CN104216156A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及显示装置及其制造方法。该显示装置包括：包括多个像素区域的基板；形成在基板上的薄膜晶体管；连接至薄膜晶体管并且形成在多个像素区域中的至少一个中的像素电极；形成在像素电极上以通过在顶层与像素电极之间的微腔与像素电极隔开的顶层；形成在顶层上以便暴露出微腔的一部分的注入孔；被配置为填充微腔的液晶层；邻近注入孔并且以圆柱形状形成在微腔中的至少一个支撑构件；以及形成在顶层上以便覆盖注入孔而密封微腔的封装层。

Description

显示装置及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种能够防止顶板的变形并且提高孔径比的显示装置及其制造方法。

背景技术

作为目前使用的平板显示器中的常见类型的液晶显示器通常包括两片显示面板和插入该两片显示面板之间的液晶层，该两片显示面板具有场产生电极，例如像素电极、共用电极等。液晶显示器通过将电压施加至场产生电极而在液晶层中产生电场，从而通过产生的电场来确定液晶层的液晶分子的取向，并且控制入射光的偏振，由此显示图像。

构造液晶显示器的两片显示面板可包括薄膜晶体管阵列面板和相对的显示面板。在薄膜晶体管阵列面板中，传送栅极信号的栅极线和传送数据信号的数据线形成为相互交叉，并且可形成与栅极线和数据线连接的薄膜晶体管、与薄膜晶体管连接的像素电极等。在相对的显示面板中，可形成遮光构件、滤色器、共用电极等。在一些情形下，遮光构件、滤色器、以及共用电极可形成在薄膜晶体管阵列面板上。

在背景技术部分中披露的以上信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此所包括的信息可能不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

为了提供通过使用一个基板来制造显示装置而具有减少重量、厚度、成本以及加工时间的优点的显示装置及其制造方法，做出了本发明的实施方式。

此外，为了提供具有防止顶层的变形以及改善孔径比的优点的显示装置及其制造方法，做出了本发明的实施方式。

本发明的一个实施方式提供一种显示装置，包括：包括多个像素区域的基板；形成在基板上的薄膜晶体管；连接至薄膜晶体管并且形成在多个像素区域中的至少一个中的像素电极；形成在像素电极上以通过在顶层与像素电极之间的微腔与像素电极隔开的顶层；形成在顶层上以便暴露出微腔的一部分的注入孔；被配置为填充微腔的液晶层；邻近注入孔并且以圆柱形状形成在微腔中的至少一个支撑构件；以及形成在顶层上以便覆盖注入孔而密封微腔的封装层。

随着微腔接近注入孔，微腔的截面可更小。

随着至少一个支撑构件接近注入孔，至少一个支撑构件与顶层的侧壁之间的距离可更小。

多个支撑构件可邻近注入孔。

随着多个相邻的支撑构件接近注入孔，多个支撑构件的相邻支撑构件之间的距离可更小。

随着至少一个支撑构件接近注入孔，至少一个支撑构件的宽度可更大。

至少一个支撑构件的形状可为三角形、梯形、T字形、半圆形、半椭圆形、或者五边形。

至少一个支撑构件可与像素电极重叠。

显示装置可进一步包括形成在至少一个支撑构件与像素电极之间的绝缘层。

至少一个支撑构件可不与像素电极重叠。

显示装置可进一步包括形成在基板上以与像素区域的边界、薄膜晶体管、以及至少一个支撑构件重叠的遮光构件。

随着微腔接近注入孔，微腔的高度可更小。

本发明的另一个实施方式提供一种显示装置的制造方法，包括：在基板上形成薄膜晶体管，基板包括多个像素区域；在多个像素区域的至少一个中形成连接至薄膜晶体管的像素电极；在像素电极上形成牺牲层；通过移除牺牲层的至少一部分而在牺牲层中形成开口；在牺牲层上形成顶层并且在开口中形成支撑构件；通过图案化顶层而形成注入孔以暴露出牺牲层的至少一部分；通过移除牺牲层在像素电极与顶层之间形成微腔；通过注入孔注入液晶材料而在微腔中形成液晶层；以及在顶层上形成封装层以密封微腔。

该至少一个像素区域可设置为包括多个像素行和多个像素列的矩阵形式，可移除位于多个像素列之间的牺牲层，并且顶层可形成在多个像素列之间以覆盖微腔的侧面。

支撑构件可由与顶层相同的材料制成。

支撑构件可邻近注入孔以便以圆柱形状形成。

随着微腔接近注入孔，微腔的截面可更小。

随着支撑构件接近注入孔，顶层的侧壁与支撑构件与之间的距离可更小。

多个支撑构件可邻近一个注入孔，并且随着多个支撑构件接近注入孔，多个支撑构件的相邻支撑构件之间的距离可更小。

支撑构件的形状可为三角形、梯形、T字形、半圆形、半椭圆形、或者五边形。

支撑构件可与像素电极重叠，并且该制造方法可进一步包括在像素电极上形成绝缘层。

支撑构件可不与像素电极重叠。

该制造方法可进一步包括在基板上形成遮光构件，其中遮光构件可与像素区域的边界、薄膜晶体管、以及支撑构件重叠。

随着微腔接近注入孔，微腔的高度可更小。

如上所述，根据本发明的实施方式的显示装置及其制造方法具有下列效果。

根据本发明的实施方式的显示装置及其制造方法中，通过使用一个基板来制造显示装置可减少重量、厚度、成本、以及加工时间。

此外，通过形成邻近注入孔的支撑构件来支撑顶层，可防止顶层的变形。

此外，随着支撑构件变得更接近注入孔，支撑构件与顶层的侧壁之间的距离变得更小，因此，可改善孔径比。

附图说明

图1为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的平面图。

图2为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的一个像素的平面图。

图3为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的沿着图1中线III-III的部分的截面图。

图4为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的沿着图1中线IV-IV的部分的截面图。

图5为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的支撑构件的平面图。

图6为示出了当支撑构件具有圆形形状时，从显示装置的上侧发出的光的图。

图7为示出了当支撑构件具有三角形形状时，从显示装置的上侧发出的光的图。

图8至图14为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的支撑构件的各种形状的平面图。

图15为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的一个像素的平面图。

图16为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的沿着图15中线XVI-XVI的部分的截面图。

图17至图22为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的制造方法的过程截面图。

具体实施方式

下文中将参照附图对本发明进行更全面的描述，在附图中示出了本发明的某些实施方式。本领域的技术人员将理解的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，描述的实施方式可以各种方式进行修改。

在附图中，为了清楚起见，可夸大层、薄膜、面板、区域等的厚度。类似的参考标号通常指代贯穿本说明书的类似的元件。应当理解的是，当指出诸如层、薄膜、区域、或基板的元件在另一元件上时，该元件可直接位于其他元件之上或者还可存在中间元件。相反地，当指出元件直接在另一元件上时，则不存在中间元件。

在相关技术的液晶显示器中，通常使用两片基板，并且各自的组成元件形成在该两片基板上，因此，可能存在显示设备重且厚，具有高成本，以及耗费的加工时间长的问题。

下面将参照附图示意性地描述根据本发明的实施方式的显示设备。

图1为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的平面图，并且为了方便，图1仅示出了部分组成元件。

根据本发明的实施方式的显示装置包括由诸如玻璃或塑料等材料制成的基板110以及形成在基板110上的顶层360。

基板110包括多个像素区域PX。该多个像素区域PX包括以矩阵形式设置的多个像素行和多个像素列。每个像素区域PX可包括第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb。第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb可垂直设置。

第一凹部V1在像素行方向上位于第一子像素区域PXa与第二子像素区域PXb之间，并且第二凹部V2位于多个像素列之间。

顶层360可沿着多个像素行形成。在这种情况下，移除在第一凹部V1处的顶层360，由此形成注入孔307以将位于顶层360下面的组成元件暴露至外部。

第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb的每个均可包括一个注入孔307。例如，注入孔307形成为对应于第一子像素区域PXa的下侧，注入孔307形成为对应于第二子像素区域PXb的上侧，由此该两个注入孔307面向彼此。

支撑构件365形成为在顶层360下方邻近注入孔307。微腔(未示出)形成在顶层360下方，并且可能发生顶层360在对应于微腔的入口的注入孔307处向下垂的现象。因为支撑构件365邻近注入孔307以支撑顶层360，所以可防止注入孔307周围的顶层360的下垂现象。

接下来，下面将参照图1至图5来描述根据本发明的实施方式的显示装置的一个像素。

图2为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的一个像素的平面图，图3为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的沿着图1中线III-III的部分的截面图，图4为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的沿着图1中线IV-IV的部分的截面图，以及图5为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的支撑构件的平面图。

参照图1至图4，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的多个栅极导体形成在基板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相互连接以形成一个突出部。在这种情况下，由第一栅电极124h、第二栅电极124l、以及第三栅电极124c形成的突出部可修改。

存储电极线131主要在水平方向上延伸以传送诸如公共电压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、向下延伸以基本上垂直于栅极线121的一对垂直部分134、以及将一对垂直部分134的端部相互连接的水平部分127。该水平部分127包括向下扩张的电容器电极137。

栅极绝缘层140形成在栅极导体121、123、124h、124l、124c以及131上。该栅极绝缘层140可由诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。进一步地，栅极绝缘层140可包括单层或多层。

第一半导体154h、第二半导体154l、以及第三半导体154c可形成在栅极绝缘层140上。第一半导体154h可位于第一栅电极124h上，第二半导体154l可位于第二栅电极124l上，并且第三半导体154c可位于第三栅电极124c上。第一半导体154h与第二半导体154l可相互连接，并且第二半导体154l与第三半导体154c可相互连接。进一步地，第一半导体154h可延伸至数据线171的下部。第一半导体154h、第二半导体154l、以及第三半导体154c可由非晶硅、多晶硅、金属氧化物等制成。

欧姆接触(未示出)可进一步分别形成在第一半导体154h、第二半导体154l、以及第三半导体154c上。欧姆接触可由硅化物或诸如n+氢化非晶硅(其中以高浓度掺入n-型杂质)的材料制成。

数据导体包括数据线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，该数据导体形成在第一半导体154h、第二半导体154l、以及第三半导体154c上。

数据线171传送数据信号并且主要在垂直方向上延伸以穿过栅极线121和降压栅极线123。每个数据线171包括第一源电极173h和第二源电极173l，第一源电极173h和第二源电极173l朝向第一栅电极124h和第二栅电极124l延伸并且相互连接。

第一漏电极175h、第二漏电极175l、以及第三源电极173c分别包括一个宽端部和另一个杆状端部。第一漏电极175h和第二漏电极175l的杆状端部由第一源电极173h和第二源电极173l部分地包围。第二漏电极175l的一个宽端部再次延伸以形成弯曲为“U”形的第三漏电极175c。第三源电极173c的宽端部177c与电容器电极137重叠以形成降压电容器Cstd，并且杆状端部由第三漏电极175c部分地包围。

第一栅电极124h、第一源电极173h、以及第一漏电极175h与第一半导体154h一起形成第一薄膜晶体管Qh，第二栅电极1241、第二源电极173l、以及第二漏电极175l与第二半导体154l一起形成第二薄膜晶体管Ql，并且第三栅电极124c、第三源电极173c、以及第三漏电极175c与第三半导体154c一起形成第三薄膜晶体管Qc。

第一半导体154h、第二半导体154l、以及第三半导体154c相互连接以具有条纹形状，并且可具有与数据导体171、173h、173l、173c、175h、175l、及175c以及下面的欧姆接触基本上相同的平面形状，除了在源电极173h、173l、以及173c与漏电极175h、175l、以及175c之间的沟槽区域外。

在第一半导体154h中，未由第一源电极173h和第一漏电极175h覆盖的暴露部分设置在第一源电极173h与第一漏电极175h之间。在第二半导体154l中，未由第二源电极173l和第二漏电极175l覆盖的暴露部分设置在第二源电极173l与第二漏电极175l之间。此外，在第三半导体154c中，未由第三源电极173c和第三漏电极175c覆盖的暴露部分设置在第三源电极173c与第三漏电极175c之间。

钝化层180形成在数据导体171、173h、173l、173c、175h、175l、及175c和暴露在各自的源电极173h/173l/173c与各自的漏电极175h/175l/及175c之间的半导体154h、154l、及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。

每个像素区域PX中的滤色器230形成在钝化层180上。每个滤色器230可显示原色中一个，例如，红色、绿色以及蓝色的三原色。滤色器230不限于红色、绿色以及蓝色的三原色，而也可显示青色、品红色、黄色、以及白基色等。不同于上述那些，滤色器230可沿着相邻数据线171之间的空间在列方向上伸长。

遮光构件220形成在相邻滤色器230之间的区域中。遮光构件220形成为与像素区域PX的边界、薄膜晶体管、以及支撑构件365重叠以防止光泄露。滤色器230形成在第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb的每个中，并且遮光构件220可形成在第一子像素区域PXa与第二子像素区域PXb之间。

遮光构件220包括水平遮光构件220a和垂直遮光构件220b，水平遮光构件220a沿着栅极线121和降压栅极线123延伸以向上和向下扩张并且覆盖第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql、以及第三薄膜晶体管Qc所处的区域，垂直遮光构件220b沿着数据线171延伸。即，水平遮光构件220a可形成在第一凹部V1处，而垂直遮光构件220b可形成在第二凹部V2处。滤色器230和遮光构件220可在部分区域中相互重叠。

第一绝缘层240可进一步形成在滤色器230和遮光构件220上。第一绝缘层240可由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。第一绝缘层240用于保护遮光构件220和由有机材料制成的滤色器230，并且如果必要可省略。

在第一绝缘层240、遮光构件220、以及钝化层180中，分别形成有多个第一接触孔185h和多个第二接触孔185I，第一接触孔和第二接触孔分别使第一漏电极175h的宽端部和第二漏电极175l的宽端部暴露出来。

像素电极191形成在第一绝缘层240上。像素电极191可由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(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通过在它们之间的栅极线121和降压栅极线123相互隔开，并且设置于基于栅极线121和降压栅极线123的像素区域PX的上方和下方以在列方向上彼此邻近。即，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l通过在它们之间的第一凹部Vl相互隔开，第一子像素电极191h位于第一子像素区域PXa中，并且第二子像素电极191l位于第二子像素区域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185I与第一漏电极175h和第二漏电极175l连接。因此，当第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql接通时，第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql从第一漏电极175h和第二漏电极175l接收数据电压。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l的每一个的整体形状均为四边形，并且第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别包括交叉柱(cross stem)，该交叉柱包括水平柱193h和193l以及与水平柱193h和193l交叉的垂直柱192h和192l。进一步地，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别包括多个微分支194h和194l，以及从子像素电极191h和191l的边缘侧向上和向下突出的突出部197h和197l。

像素电极191通过水平柱193h和193l以及垂直柱192h和192l划分为四个子区域。微分支194h和194l从水平柱193h和193l以及垂直柱192h和192l倾斜地延伸，并且延伸方向可与栅极线121或水平柱193h和193l形成大约45度或者135度的角度。进一步地，两个相邻子区域的微分支194h和194l延伸的方向可相互垂直。

在一个实施方式中，第一子像素电极191h进一步包括围绕外侧的外部柱，并且第二子像素电极191l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的左边和右边的左右垂直部分198。左右垂直部分198可防止电容耦合，即，数据线171与第一子像素电极191h之间的耦合。

上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为示例，并且本发明并不限于这些示例且可进行各种修改。

第二绝缘层250可进一步形成在像素电极191上。第二绝缘层250可由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。第二绝缘层250用于保护像素电极191，并且如果必要可省略。

共用电极270形成在像素电极191上以便与像素电极191以预定距离隔开。微腔305形成在像素电极191与共用电极270之间。微腔305由像素电极191和共用电极270包围。微腔305的宽度和面积可根据显示装置的尺寸和分辨率进行各种修改。

即使共用电极270形成为与像素电极191重叠，但因为第二绝缘层250形成在像素电极191上，所以可防止相互接触的共用电极270和像素电极191发生短路。

然而，本发明不限于此，并且共用电极270可直接形成在第二绝缘层250上。即，微腔305不形成在像素电极191与共用电极270之间，并且共用电极270可在像素电极191和第二绝缘层250之间形成。在这种情况下，微腔305可形成在共用电极270上。

共用电极270可由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明金属材料制成。预定电压可施加于共用电极270，并且在像素电极191与共用电极270之间可产生电场。

第一取向层11形成在像素电极191上。第一取向层11还可直接形成在未被像素电极191覆盖的第二绝缘层250上。

第二取向层21形成在共用电极270下面以面向第一取向层11。

第一取向层11和第二取向层21可由垂直取向层形成，并且可由诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷、或聚酰亚胺的取向材料制成。第一取向层11和第二取向层21可在像素区域PX的边缘处相互连接。

由液晶分子310构成的液晶层形成在位于像素电极191与共用电极270之间的微腔305中。液晶分子310具有负介电各向异性，并且在不施加电场时可对于基板110在垂直方向上竖立。即，可实现垂直取向。

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与270之间的微腔350中的液晶分子310的方向。这样，穿过液晶层的光的亮度根据所确定的液晶分子310的方向而改变。

第三绝缘层350可进一步形成在共用电极270上。第三绝缘层350可由诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成，并且如果必要可省略。

顶层360形成在第三绝缘层350上。顶层360可由有机材料制成。微腔305形成在顶层360下面，并且顶层360通过固化过程变硬以保持微腔305的形状。顶层360形成为通过中间的微腔305而与像素电极191隔开。

顶层360沿着像素行形成在各个像素区域PX和第二凹部V2中，并且不形成在第一凹部V1中。即，顶层360不形成在第一子像素区域PXa与第二子像素区域PXb之间。在各个第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb中微腔305形成在各顶层360下面。在第二凹部V2中，微腔305不形成在顶层360下面，但却形成为附接至基板110。因此，位于第二凹部V2处的顶层360的厚度会比位于第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb的每个中的顶层360的厚度大。微腔305的上表面和两个侧面具有待被顶层360覆盖的形状。

使微腔305的一部分暴露的注入孔307形成在顶层360中。注入孔307可形成为在如上所述的第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb的边缘处彼此面对。即，注入孔307可对应于第一子像素区域PXa的下侧以及第二子像素区域PXb的上侧，以将微腔305的侧面暴露出来。

因为微腔305通过注入孔307暴露出来，因此取向试剂或液晶材料可通过注入孔307注入到微腔305中。

支撑构件365邻近注入孔307，在微腔305处具有圆柱形状。注入孔307位于微腔305的边缘处，并且两个注入孔307形成在一个微腔305中。例如，相应的注入孔307位于一个微腔305的上边缘和下边缘处。支撑构件365形成在两个注入孔307中的仅一个处。例如，支撑构件365可形成为邻近位于微腔305的上边缘处的注入孔307。在这种情况下，支撑构件365不形成在邻近位于微腔305的下边缘处的注入孔307的位置处。

第一取向层11和第二取向层21可通过注入取向试剂形成，并且在干燥过程期间，固体集中在取向试剂的一个位置，由此，发生取向层的聚集现象。由于支撑构件365形成为邻近位于微腔305的一个边缘处的注入孔307，因此在形成于一个微腔305中的两个注入孔307中的毛细力彼此不同。因为在形成于支撑构件365处的注入孔307中的毛细力相对大，所以取向层的聚集现象发生在形成于支撑构件365处的注入孔307周围。在发生取向层的聚集现象的位置，光不能良好地传输，由此，屏幕也不能良好地显示。取向层的聚集现象可发生在第一像素区域PXa或者第二像素区域PXb的边缘处。进一步地，因为遮光构件220形成为与支撑构件365重叠，因此可防止取向层的聚集现象被当作缺陷。因为形成遮光构件220的区域可减少，使得支撑构件365形成为更靠近注入孔307，因此还可提高孔径比。

顶层360的下垂现象可发生在取向层的聚集现象发生的位置。因为支撑构件365形成在取向层的聚集现象发生的位置以支撑顶层360，因此可防止顶层360的变形。

支撑构件365与顶层360连接，并且可由与顶层360相同的材料制成。第三绝缘层350和共用电极270可进一步位于支撑构件365下面。支撑构件365可与像素电极191重叠，并且在这种情况下，共用电极270也可与像素电极191重叠。因为第二绝缘层250形成在像素电极191上，因此可防止发生共用电极270与像素电极191之间的短路。

然而，本发明不限于此，并且支撑构件365可由不同于顶层360的材料制成，并且第三绝缘层350和共用电极270可不位于支撑构件365下面。在这种情况下，支撑构件365可直接形成在像素电极191上，或者直接形成在第二绝缘层250或第一绝缘层240上。

在下文中，将对从基板110的上侧来看的支撑构件365的平面形状进行描述。

如图5所示，支撑构件365形成在一个微腔305的一个边缘处。

例如，支撑构件365可形成为三角形。该三角形的一侧设置为与注入孔307平行。随着由于支撑构件365的形状和布局而使得支撑构件变得越靠近注入孔307，支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离也变得越小。因此，随着支撑构件变得更加靠近注入孔307，并且取向试剂的固体可被推至支撑构件365与顶层360之间的注入孔307中，毛细力可变强。因此，因为取向层的聚集现象发生的位置更靠近注入孔307，所以可进一步提高孔径比。

支撑构件365可形成为圆形或矩形。然而，在提高孔径比的方面，更加有利的是随着支撑构件变得更靠近注入孔307，那么支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离更小。

关于这点，下面将参照图6和图7对根据支撑构件365的形状的孔径比的实验结果进行描述。

图6为示出了当支撑构件具有圆形形状时，从显示装置的上侧发出的光的图，并且图7为示出了当支撑构件具有三角形形状时，从显示装置的上侧发出的光的图。

如图6所示，在支撑构件365形成为圆形的情况下，在支撑构件365与顶层360的侧壁之间发生聚集现象的部分位于比支撑构件365更加远离注入孔307的位置处。

如图7所示，在支撑构件365形成为三角形的情况下，在支撑构件365与顶层360的侧壁之间发生聚集现象的部分位于比支撑构件365更加靠近注入孔307的位置处。因此，与支撑构件365形成为圆形的情况相比，需要通过使用遮光构件220来覆盖像素区域的内部的区域更小。即，可提高孔径比。

重新参照图5，多个支撑构件365可形成在一个微腔305中。例如，针对每个微腔305可形成有两个支撑构件365。然而，这仅是示例，并且在微腔305进一步增大或者支撑构件365的尺寸进一步减小的情况下，形成在一个微腔305中的支撑构件365的数量可进一步增加。

随着支撑构件变得越靠近注入孔307，在多个支撑构件365中的相邻支撑构件365之间的距离越小。因此，随着支撑构件变得更靠近注入孔307，并且取向试剂的固体可被推至相邻支撑构件365之间的注入孔307中，毛细力可变得更强。因此，因为取向层的聚集现象发生的位置更靠近注入孔307，所以可进一步提高孔径比。

支撑构件365可形成各种形状，以便随着支撑构件变得更靠近注入孔307，支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离或者相邻支撑构件365之间的距离更小。随着支撑构件变得更靠近注入孔307，支撑构件365具有其中支撑构件365的宽度更大的形状。

在下文中，将参照图8至图14来描述支撑构件365的各种形状。

图8至图14为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的支撑构件的各种形状的平面图。

支撑构件365可形成如图8所示的梯形。在这种情况下，梯形的上侧和下侧中的较长侧面可设置为在距离注入孔307的较近位置处与注入孔307平行。随着由于支撑构件365的形状和布局而使得支撑构件变得更靠近注入孔307，支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离或者相邻支撑构件365之间的距离也变得更小。

如图9所示，支撑构件365可形成为T形。在这种情况下，T形的上侧可设置为在距离注入孔307的较近位置处与注入孔307平行。

如图10所示，支撑构件365可形成为半圆形或半椭圆形。在这种情况下，该半圆形或半椭圆形由一个直的部分和一个弯曲的部分组成，直的部分可设置为在距离注入孔307的较近位置处与注入孔307平行。

如图11所示，支撑构件365可形成为五边形。在这种情况下，该五边形由一个四边形的部分和一个三角形的部分组成，并且该四边形的部分可形成矩形。进一步地，该四边形的部分可设置为在距离注入孔307的较近位置处与注入孔307平行。

如图12所示，支撑构件365可具有其中三角形的每个顶点均修改为圆形化的形状。如图5所示，尽管设计了支撑构件365，但是可在图案化过程中对顶点进行修改，由此，该修改可如图12中所示的进行体现。甚至在图8至图11中示出的支撑构件365的形状中可以类似的方式进行类似的修改。

如图13所示，支撑构件365邻近注入孔307的一侧可形成为各种不同的长度。图5和图13中示出的支撑构件365具有相同的形状，但是支撑构件365邻近注入孔307的一侧的长度是不同的。即，支撑构件365邻近注入孔307的一侧的长度可修改为更长或更短。在支撑构件365邻近注入孔307的一侧的长度更长的情况下，靠近注入孔307的位置与远离注入孔的位置之间的毛细力的差异可进一步增加。因此，发生取向层的聚集现象的位置可更靠近注入孔307。

如图14所示，可仅一个支撑构件365形成在一个微腔305中。如上所述，形成在一个微腔305中的支撑构件365的数量可根据微腔305和支撑构件365的尺寸进行不同的修改。

除了所述的形状，支撑构件365还可具有其他不同的形状。

第四绝缘层370可进一步形成在顶层360上。第四绝缘层370可由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。第四绝缘层370可形成为覆盖顶层360的顶表面和侧面。第四绝缘层370用于保护由有机材料制成的顶层360，并且如果必要可省略。

封装层390可形成在第四绝缘层370上。封装层390形成为覆盖使微腔305的一部分暴露到外部的注入孔307。即，封装层390可密封微腔305以便形成在微腔305中的液晶分子310不会向外部排出。由于封装层390接触液晶分子310，因此封装层390可由不与液晶分子310发生反应的材料制成。例如，封装层390可由聚对二甲苯(parylene)等制成。

封装层390可形成为诸如双层或三层的多层。双层通过由不同材料制成的两个层构造而成。三层通过三个层构造而成，并且相邻层的材料彼此不同。例如，封装层390可包括由有机绝缘材料制成的层或者由无机绝缘材料制成的层。

尽管未示出，但是偏振器可进一步形成在显示装置的上侧和下侧。偏振器可由第一偏振器和第二偏振器构造而成。第一偏振器可附接到基板110的下侧上，并且第二偏振器可附接到封装层390上。

随着支撑构件变得更靠近注入孔307，支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离更小，并且随着支撑构件变得更靠近注入孔307，多个相邻支撑构件365之间的距离更小，但是本发明不限于此。当随着微腔305变得更靠近注入孔307，微腔305的截面更小，随着微腔305变得更靠近注入孔307，则毛细力会更强。因此，随着微腔305变得更靠近注入孔307，微腔305的高度可更小。在这种情况下，支撑构件365的宽度可均匀地形成。

接下来，下面将参照图15和图16来描述根据本发明的实施方式的显示装置。

由于图15和图16中示出的根据本发明的实施方式的显示装置与图1至图5中示出的根据本发明的实施方式的显示装置几乎是相同的，因此省略对其的说明，并且下面将仅描述不同的部件。与以上实施方式的一个区别在于支撑构件不与像素电极重叠，并且在下文中，将对该区别进行更加详细地描述。

图15为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的一个像素的平面图，并且图16为示出了图15中的显示装置的沿着线XVI-XVI的部分的截面图。

参照图15和图16，薄膜晶体管和连接至薄膜晶体管的像素电极形成在基板110上。顶层360形成在像素电极191上，微腔305位于顶层360与像素电极191之间，并且支撑构件365形成在微腔305中以邻近注入孔307。由液晶分子310构成的液晶层形成在微腔305中，并且封装层390形成在顶层360上以密封微腔305。

支撑构件365与顶层360连接，并且可由与顶层360相同的材料制成。第三绝缘层350和共用电极270可进一步位于支撑构件365下面。支撑构件365可形成为不与像素电极191重叠。因此，即使单独的绝缘层不形成在像素电极191与共用电极270之间，那么也可防止共用电极270与像素电极191发生短路。

因为支撑构件365与像素电极191相互重叠，所以形成第二绝缘层(图3中的250)以便位于支撑构件365下面的共用电极270不与像素电极191发生短路。支撑构件365与像素电极191不相互重叠，由此，在不形成第二绝缘层的情况下，可防止共用电极270与像素电极191之间发生短路。

接下来，将参照图17至图22对根据本发明的实施方式的显示装置的制造方法进行描述。此外，还将同时参照图1至图5来描述制造方法。

图17至图22为示出了根据本发明的实施方式的显示装置的制造方法的过程截面图。

如图17所示，在由玻璃或塑料制成的基板110上形成在一个方向上延伸的栅极线121和降压栅极线123，并且形成从栅极线121突出的第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c。

此外，存储电极线131可一起形成以便与栅极线121、降压栅极线123、以及第一至第三栅电极124h、124l及124c隔开。

接下来，栅极绝缘层140通过使用诸如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料形成在包括栅极线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的基板110的整个表面上。栅极绝缘层140可形成为单层或多层。

接下来，通过将诸如非晶硅、多晶硅以及金属氧化物的半导体材料沉积到栅极绝缘层140上，然后将沉积的半导体材料图案化来形成第一半导体154h、第二半导体154l、以及第三半导体154c。第一半导体154h可位于第一栅电极124h上，第二半导体154l可位于第二栅电极124l上，并且第三半导体154c可位于第三栅电极124c上。

接下来，通过沉积金属材料、然后将沉积的金属材料图案化来形成在另一方向上延伸的数据线171。金属材料可形成为单层或多层。

此外，从数据线171突出到第一栅电极124h上方的第一源电极173h和与第一源电极173h隔开的第一漏电极175h一起形成。此外，与第一源电极173h连接的第二源电极173l和与第二源电极173l隔开的第二漏电极175l一起形成。此外，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一起形成。

第一至第三半导体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可通过按顺序将半导体材料和金属材料沉积，然后同时将半导体材料和金属材料图案化来形成。在这种情况下，第一半导体154h可延伸至数据线171的下部。

第一/第二/第三栅电极124h/124l/124c、第一/第二/第三源电极173h/173l/173c、以及第一/第二/第三漏电极175h/175l/175c分别与第一/第二/第三半导体154h/154l/154c一起构成第一/第二/第三薄膜晶体管(TFT)Qh/Ql/Qc。

接下来，钝化层180形成在数据线171、第一至第三源电极173h、173l和173c、第一至第三漏电极175h、175l和175c、以及暴露于各个源电极173h/173l/173c与各个漏电极175h/175l/175c之间的半导体154h、154l和154c上。该钝化层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。

接下来，滤色器230形成在钝化层180上的每个像素区域PX中。滤色器230形成在第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb的每个中，并且可不形成在第一凹部V1处。此外，具有相同颜色的滤色器230可以在多个像素区域PX的列方向上形成。在形成具有三种颜色的滤色器230的情况下，可首先形成第一颜色滤色器230，然后可通过移动(shift)掩模来形成第二颜色滤色器230。接下来，然后可通过移动掩模来形成第三颜色滤色器。

接下来，在钝化层180上的各个像素区域PX的边界、以及薄膜晶体管上形成遮光构件220。遮光构件220甚至可形成在位于第一子像素区域PXa与第二子像素区域PXb之间的第一凹部V1处。

此外，遮光构件220甚至形成在每个像素区域PX的一个边缘处。遮光构件220形成为对应于与将在以后形成的支撑构件365重叠的部分。

在上文中，在形成滤色器230之后形成遮光构件220，但本发明不限于此，可首先形成遮光构件220，然后形成滤色器230。

接下来，由诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成的第一绝缘层240形成在滤色器230和遮光构件220上。

接下来，第一接触孔185h通过蚀刻钝化层180、遮光构件220以及第一绝缘层240形成以便暴露出第一漏电极175h的一部分，并且形成第二接触孔185l以便暴露出第二漏电极175l的一部分。

接下来，通过在第一绝缘层240上沉积并图案化诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明金属材料，第一子像素电极191h形成在第一子像素区域PXa中，并且第二子像素电极191l形成在第二子像素区域PXb中。第一子像素电极191h与第二子像素电极191l通过在它们之间的第一凹部V1彼此隔开。第一子像素电极191h通过第一接触孔185h与第一漏电极175h连接，并且第二子像素电极191l通过第二接触孔185l与第二漏电极175l连接。

水平柱193h和193l以及穿过水平柱193h和193l的垂直柱192h和192l分别形成在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中。此外，形成有多个微分支194h和194l，该多个微分支从水平柱193h和193l和垂直柱192h和192l倾斜地延伸。

接下来，第二绝缘层250可用诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料形成在像素电极191上。第二绝缘层250是为了防止位于将在后面形成的支撑构件365的下面的共用电极270和像素电极191之间发生短路而形成的构件。因此，当支撑构件365形成为不与像素电极391重叠时，第二绝缘层250的形成过程可省略。

如图18所示，通过将感光有机材料涂布在像素电极191上并且执行光刻处理而形成牺牲层300。

牺牲层300形成为沿着多个像素列彼此连接。即，牺牲层300形成为覆盖每个像素区域PX并覆盖位于第一子像素区域PXa与第二子像素区域PXb之间的第一凹部V1。

即，通过光刻处理移除位于第二凹部V2处的感光有机材料。此外，通过光刻处理移除牺牲层300的部分区域而形成开口301。开口301可形成为邻近第一凹部V1。通过形成开口301而暴露出位于感光有机材料下面的第二绝缘层250。

如图19所示，共用电极270通过沉积诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)的透明金属材料而形成在牺牲层300上。

接下来，第三绝缘层350可通过使用诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料而形成在共用电极270上。

接下来，使用有机材料在第三绝缘层350上形成顶层360，并且支撑构件365形成在开口301中。顶层360和支撑构件365可在相同的加工期间使用相同的材料形成。共用电极270和第三绝缘层350位于顶层360和支撑构件365下面。

支撑构件365可形成为与像素电极191重叠。在这种情况下，由于第二绝缘层250形成在像素电极191上，所以可防止位于支撑构件365下面的共用电极270与像素电极191发生短路。

支撑构件365具有圆柱形形状，并且从基板110的上侧来看的支撑构件365的平面形状可具有各种形状，诸如圆形、矩形、三角形、梯形、T字形状、半圆形、半椭圆形、以及五边形。如上所述，与圆形和矩形相比，当支撑构件365具有三角形、梯形、T字形状、半圆形、半椭圆形以及五边形时，可进一步提高孔径比。即，当随着支撑构件变得更靠近第一凹部V1，而支撑构件365的宽度更大时，由于取向层的聚集现象发生的位置更靠近第一凹部V1，因此孔径比可进一步提高。

如图20所示，可通过将顶层360图案化而将位于第一凹部V1处的顶层360移除。因此，顶层360可形成为沿着多个像素行而彼此连接。

接下来，第四绝缘层370可使用诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料而形成在顶层360上。第四绝缘层370形成在图案化的顶层360上以覆盖和保护顶层360的侧面。

如图21所示，通过图案化第四绝缘层370、第三绝缘层350、以及共用电极270而将位于第一凹部V1处的第四绝缘层370、第三绝缘层350、以及共用电极270移除。

通过将顶层360和共用电极270图案化而将位于第一凹部V1处的牺牲层300暴露于外部。

接下来，通过将显影剂提供到牺牲层300被暴露的基板110上而将牺牲层300完全移除，或者通过灰化处理而将牺牲层300完成移除。

当牺牲层300被移除时，在牺牲层300所在的位置处产生微腔305。

像素电极191和共用电极270通过在它们之间的微腔305而相互隔开，并且像素电极191和顶层360通过在它们之间的微腔305而相互隔开。共用电极270和顶层360形成为覆盖微腔305的顶表面和两个侧面。

通过顶层360和共用电极270被移除的部分(称为注入孔307)而使微腔305暴露于外部。注入孔307可沿着第一凹部V1而形成。例如，注入孔307可形成为在第一子像素区域PXa和第二子像素区域PXb的边缘处彼此面对。即，注入孔307可对应于第一子像素区域PXa的下侧和第二子像素区域PXb的上侧而暴露出微腔305的侧面。注入孔307还可沿着第二凹部V2形成。

在下文中，将描述注入孔307和支撑构件365的位置关系。

支撑构件365邻近待形成在微腔305中的注入孔307。两个注入孔307可形成在一个微腔305中，并且支撑构件365邻近两个注入孔307中的一个注入孔307。取向层的聚集现象发生在形成有支撑构件365的注入孔307周围，并且如上所述，遮光构件220形成为与支撑构件365重叠以便防止该现象被当作缺陷。因为随着支撑构件365形成为更靠近注入孔307，形成遮光构件220的面积可减少，所以还可提高孔径比。

随着变得越靠近注入孔307，支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离越小。因此，随着变得更靠近注入孔307毛细力变强，并且取向试剂的固体可被推至支撑构件365与顶层360之间的注入孔307中。因此，由于取向层的聚集现象发生的位置更靠近注入孔307，所以可进一步提高孔径比。

多个支撑构件365可形成在一个微腔305中，在这种情况下，随着变得更靠近注入孔307，多个支撑构件365中的相邻支撑构件365之间的距离会更小。因此，随着变得更靠近注入孔307毛细力变强，并且取向试剂的固体可被推至相邻支撑构件365之间的注入孔307中。因此，由于取向层的聚集现象发生的位置更靠近注入孔307，所以可进一步提高孔径比。

随着变得更靠近注入孔307，支撑构件365与顶层360的侧壁之间的距离更小，并且随着变得更靠近注入孔307，多个相邻支撑构件365之间的距离更小，但本发明不限于此。当随着变得更靠近注入孔307，微腔305的截面更小时，随着变得更靠近注入孔307，毛细力可更强。因此，随着变得更靠近注入孔307，微腔305的高度可更小。在这种情况下，支撑构件365的宽度可均匀地形成。

接下来，通过将热量施加至基板110而固化顶层360。这样是为了通过顶层360来保持微腔305的形状。

如图22所示，当包含取向材料的取向试剂通过旋涂方法或喷墨方法落到基板110上时，取向试剂通过注入孔307注入到微腔305中。当取向试剂注入到微腔305中，然后执行固化过程时，溶液成分蒸发，并且取向材料保留在微腔305的内壁上。

因此，第一取向层11可形成在像素电极191上，并且第二取向层21可形成在共用电极270下方。第一取向层11和第二取向层21面向彼此，微腔305在它们之间，并且第一取向层11和第二取向层21在像素区域PX的边缘处彼此连接至彼此。

在这种情况下，第一取向层11和第二取向层21可以在基板110的垂直方向上取向，除了微腔305的侧面以外。此外，对第一取向层11和第二取向层21执行辐射UV光的处理，由此，第一取向层11和第二取向层21可以基板110的水平方向上取向。

接下来，当由液晶分子310构成的液晶材料通过喷墨方法或分配方法落到基板110上时，液晶材料通过注入孔307注入到微腔305中。液晶材料可落到沿着奇数编号的第一凹部V1形成的注入孔307中，并且可不落到沿着偶数编号的第一凹部V1形成的注入孔307中。或者，液晶材料可落到沿着偶数编号的第一凹部V1形成的注入孔307中，并且可不落到沿着奇数编号的第一凹部V1形成的注入孔307中。

当液晶材料落到沿着奇数编号的第一凹部V1形成的注入孔307中时，液晶材料通过毛细力穿过液晶注入孔307以注入到微腔305中。在这种情况下，经沿着偶数编号的第一凹部V1形成的注入孔307将微腔305中的空气排出来将液晶材料适当地注入到微腔305中。

此外，液晶材料可落入全部注入孔307中。即，液晶材料可落到沿着奇数编号的第一凹部V1形成的注入孔307以及沿着偶数编号的第一凹部V1形成的注入孔307中。

接下来，通过将不与液晶分子310发生反应的材料沉积到第四绝缘层370上而形成封装层390。封装层390形成为覆盖使微腔305暴露于外部的注入孔307来密封微腔305。

接下来，尽管未示出，可进一步在显示装置的上侧和下侧附接偏振器。偏振器可由第一偏振器和第二偏振器构成。第一偏振器可附接到基板110的下表面上，并且第二偏振器可附接到封装层390上。

尽管已结合某些实施方式对本发明进行了描述，然而应当理解的是，本发明不限于披露的实施方式，相反，本发明旨在涵盖包含在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同配置。

<符号说明>

11：第一取向层       21：第二取向层

110：基板            121：栅极线

123：降压栅极线      124h：第一栅电极

124l：第二栅电极     124c：第三栅电极

131：存储电极线      140：栅极绝缘层

154h：第一半导体     154l：第二半导体

154c：第三半导体     171：数据线

173h：第一源电极     173l：第二源电极

173c：第三源电极     175h：第一漏电极

175l：第二漏电极     175c：第三漏电极

180：钝化层          191：像素电极

191h：第一子像素电极 191l：第二子像素电极220：遮光构件               230：滤色器

240：第一绝缘层      250：第二绝缘层

270：共用电极        300：牺牲层

305：微腔            307：注入孔

310：液晶分子        350：第三绝缘层

360：顶层            365：支撑构件

370：第四绝缘层      390：封装层

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：

基板，包括多个像素区域；

薄膜晶体管，形成在所述基板上；

像素电极，连接至所述薄膜晶体管，并且形成在所述多个像素区域中的至少一个中；

顶层，形成在所述像素电极上以通过在所述顶层与所述像素电极之间的微腔与所述像素电极隔开；

注入孔，形成在所述顶层上以便暴露出所述微腔的一部分；

液晶层，被配置为填充所述微腔；

至少一个支撑构件，邻近所述注入孔，并且以圆柱形状形成在所述微腔中；以及

封装层，形成在所述顶层上以便覆盖所述注入孔而密封所述微腔。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

随着所述微腔越接近所述注入孔，所述微腔的截面越小。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中：

随着所述至少一个支撑构件越接近所述注入孔，所述至少一个支撑构件与所述顶层的侧壁之间的距离越小。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中：

多个所述支撑构件邻近所述注入孔。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中：

随着所述多个支撑构件越接近所述注入孔，所述多个支撑构件的相邻支撑构件之间的距离越小。

6.根据权利要求2所述的显示装置，其中：

随着所述至少一个支撑构件越接近所述注入孔，所述至少一个支撑构件的宽度越大。

7.根据权利要求2所述的显示装置，其中：

所述至少一个支撑构件的形状为三角形、梯形、T字形、半圆形、半椭圆形、或者五边形。

8.根据权利要求2所述的显示装置，其中：

所述至少一个支撑构件与所述像素电极重叠。

9.根据权利要求8所述的显示装置，进一步包括：

绝缘层，形成在所述至少一个支撑构件与所述像素电极之间。

10.根据权利要求2所述的显示装置，其中：

所述至少一个支撑构件不与所述像素电极重叠。