和公共电极之间形成电场。
发明内容
本发明的示范性实施例提供了一种具有改善的开口率的显示装置。
本发明的示范性实施例还提供了一种制造上述显示装置的方法。
根据本发明的示范性实施例，一种显示装置包括基底基板、像素电极、多个胶囊状结构、公共电极和多个滤色器。基底基板包括多个单位像素区。每个单位像素区具有多个子像素区。像素电极形成在每个子像素区中。多个胶囊状结构设置在基底基板上。每个胶囊状结构形成在每个单位像素区中且具有腔体。公共电极形成在胶囊状结构上。多个滤色器形成在胶囊状结构上。每个滤色器形成在每个子像素区中。
在示范性实施例中，显示装置还可以包括形成在相邻的滤色器之间的遮光图案。
在示范性实施例中，遮光图案可以包括不透明有机材料。
在示范性实施例中，遮光图案可以设置在滤色器上。
在示范性实施例中，遮光图案可以包括第一黑矩阵和第二黑矩阵。第一黑矩阵可以插设于相邻的胶囊状结构之间，且与滤色器部分地重叠。第一黑矩阵可以设置于滤色器的下面。第二黑矩阵可以形成在胶囊状结构上，且可以与滤色器部分地重叠。第二黑矩阵可以设置于滤色器上。
在示范性实施例中，遮光图案可以插设于胶囊状结构与基底基板之间。
在示范性实施例中，遮光图案可以包括金属。
在示范性实施例中，每个单位像素区中的子像素区可以布置在第一方向上，公共电极可以沿第一方向延伸且布置在第二方向上。
在示范性实施例中，在第一方向上彼此相邻的一部分胶囊状结构可以相互连接，在第二方向上彼此相邻的一部分胶囊状结构可以彼此间隔开。
在示范性实施例中，显示装置还可以包括配向层和液晶层。配向层可以设置在腔体的上表面上。液晶层可以设置在腔体中并通过配向层而取向。
在示范性实施例中，显示装置还可以包括密封液晶层的保护层。
根据本发明的示范性实施例，一种显示装置的制造方法如下提供。在基底基板的多个子像素区中形成多个像素电极。在多个单位像素区的每个中形成去除图案。每个单位像素区具有多个子像素区。去除图案具有与单位像素区基本相同的宽度。去除图案在与单位像素区的水平方向交叉的纵向方向上延伸。在去除图案上形成多个胶囊状结构和公共电极。胶囊状结构在去除图案的宽度方向上延伸，并在去除图案的纵向方向上相互间隔开。除去去除图案，形成胶囊状结构中的腔体。在胶囊状结构的腔体中形成液晶层。形成保护层并密封胶囊状结构的腔体中的液晶层。
在示范性实施例中，该方法还可以包括在对应于子像素区的胶囊状结构上分别形成多个滤色器。
在示范性实施例中，该方法还可以包括在相邻的具有不同颜色的滤色器之间形成遮光图案。
在示范性实施例中，遮光图案可以包括不透明有机材料。
在示范性实施例中，遮光图案可以形成在滤色器上，且与滤色器部分地重叠。
在示范性实施例中，遮光图案可以通过形成第一和第二黑矩阵来形成。在形成滤色器之前，第一黑矩阵可以形成在相邻的胶囊状结构之间。在形成滤色器之后，第二黑矩阵可以形成在胶囊状结构上。
在示范性实施例中，该方法还可以包括在形成像素电极之后形成遮光图案。
在示范性实施例中，遮光图案可以包括金属。
在示范性实施例中，该方法还可以包括：在胶囊状结构的腔体中形成配向层；以及在其中形成有配向层的腔体中形成液晶层。
在本发明的示范性实施例中，一种显示装置包括基底基板。多个单位像素区限定在基底基板上。多个像素电极对应于多个单位像素区。每个单位像素区具有多个子像素区。多个胶囊状结构设置在基底基板上。多个胶囊状结构的每个胶囊状结构形成在多个单位像素区的每个中。多个胶囊状结构的每个胶囊状结构具有腔体、形成在多个胶囊状结构上的公共电极、以及形成在多个胶囊状结构上的多个滤色器。多个滤色器的每个滤色器形成在多个子像素区的每个子像素区中。
根据所述显示装置以及制造该显示装置的方法，每个胶囊状结构形成在多个子像素区上，从而增大了开口率。因此，可以增大显示装置的光透射率和亮度。
附图说明
通过结合附图详细地描述本发明的示范性实施例，本发明的以上和其它的特征以及方面将变得更加明显，附图中：
图1是示出根据本发明示范性实施例的显示装置的局部切除透视图；
图2是沿着图1中所示的线I-I’截取的截面图；
图3A、3B、3C、3D、3E是示出图1和图2中所示的显示装置的制造方法的截面图；
图4A是示出根据本发明示范性实施例的显示装置的截面图以及该显示装置的光透射率；
图4B是示出图1和图2中所示的显示装置的截面图以及图1和图2中所示的显示装置的光透射率；
图5是根据本发明示范性实施例的显示装置的截面图；
图6A和6B是示出用于制造图5所示的显示装置的方法的截面图；
图7是根据本发明示范性实施例的显示装置的截面图；以及
图8A、8B、8C是示出用于制造图7所示的显示装置的方法的截面图。
具体实施方式
在下文，将参照附图详细解释本发明的示范性实施例。
图1是示出根据本发明示范性实施例的显示装置的局部切除透视图。图2是沿着图1中示出的线I-I’截取的截面图。
参照图1和图2，显示装置包括基底基板101、薄膜晶体管（TFT）阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150。TFT阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150形成在基底基板101上。
TFT阵列层120包括多条栅线GL、多条数据线DL、多个开关元件TR和多个像素电极PE。
栅线GL在第一方向D1上延伸，且排布在与第一方向D1交叉的第二方向D2上。栅线GL电连接到开关元件TR的栅电极GE。
数据线DL在第二方向D2上延伸，且排布在与第二方向D2交叉的第一方向D1上。数据线DL电连接到开关元件TR的源电极SE。
每个开关元件TR包括栅电极GE、源电极SE和漏电极DE。栅电极GE电连接到栅线GL中的一条。源电极SE电连接到数据线DL中的一条。漏电极DE与源电极SE间隔开。开关元件TR的漏电极DE通过接触孔CH电连接到像素电极PE中的一个。
每个像素电极PE设置在每个子像素区中，且电连接到每个开关元件TR。基底基板101具有多个单位像素区PUA。每个单位像素区PUA具有多个子像素区PA1、PA2和PA3。例如，每个单位像素区PUA可以具有三个子像素区PA1、PA2和PA3。在图1和图2中，单位像素区PUA包括第一子像素区PA1、第二子像素区PA2和第三子像素区PA3。第一子像素电极PE1设置在第一子像素区PA1中。第二子像素电极PE2设置在第二子像素区PA2中。第三子像素电极PE3设置在第三子像素区PA3中。
子像素区PA可以排布成具有多个行和列的矩阵形式。每个子像素区PA可以具有宽度边缘和长度边缘。例如，子像素区PA的宽度边缘和长度边缘可以分别与第一方向和第二方向基本上平行。或者，子像素区PA可以具有各种形状和布置方式。子像素区PA可以具有正方形、圆形、椭圆形、条形、V字形、Z字形等。
例如，显示装置可以是透射型显示装置，像素电极PE可以包括透明导电材料。液晶层可以包括液晶分子。在示范性实施例中，显示装置可以是反射型显示装置，像素电极PE可以包括不透明导电材料。液晶层可以由电泳显示装置、有机发光显示（OLED）装置等代替。或者，液晶层可以由油、疏水材料或亲水材料代替。
TFT阵列层120还可以包括第一绝缘层121、第二绝缘层123和第三绝缘层125。第一绝缘层121形成在基底基板101上，覆盖由第一金属层形成的栅线GL和栅电极GE。第二绝缘层123形成在基底基板上，并覆盖由第二金属层形成的数据线DL、源电极SE和漏电极DE。第三绝缘层125形成在基板基板101上并覆盖像素电极PE。第一、第二和第三绝缘层121、123和125可以包括硅氮化物（SiNx）、硅氧化物（SiOx）等。第一、第二和第三绝缘层121、123和125可以具有单层结构或者由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
胶囊状结构层130可以包括多个胶囊状结构131、配向层132、液晶层133和公共电极CE。
每个胶囊状结构131可以具有呈隧道状的腔体，且可以布置在每个单位像素区PUA中。胶囊状结构131可以具有单层结构，该单层结构具有硅氮化物SiNx。或者，胶囊状结构131可以具有由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
例如，胶囊状结构131可以在第一方向D1上延伸并排布在第二方向D2上。在图1和图2中，胶囊状结构131可以在第二方向D2上彼此间隔开。每个胶囊状结构131的宽度方向和长度方向可以分别与第一方向D1和第二方向D2基本上平行。胶囊状结构131的宽度可以对应于第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3的宽度之和。胶囊状结构131的长度可以对应于第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3的每一个的长度。胶囊状结构131在第二方向D2上彼此间隔开，使得配向层132和液晶层133可以形成在胶囊状结构131的腔体中。
配向层132形成在胶囊状结构131的腔体的内表面上。配向层132设置在其上形成有第一、第二和第三像素电极PE1、PE2和PE3的基底基板101的上表面上。胶囊状结构131的腔体具有包括内部上表面和内部侧表面的内表面。
液晶层133设置在由胶囊状结构131限定的腔体中。液晶层133可以通过配向层132来配向。
公共电极CE形成在胶囊状结构131的外表面上。公共电极CE可以覆盖整个基底基板101。公共电极CE可以覆盖胶囊状结构131的外表面。胶囊状结构131的外表面可以具有外部上表面和外部侧表面。
滤色器层140可以包括多个滤色器CF1、CF2和CF3、遮光图案BP和平坦化层144。滤色器CF1、CF2和CF3、遮光图案BP和平坦化层144可以形成在胶囊状结构层130上。
第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3分别对应于每个单位像素区PUA的第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3。
遮光图案BP遮挡光。遮光图案BP可以插设在第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3中的相邻滤色器之间。
平坦化层144可以设置在第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3和遮光图案BP上，并可以使显示装置的表面平坦化。
保护层150形成在平坦化层144上并保护平坦化层144，以及保护显示装置并密封接收在腔体中的液晶层133。保护层150可以具有包括硅氮化物（SiNx）的单层结构。或者，保护层150可以具有由不同层并采用不同工艺形成的多层结构。
根据示范性实施例，胶囊状结构131分别布置在单位像素区PUA中，从而可以增大显示装置的开口率。
图3A至图3E是示出图1和图2所示的显示装置的制造方法的截面图。
参照图1、图2和图3A，TFT阵列层120形成在基底基板101上。
例如，在基底基板101上形成第一金属层。对第一金属层构图，形成包括栅线GL和栅电极GE的第一金属图案。第一金属层可以包括铬、铝、钽、钼、钛、钨、铜、银或其合金等。或者，第一金属层可以具有单层结构或多层结构，该多层结构包括具有不同物理特性的至少两层。
在其上形成有第一金属图案的基底基板101上形成第一绝缘层121。第一绝缘层121可以包括硅氮化物（SiNx）和/或硅氧化物（SiOx）等。第一绝缘层121可以具有单层结构或由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
在其上形成有第一绝缘层121的基底基板101上形成半导体层。对该半导体层进行构图，从而形成开关元件TR的有源图案。
在其上形成有有源图案的基底基板101上形成第二金属层。对第二金属层进行构图，形成包括数据线DL、源电极SE和漏电极DE的第二金属图案。第二金属层可以包括铬、铝、钽、钼、钛、钨、铜、银或其合金等。或者，第二金属层可以具有单层结构或多层结构，该多层结构包括具有不同物理特性的至少两层。
或者，有源图案和第二金属图案可以采用一个狭缝掩模形成。
在其上形成有第二金属图案的基底基板101上形成第二绝缘层123。第二绝缘层123可以包括硅氮化物（SiNx）和/或硅氧化物（SiOx）等。第二绝缘层123可以具有单层结构或由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
蚀刻第二绝缘层123，形成通过其暴露每个漏电极DE的接触孔CH。
在其上形成有接触孔CH的基底基板101上形成像素电极层。对像素电极层进行构图，在子像素区中形成像素电极PE1、PE2和PE3。当显示装置是透射型显示装置时，像素电极层可以包括透明导电材料。可用于像素电极层的透明导电材料的示例可以包括铟锡氧化物（ITO）和/或铟锌氧化物（IZO）等。或者，显示装置是反射型显示装置，像素电极层可以包括诸如铝、铝合金等的不透明导电材料。
在其上形成有像素电极PE1、PE2和PE3的基底基板101上形成第三绝缘层125。第三绝缘层125可以包括硅氮化物（SiNx）和/或硅氧化物（SiOx）等。第三绝缘层125可以具有单层结构或由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
当在基底基板101上形成像素电极PE1、PE2和PE3时，可以完成显示装置的TFT阵列层120。
参照图2和图3B，在其上形成有TFT阵列层120的基底基板101上形成去除层。去除层可以包括高聚物。可用于去除层的高聚物的示例可以包括苯环丁烷（BCB）和/或基于丙烯酸的树脂等。或者，去除层可以包括在制造工艺期间可被去除的各种材料。
对去除层进行构图，形成多个去除图案SP。去除图案SP在第二方向D2上延伸，并排布在第一方向上。每个去除图案SP在第一方向D1上的边具有与每个单位像素区PUA在第一方向D1上的边基本相同的长度。每个去除图案的宽度对应于第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3的宽度之和。例如，每个去除图案的宽度可以与第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3的宽度之和基本相同。
在其上形成有去除图案SP的基底基板101上形成胶囊状绝缘层131a。胶囊状绝缘层131a可以包括硅氮化物（SiNx）和/或硅氧化物（SiOx）等。胶囊状绝缘层131可以具有单层结构或由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
在其上形成有胶囊状绝缘层131a的基底基板101上形成透明导电层CEa。透明导电层CEa可以包括透明导电材料。可用于透明导电层CEa的透明导电材料的示例可以包括铟锡氧化物（ITO）和/或铟锌氧化物（IZO）等。
参照图2和图3C，在其上形成有透明导电层CEa的基底基板101上形成第一颜色光致抗蚀剂层。通过光工艺对第一颜色光致抗蚀剂层进行构图，在单位像素区PUA的第一子像素区PA1中形成第一滤色器CF1。第一滤色器CF1呈岛状。
在其上形成有第一滤色器CF1的基底基板101上形成第二颜色光致抗蚀剂层。通过光工艺对第二颜色光致抗蚀剂层进行构图，在单位像素区PUA的第二子像素区PA2中形成第二滤色器CF2。第二滤色器CF2呈岛状。
在其上形成有第一滤色器CF1和第二滤色器CF2的基底基板101上形成第三颜色光致抗蚀剂层。通过光工艺对第三颜色光致抗蚀剂层进行构图，在单位像素区PUA的第三子像素区PA3中形成第三滤色器CF3。第三滤色器CF3呈岛状。
第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3在第二方向D2上不连续地形成。第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3中的相邻滤色器可以在第一方向D1上彼此部分地重叠。第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3可以通过诸如喷墨印刷的各种方法形成。
在其上形成有第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3的基底基板101上形成遮光层。对遮光层进行构图，形成遮光图案BP。遮光层可以包括不透明有机材料，并可以通过光工艺进行构图。遮光图案BP可以与第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3在第一方向D1上的端部重叠。
在其上形成有遮光图案BP以及第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3的基底基板101上形成平坦化绝缘层144a。平坦化绝缘层144a使显示装置的上表面平坦化。平坦化绝缘层144a可以包括硅氮化物（SiNx）和/或硅氧化物（SiOx）等。平坦化绝缘层144a可以具有单层结构或由不同材料并采用不同工艺形成的多层结构。
通过光刻工艺对平坦化绝缘层144a、透明导电层CEa和胶囊状绝缘层131a进行构图，形成在第一方向D1上延伸的平坦化层144、公共电极CE和胶囊状结构131。例如，平坦化层144、公共电极CE和胶囊状结构131被构图在子像素的基本每一列中，使得平坦化层144、公共电极CE和胶囊状结构131在第一方向D1上延伸并排布在第二方向D2上。
通过在每列子像素中被构图的平坦化层144、公共电极CE和胶囊状结构131，去除图案SP在第二方向D2上延伸，并排布在第一方向D1上。去除图案SP部分地暴露子像素区在第二方向上的端部。例如，去除图案SP部分地暴露与栅线GL对应的区域。
平坦化层144覆盖滤色器在第二方向D2上的端部。滤色器分别设置在子像素区中。因此，平坦化层144保护滤色器CF1、CF2和CF3免受后面将去除图案SP去除的步骤的影响。
参照图2和图3D，通过等离子体工艺去除被部分暴露的去除图案SP。通过各向异性等离子体工艺从去除图案SP的暴露端部将去除图案SP去除，从而整个去除图案SP被去除。因此，胶囊状结构131中的去除图案SP被去除，形成由胶囊状结构131限定的腔体CA。
在示范性实施例中，等离子体工艺包括用于除去有机材料的各向异性等离子体工艺。或者，等离子体工艺可以具有诸如微波O2等离子体工艺的各种方法。在微波O2等离子体工艺中，可以调节平台温度（stage temperature）、腔室压力和/或等离子体气体，并可以仅去除有机绝缘材料。因此，包括无机材料的第三绝缘层125、胶囊状结构131和平坦化层144不会在微波O2等离子体工艺期间被去除。微波O2等离子体工艺可以在如下条件下进行：温度为约100℃至约300℃，O2流速为约5000sccm至约10000sccm,N2H2流速为约100sccm至约1000sccm,腔室压力约为2Torr，电功率为约100W至约4000W。
在示范性实施例中，胶囊状结构131分别对应于单位像素区，使得腔体CA分别形成在单位像素区中。或者，每个胶囊状结构可以对应于两个子像素区，或者每个胶囊状结构可以对应于多于或等于四个子像素区。此外，每个腔体可以对应于两个子像素区，或者每个腔体可以对应于多于或等于四个子像素区。
参照图2和图3E，在其上形成有腔体CA的基底基板101上形成配向层132。
配向层132形成在由胶囊状结构131限定的腔体CA的内表面上。例如，配向层132形成在胶囊状结构131的内部上表面和内部侧表面上。配向层132可以使用配向液体形成。配向液体可以通过将配向材料与溶剂混合而形成。例如，配向材料可以包括聚酰亚胺。配向液体具有流动性。因此，当配向液体邻近胶囊状结构131输运时，配向液体通过毛细现象移动到腔体CA中。配向液体可以通过采用微量吸管的喷墨印刷工艺来邻近胶囊状结构131运送，配向液体可以通过真空注入而注入到腔体CA中。溶剂从腔体CA中的配向液体去除。溶剂可以通过加热工艺或在室温干燥而被去除。
液晶层133在具有配向层132的基底基板101上形成。液晶邻近胶囊状结构131输运，液晶通过毛细现象移动到腔体CA中。液晶可以通过采用微量吸管的喷墨印刷工艺而邻近胶囊状结构131运送，液晶可以通过真空注入而注入到腔体中。例如，将基底基板101的具有胶囊状结构131的腔体CA的部分浸入接收在容器中的液晶中，并且使其中设置基底基板101和液晶的腔室减压。因此，液晶通过毛细现象注入到腔体CA中。
保护层150围绕填充在胶囊状结构131的腔体CA中的液晶133而形成。保护层150密封通过其注入液晶的腔体CA的入口。
或者，具有第一偏振轴的第一偏光片（未示出）可以形成在基底基板101的下表面上。具有与第一偏振轴基本上垂直的第二偏振轴的第二偏光片（未示出）可以形成在保护层150的上表面上。
图4A是示出根据本发明示范性实施例的显示装置的截面图以及该显示装置的光透射率。图4B是示出图1和图2中所示的显示装置的截面图以及图1和图2中所示的显示装置的光透射率。
参照图4A，显示装置包括分别布置在多个子像素区中的多个胶囊状结构。每个胶囊状结构可以具有隧道形状。在图4A中，第一、第二和第三胶囊状结构231、232和233分别设置在第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3中。
遮光图案BP设置在与第一和第二子像素区PA1和PA2对应的第一和第二胶囊状结构231和232之间、与第二和第三子像素区PA2和PA3对应的第二和第三胶囊状结构232和233之间、以及与第一和第三子像素区PA1和PA3对应的第一和第三胶囊状结构231和233之间。
在图4A中，遮光图案BP具有相同的形状和尺寸，因此遮光图案BP的尺寸增大。例如，第一和第二胶囊状结构231和232彼此分隔开，使得与遮光图案BP对应的遮光区‘A’的尺寸增大。因此，通过尺寸被增大的第一遮光区‘A’，第二子像素区PA2的第一开口率B减小。
参照图4B，显示装置包括分别布置在多个单位像素区中的多个胶囊状结构。每个单位像素区包括第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3。胶囊状结构分别设置在单位像素区中。
遮光图案BP设置在第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3的纵向侧上。例如，遮光图案BP的一部分设置在第一和第二子像素区PA1和PA2之间以及第二和第三子像素区PA2和PA3之间。遮光图案BP的其余部分设置在单位像素区PUA的第一子像素区PA1和相邻单位像素区的第三子像素区之间。
在图4B中，设置在第一和第二子像素区PA1和PA2之间以及第二和第三子像素区PA2和PA3之间的遮光图案BP不同于设置在单位像素区PUA的第一子像素区PA1和相邻单位像素区的第三子像素区之间的遮光图案BP。在第一和第二子像素区PA1和PA2之间以及在第二和第三子像素区PA2和PA3之间的第二遮光区A'的尺寸小于遮光区A（图4A中示出）。因此，第二子像素区PA2中的第二开口率B’大于第一开口率B（图4A中示出）。
因此，胶囊状结构设置在单位像素区上（每个单位象素区具有多个子像素区），从而可以增大子像素区的开口率。因此，可以增大显示装置的开口率。
图5是示出根据本发明示范性实施例的显示装置的截面图。
除了第一和第二遮光图案BP1和BP2以外，根据示范性实施例的显示装置与以上参照图1和图2讨论的显示装置基本相同，因此，相同的附图标记可以用于指代与以上参照图1和图2所描述的相同或类似的部分，可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
参照图1和图5，显示装置包括基底基板101、薄膜晶体管（TFT）阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150。TFT阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150形成在基底基板101上。图5的TFT阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150与图1和图2所示的基本相同，因此可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
滤色器层140可以包括第一遮光图案BP1、多个滤色器CF1、CF2和CF3、第二遮光图案BP2以及平坦化层144。滤色器层140还可以包括多个第一遮光图案BP1和多个第二遮光图案BP2。滤色器层140可以设置在胶囊状结构层130上。滤色器CF1、CF2和CF3以及平坦化层144与图1和图2所示的基本相同，因此可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
第一遮光图案BP1设置在分别与单位像素区PUA对应的相邻胶囊状结构131之间。例如，第一遮光图案BP1设置在第一单位像素区PUA1的第一子像素区PA1和与第一单位像素区PUA1相邻的第二子像素区PUA2的第三子像素区PA3之间。
第二遮光图案BP2设置在胶囊状结构131上。第二遮光图案BP2设置在单位像素区PUA1和PUA2中，并设置在子像素区PA1、PA2和PA3之间。例如，第二遮光图案BP2在第一和第二子像素区PA1和PA2之间以及在第二和第三子像素区PA2和PA3之间。
图6A和图6B是示出用于制造图5所示的显示装置的方法的截面图。除了第一和第二遮光图案BP1和BP2以外，根据示范性实施例的方法与以上参照图1至图3E讨论的方法基本相同，因此，相同的附图标记可以用于指代与参照图1至图3E所描述的相同或类似的部分，可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
参照图1、图5和图6A，TFT阵列层120形成在基底基板101上。
在TFT阵列层120上形成多个去除图案SP、胶囊状结构层131a和透明导电层CEa。
在其上形成有透明导电层CEa的基底基板101上形成第一遮光层。对第一遮光层进行构图，形成第一遮光图案BP1。第一遮光层可以包括不透明有机材料，可以通过光工艺进行构图。第一遮光图案BP1设置于在单位像素区PUA中分别设置的相邻胶囊状结构131之间。例如，第一遮光图案BP1设置在第一单位像素区PUA1的第一子像素区PA1和与第一单位像素区PUA相邻的第二单位像素区PUA2的第三子像素区PA3之间。
参照图5和图6B，在其上形成有第一遮光图案BP1的基底基板101上，在第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3中分别形成第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3。
在其上形成有第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3的基底基板101上形成第二遮光层。对第二遮光层进行构图，形成第二遮光图案BP2。第二遮光层可以包括不透明有机材料，可以通过光工艺进行构图。
第二遮光图案BP2设置在胶囊状绝缘层131a上。第二遮光图案BP2彼此间隔开。例如，第二遮光图案BP2设置在第一和第二子像素区PA1和PA2之间以及在第二和第三子像素区PA2和PA3之间。
在其上形成有第二遮光图案BP2的基底基板101上形成平坦化层144a。
制造图5的显示装置的后续工艺与图3D和图3E所示的基本相同。因此，可以省略与这些工艺有关的任何重复说明。
根据示范性实施例，胶囊状结构131分别设置在单位像素区中，从而可以增大子像素区的开口率。因此，可以增大显示装置的开口率。
图7是示出根据本发明示范性实施例的显示装置的截面图。
除遮光图案以外，根据示范性实施例的显示装置与根据图1和图2的前述示范性实施例的显示装置基本相同，因此，相同的附图标记可以用于指代与在图1和图2的前述示范性实施例中所描述的相同或类似的部分，可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
参照图1和图7，显示装置包括基底基板101、薄膜晶体管（TFT）阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150。TFT阵列层120、胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150形成在基底基板101上。
TFT阵列层120包括多条栅线GL、多条数据线DL、多个开关元件TR、多个像素电极PE和多个遮光图案BP。栅线GL、数据线DL、开关元件TR和像素电极PE与图1和图2中所示的基本相同，因此可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
遮光图案BP设置在其上形成有像素电极PE的基底基板101上。遮光图案BP设置在相邻的像素电极PE1、PE2和PE3之间。例如，遮光图案BP设置在其中形成数据线DL和栅线GL的区域中。遮光图案BP可以与数据线DL和栅线GL重叠。
胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150可以形成在其上形成有遮光图案BP的基底基板101上。
胶囊状结构层130、滤色器层140和保护层150与图1和图2所示的基本相同，因此可以省略与这些元件有关的任何重复说明。
图8A至图8C是示出用于制造图7所示的显示装置的方法的截面图。除了遮光图案BP以外，根据示范性实施例的方法与以上参照图1至图3E讨论的方法基本相同，因此，相同的附图标记可以用于指代与以上参照图1至图3E所描述的相同或类似的部分，可以省略与上述元件有关的任何重复说明。
参照图1、图7和图8A，在基底基板101上形成TFT阵列层120。
例如，在基底基板101上形成包括栅线GL和栅电极GE的第一金属图案。在其上形成有第一金属图案的基底基板101上形成第一绝缘层121。在其上形成有第一绝缘层121的基底基板101上形成开关元件TR的有源图案。在其上形成有有源图案的基底基板101上形成包括数据线DL、源电极SE和漏电极DE的第二金属图案。在其上形成有第二金属图案的基底基板101上形成具有接触孔CH的第二绝缘层123。在其上形成了具有接触孔CH的第二绝缘层123的基底基板101上，在第一、第二和第三子像素区中分别形成第一、第二和第三像素电极PE1、PE2和PE3。
在其上形成有第一、第二和第三像素电极PE1、PE2和PE3的基底基板101上形成遮光层。遮光层可以包括金属，并可以通过光刻工艺进行构图。遮光层被构图，形成在第一、第二和第三像素电极PE1、PE2和PE3之间的遮光图案BP。遮光图案BP可以形成于在第一方向D1上相邻的像素电极之间的区域中。或者，遮光图案BP可以形成在与第一方向D1交叉的第二方向D2上的相邻像素电极之间的区域中。
在其上形成有遮光图案BP的基底基板101上形成第三绝缘层125。因此，完成TFT阵列层120。
参照图7和图8B，示出多个去除图案SP、多个胶囊状结构131a和透明导电层CEa。
参照图7和图8C，在其上形成有透明导电层CEa的基底基板101上，在第一、第二和第三子像素区PA1、PA2和PA3中分别形成第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3。
在其上形成有第一、第二和第三滤色器CF1、CF2和CF3的基底基板101上形成平坦化绝缘层144a。
用于制造图7的显示装置的后续工艺与图3D和图3E所示的基本相同。因此，可以省略与这些工艺有关的任何重复说明。
根据本发明的示范性实施例，在像素区上形成多个胶囊状结构，每个胶囊状结构形成在多个子像素区上，从而增大了开口率。因此，可以增大显示装置的光透射率和亮度。
以上是对本发明的说明，而不应理解为对本发明进行限制。尽管已描述了本发明的几个示范性实施例，但是本领域技术人员将易于理解，在示范性实施例中可以做出许多修改而在本质上不背离本发明的新颖教导和方面。

Claims (20)

1.一种显示装置，包括：
基底基板，包括多个单位像素区，所述多个单位像素区的每个单位像素区包括多个子像素区；
像素电极，对于所述多个单位像素区的每个单位像素区，形成在所述多个子像素区的每个子像素区中；
多个胶囊状结构，设置在所述基底基板上，所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构形成在所述多个单位像素区的每个单位像素区中并且具有与每个单位像素区的宽度和长度对应的宽度和长度，所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构具有腔体；
公共电极，形成在所述多个胶囊状结构上；以及
多个滤色器，形成在所述多个胶囊状结构上，对于所述多个单位像素区的每个单位像素区，所述多个滤色器的每个滤色器形成在所述多个子像素区的每个子像素区中。
2.如权利要求1的显示装置，还包括形成在所述多个滤色器中的相邻滤色器之间的遮光图案。
3.如权利要求2的显示装置，其中所述遮光图案包括不透明有机材料。
4.如权利要求3的显示装置，其中所述遮光图案设置在所述多个滤色器上。
5.如权利要求3的显示装置，其中所述遮光图案包括：
第一黑矩阵，插设在所述多个胶囊状结构中的相邻胶囊状结构之间，且与所述多个滤色器部分地重叠，所述第一黑矩阵设置在所述多个滤色器下面；以及
第二黑矩阵，形成在所述多个胶囊状结构上，且与所述多个滤色器部分地重叠，所述第二黑矩阵设置在所述多个滤色器之上。
6.如权利要求2的显示装置，其中所述遮光图案插设在所述多个胶囊状结构与所述基底基板之间。
7.如权利要求6的显示装置，其中所述遮光图案包括金属。
8.如权利要求2的显示装置，其中在所述多个单位像素区中的每个单位像素区中的所述多个子像素区的每个子像素区排布在第一方向上，并且
所述公共电极沿所述第一方向延伸且排布在与所述第一方向不同的第二方向上。
9.如权利要求8的显示装置，其中所述多个胶囊状结构中的在所述第一方向上彼此相邻的两个胶囊状结构彼此连接，并且所述多个胶囊状结构中的在所述第二方向上彼此相邻的两个胶囊状结构彼此间隔开。
10.如权利要求2的显示装置，还包括：
配向层，设置在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构的所述腔体的内表面上；以及
液晶层，设置在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构的所述腔体中并通过所述配向层来配向。
11.如权利要求10的显示装置，还包括密封所述液晶层的保护层。
12.一种制造显示装置的方法，该方法包括：
在基底基板的多个子像素区中形成多个像素电极；
在形成有所述像素电极的所述基底基板上，在多个单位像素区的每个中形成去除图案，每个单位像素区包括所述基底基板的所述多个子像素区，所述去除图案具有与所述多个单位像素区中的每个单位像素区相同的宽度，所述去除图案在与所述多个单位像素区中的每个单位像素区的水平方向交叉的纵向方向上延伸；
在所述多个单位像素区中的每个单位像素区的所述去除图案上形成多个胶囊状结构和公共电极，所述多个胶囊状结构中的每个胶囊状结构在所述去除图案的宽度方向上延伸，并在所述去除图案的纵向方向上彼此间隔开；
去除所述去除图案，在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构中形成腔体；
在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构的所述腔体中形成液晶层；以及
形成保护层并密封在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构的所述腔体中的液晶层。
13.如权利要求12的方法，还包括在所述多个胶囊状结构上形成多个滤色器，对于所述多个单位像素区的每个单位像素区，所述多个滤色器对应于所述多个子像素区。
14.如权利要求13的方法，还包括在所述多个滤色器中的具有不同颜色的相邻滤色器之间形成遮光图案。
15.如权利要求14的方法，其中所述遮光图案包括不透明有机材料。
16.如权利要求15的方法，其中所述遮光图案形成在所述多个滤色器上，且与所述多个滤色器部分地重叠。
17.如权利要求15的方法，其中所述遮光图案通过如下形成：
在形成所述多个滤色器之前，在所述多个胶囊状结构中的相邻胶囊状结构之间形成第一黑矩阵；以及
在形成所述多个滤色器之后，在所述多个胶囊状结构上形成第二黑矩阵。
18.如权利要求12的方法，还包括在形成所述像素电极之后形成遮光图案。
19.如权利要求18的方法，其中所述遮光图案包括金属。
20.如权利要求12的方法，还包括：
在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构的所述腔体中形成配向层；以及
在所述多个胶囊状结构的每个胶囊状结构的形成有所述配向层的所述腔体中形成液晶层。
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