CN104678662A - 液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

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郑壤镐
姜勋
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Abstract

本文涉及液晶显示器及其制造方法,其中,液晶显示器包括:基板;薄膜晶体管,布置于所述基板上;像素电极,布置于所述薄膜晶体管上;以及顶层,面对所述像素电极,其中,多个微腔形成于所述像素电极与所述顶层之间,每个微腔包括液晶材料,分隔壁形成于所述微腔之间,并且所述顶层包括干膜。

Description

液晶显示器及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年11月28日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0146081号的优先权及权益,其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及液晶显示器及其制造方法。
背景技术
液晶显示器是广泛使用的一种类型的平板显示装置。其通常包括两个显示面板,其中,诸如像素电极和共用电极的场产生电极被形成为有液晶层插入其间。
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决定液晶层的液晶分子的配向以及控制入射光的偏振从而显示图像。
已经针对液晶显示器之一开发了在像素单元中形成腔并用液晶填充腔以实施显示器的技术。本技术通过用有机材料等形成牺牲层(sacrificiallayer)、在牺牲层的上部处形成顶层、移去牺牲层、以及通过液晶注入孔用液晶填充通过移去牺牲层而形成的空的空间,而不是在下面板上形成上面板来制作显示器。
然而,技术需要延长处理时间以移去牺牲层。
在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景部分的理解,因此,上述信息可能包含并不形成为国内本领域中的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开尝试提供一种具有能够降低处理时间的优点的液晶显示器及其制造方法。
一个实施方式提供液晶显示器,包括:基板;薄膜晶体管,布置于基板上;像素电极,布置于薄膜晶体管上;以及顶层,面对像素电极,其中,多个微腔形成于像素电极与顶层之间,多个微腔的每个微腔包含液晶材料,并且其中,分隔壁形成于微腔之间,顶层包括干(dry)膜。
顶层和分隔壁可由彼此不同的材料制成。
当从基板朝向顶层看时,分隔壁的宽度可变得更窄。
液晶显示器可进一步包括设置于顶层上的覆盖层,其中,覆盖层接触顶层的上表面。
液晶注入孔形成区域可设置于微腔之间,并且覆盖层可覆盖液晶注入孔形成区域。
液晶显示器可进一步包括设置于微腔与顶层之间的共用电极。
共用电极可设置于分隔壁与顶层之间。
共用电极可接触顶层。
液晶显示器可进一步包括一种共用电极,其具有设置于该共用电极与像素电极之间的保护层。
顶层可与分隔壁接触。
分隔壁可包括干膜,并且分隔壁和顶层可一起形成一体式结构。
当从基板朝向顶层看时,分隔壁可变得更宽。
液晶显示器可进一步包括设置于顶层上的共用电极。
液晶显示器可进一步包括设置于共用电极上的覆盖层,液晶注入孔形成区域可设置于微腔之间,并且覆盖层可覆盖液晶注入孔形成区域。
液晶显示器可进一步包括设置于共用电极与覆盖层之间的上顶层。
另一个实施方式提供一种液晶显示器的制作方法,包括:在载体基板上形成原始顶层;通过在原始顶层上形成共用电极形成转印结构;在包括薄膜晶体管的显示面板上形成分隔壁;通过将转印结构转印到显示面板上形成由分隔壁围绕的多个微腔以及原始顶层;将转印结构与载体基板分离;通过部分地移去原始顶层暴露部分共用电极;通过部分地蚀刻共用电极的暴露部分在微腔之间形成液晶注入孔形成区域;将液晶材料通过液晶注入形成区域注入于微腔中;以及形成覆盖层以填充液晶注入孔形成区域。
原始顶层可包括干膜抗蚀剂(resist)。
分隔壁的形成可包括从液晶注入孔形成区域中移去分隔壁,并且形成在对应显示面板的遮光区域的区域设置的分隔壁。
制造方法可进一步包括通过部分地移去原始顶层并硬化顶层而形成顶层。
共用电极可设置于分隔壁与顶层之间。
又一实施方式提供一种液晶显示器的制造方法,包括:通过在基板上形成原始顶层形成转印结构;在包括薄膜晶体管的显示面板上形成分隔壁;通过将转印结构转印于显示面板上形成由分隔壁围绕的多个微腔以及原始顶层;将载体基板与转印结构分离;通过部分地移去原始顶层暴露部分共用电极;通过部分地蚀刻共用电极的暴露部分在微腔之间形成液晶注入孔形成区域;将液晶材料通过液晶注入孔形成区域注入于微腔中;以及形成覆盖层以填充液晶注入孔形成区域。
原始顶层可包括干膜抗蚀剂。
分隔壁的形成可包括:从液晶注入孔形成区域中移去分隔壁,并且形成在对应显示面板的遮光区域的区域设置的分隔壁。
制造方法可进一步包括通过部分地移去原始顶层并硬化顶层而形成顶层。
分隔壁和顶层可彼此接触。
又一实施方式提供一种液晶显示器的制造方法,包括:在载体基板上形成原始顶层;通过暴露原始顶层形成包括顶层区域和分隔壁区域的转印结构;将转印结构转印到包括薄膜晶体管的显示面板上;将载体基板与转印结构分离;通过开发原始顶层在顶层区域和分隔壁区域分别形成顶层和分隔壁,形成由分隔壁和原始顶层围绕的多个微腔;在微腔之间形成液晶注入孔形成区域;在顶层上形成共用电极;将液晶材料通过液晶注入孔形成区域注入于微腔;以及形成覆盖层以填充液晶注入孔形成区域。
原始顶层可包括干膜抗蚀剂。
制造方法可进一步包括在共用电极上形成包括光敏材料的上顶层,并且通过使用上顶层作为掩膜可图案化共用电极。
制造方法可进一步包括硬化顶层和分隔壁。
又一实施方式提供一种液晶显示器的制造方法,包括:在载体基板上形成原始顶层;通过暴露原始顶层形成包括顶层区域和分隔壁区域的转印结构;将转印结构转印至包括薄膜晶体管的显示面板上;将载体基板与转印结构分离;在原始顶层上形成共用电极;通过图案化共用电极暴露部分原始顶层;通过开发原始顶层在顶层区域和分隔壁区域分别形成顶层和分隔壁;形成由分隔壁和原始顶层围绕的多个微腔;以及在微腔之间形成液晶注入孔形成区域;将液晶材料通过液晶注入孔形成区域注入于微腔;以及形成覆盖层以填充液晶注入孔形成区域。
原始顶层可包括干膜抗蚀剂。
制造方法可进一步包括在共用电极上形成包括光敏材料的上顶层,并且通过使用上顶层作为掩膜可图案化共用电极。
制造方法可进一步包括硬化顶层、分隔壁、以及上顶层。
根据某一实施方式,可以通过在形成腔柱之后以桥方法将干膜抗蚀剂转印于腔柱上形成液晶注入孔来向腔中填充液晶以实现显示而不形成牺牲层和顶层。
附图说明
图1是示出根据实施方式的液晶显示器的布局图。
图2是沿图1的线II-II截取的截面图。
图3是沿图1的线III-III截取的截面图。
图4至图13是示出根据实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。
图14是示出根据实施方式的液晶显示器的布局图。
图15是沿图14的线XV-XV截取的截面图。
图16是沿图14的线XVI-XVI截取的截面图。
图17至图24是示出根据实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。
图25是示出根据实施方式的液晶显示器的布局图。
图26是沿图25的线XXVI-XXVI截取的截面图。
图27是沿图25的线XXVII-XXVII截取的截面图。
图28至图37是示出根据实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。
图38至图44是示出根据实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。
具体实施方式
下文中,将参照附图详细描述某一实施方式。本领域技术人员会理解到,在不背离本发明的精神或范围的前提下,可以以各种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。相反,在此提供引入的实施方式以使公开的内容透彻并完整,并充分地向本领域技术人员传达本发明的精神。
在附图中,为了清晰起见,可能夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。应该理解,当提及层在另一层或基板“上”时,其可以直接位于另一层或基板上,或者也可以存在中间元件。遍及整个说明书,相同的参考标号通常表示相同的元件。
图1是示出根据实施方式的液晶显示器的布局图。图2是沿图1的线II-II截取的截面图。图3是沿图1的线III-III截取的截面图。
参照图1至3,栅极线121和存储电极线131形成于由透明玻璃或塑料形成的绝缘基板110上。栅极线121包括栅电极124。存储电极线131大体在水平方向上延伸以传输诸如共用电压Vcom的预定电压。存储电极线131包括基本延伸成垂直于栅极线121的一对垂直存储电极部分135a,以及将一对垂直存储电极部分135a的端彼此连接的水平存储电极部分135b。存储电极部分135a和135b具有围绕像素电极191的结构。
栅极绝缘层140可在栅极线121和存储电极线131上形成。布置于数据线171的下部分处的半导体层151、以及布置于源/漏电极的下部分处以及薄膜晶体管Q的沟道部分处的半导体层154形成于栅极绝缘层140上。
多个欧姆触点可形成于各个半导体层151和154上,以及数据线171与源/漏电极之间,但在附图中省略。
包括源电极173、与源电极173连接的数据线171以及漏电极175的数据导体171、173和175形成于各个半导体层151和154、以及栅极绝缘层140上。
栅电极124、源电极173以及漏电极175与半导体层154一起形成薄膜晶体管Q,并且薄膜晶体管Q的沟道形成于源电极173与漏电极175之间的一部分半导体层154上。
第一保护层180a形成于数据导体171、173和175以及半导体层154的暴露部分上。第一保护层180a可包括无机绝缘材料,诸如,例如,氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)或者有机绝缘材料。
滤色片230和遮光件220形成于第一保护层180a上。
遮光件220具有拥有对应显示图像的区域的开口的晶格结构,并且由防止光穿过其中传输的材料形成。滤色片230形成在遮光件220的开口处。遮光件220包括在平行于栅极线121的方向上形成的水平遮光件220a以及在平行于数据线171的方向上形成的垂直遮光件220b。
滤色片230可以显示诸如,例如包括红色、绿色和蓝色的三基色的基色之一。然而,颜色并不限于包括红色、绿色、和蓝色的三基色,并且滤色片230也可显示例如青底色、紫红底色、黄底色、以及白底色中的一个。滤色片230可由对每个相邻像素显示不同颜色的材料形成。
覆盖滤色片230以及遮光件220a和220b的第二保护层180b形成在滤色片230和遮光件220a和220b上。第二保护层180b可包括无机绝缘材料,诸如,例如,氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)或者有机绝缘材料。不像图2所示的截面图,在由于滤色片230与遮光件220之间的厚度不同产生层阶(step)的情况下,第二保护层180b可包括有机绝缘材料,所以可以减少或移去该层阶。
滤色片230、遮光件220、以及保护层180a和180b具有暴露漏电极175的接触孔185。
像素电极191在第二保护层180b上形成。像素电极191可由透明导电材料(诸如,例如,ITO或IZO)形成。
像素电极191的总体形状是四边形,并且像素电极191包括由水平主干(stem)191a和与水平主干191a交叉的垂直主干191b配置成的交叉主干。此外,像素电极191被水平主干191a和垂直主干191b分成四个子区域,并且每个子区域包括多个微小分支191c。在一个实施方式中,像素电极191可进一步包括围绕像素电极191的外圆周的外主干。
像素电极191的微小分支191c与栅极线121或水平主干191a形成约40°至45°的角。此外,两个相邻子区域的微小分支191c可彼此相互垂直。此外,微小分支191c的宽度渐渐增大,或者微小分支191c间的距离可改变。
像素电极191包括延伸197,其在垂直主干191b的下端连接并且具有比垂直主干191b更大的区域,并且通过延伸197处的接触孔185与漏电极175物理和电连接以从数据电极175接收数据电压。
上述薄膜晶体管Q和像素电极191仅作为实例描述,并且可以修改薄膜晶体管的结构与像素电极的设计以改善侧面可视性。
下配向层11在像素电极191上形成,并且可以是垂直配向层。作为由诸如,例如聚酰胺酸、聚硅氧烷、或聚酰亚胺等的材料制成的液晶配向层的下配向层11可包括通常使用的材料中至少一种。
上配向层21布置在面对下配向层11的部分处,并且微腔305在下配向层11与上配向层21之间形成。上配向层21可由与下配向层11相同的材料形成。包括液晶分子310的液晶材料通过液晶注入孔307被注入到微腔305中。微腔305可在像素电极191的列方向或垂直方向上形成。在一个实施方式中,形成配向层11和21的配向材料以及包括液晶分子310的液晶材料可以通过使用毛细力注入到微腔305中。
微腔305通过布置在重叠栅极线121的部分处的多个液晶注入孔形成区域307FP在垂直方向上分开,并且多个微腔305可沿栅极线121延伸的方向上形成。多个形成的微腔305的每个可以对应像素区,并且像素区可以对应于显示图像的区域。
共用电极270被设置在上配向层21上。共用电极270接收共用电压,并且与像素电极191一起产生电场,向像素电极191施加数据电压来确定布置于两个电极之间的微腔305处的液晶分子310倾斜的方向。共用电极270与像素电极191形成电容器以甚至在薄膜晶体管断开后维持所接收的电压。共用电极270可由透明导电材料(诸如,例如,ITO或IZO)制成。
顶层360布置在共用电极270上。顶层360用作支承构件以便形成作为像素电极191与共用电极270之间的空间的微腔305。顶层360可包含干膜。干膜可以是成膜的感光抗蚀剂,并主要由用于形成印刷电路基板的电路的材料制成。干膜具有突出的粘附性和平坦性,并且因而,干膜被适当地用作液晶显示器中的顶层360。
覆盖层390被设置在顶层360上。在一个实施方式中,覆盖层390填充液晶注入孔形成区域307FP并且覆盖由液晶注入孔形成区域307FP暴露的微腔305的液晶注入孔307。覆盖层390包括有机材料或无机材料。在此,例如,有机材料可以是丙烯酸(acryl-)基材料、矽氧烷(siloxane-)基材料、或苯乙烯基材料,而无机材料可以是例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、或碳氧化硅(SiOC)。
在一个实施方式中,可使覆盖层390与顶层360的侧表面和上表面接触。
在一个实施方式中,如图3所示,分隔壁360PW布置于在水平方向上彼此相邻的微腔305之间。分隔壁360PW形成于数据线171的延伸方向上,并且共用电极270设置于分隔壁360PW与顶层360之间。在一个实施方式中,共用电极270设置于微腔305的上方以穿过其中延伸并设置于分隔壁360PW之上。在这种情况下,设置于分隔壁360PW之上的共用电极270可基本位于与设置于微腔305之上的共用电极相同的平面上。在一个实施方式中,未使得分隔壁360PW与顶层360接触,并且分隔壁360PW的宽度可从基板110朝顶层360变得更窄。分隔壁360PW可包括透明无机材料或透明有机材料,其可用于柱状空间中用作构成部件来维持常规液晶显示器中的盒间隙。在此,无机材料可以是例如氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、或者金属材料的黑矩阵。
分隔壁360PW可以分隔或限定微腔305。在一个实施方式中,因为在微腔305之间形成分隔壁360PW,甚至当基板110弯曲时可能产生更多的应力,并且盒间隙的变形程度可能会进一步减小。
在下文中,将参照根据一个实施方式的图4至图13描述参照图1至图3描述的液晶显示器的制造方法。
图4至图13是示出根据一个实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。图4至图13示出单元区域UR(如图1所示)作为整个像素区域的部分。
参照图4至图5,原始顶层360M形成于载体基板310上,并且共用电极270形成于原始顶层360M上。原始顶层360M由诸如,例如成膜的感光抗蚀剂的干膜形成。共用电极270可由透明导电材料(诸如,例如,ITO或IZO)制成。
参照图6,保护膜350形成于共用电极270之上以形成转印结构400。
参照图7,除了转印结构外,包括薄膜晶体管的显示面板1000设置于基板110上。再次参照图1至图3简要地描述显示面板1000的制造方法。
参照图1至图3,为了在基板110上形成普遍熟知的开关元件,形成了在水平方向延伸的栅极线121,栅极绝缘层140形成于栅极线121上,半导体层151和154形成于栅极绝缘层140上,并且形成源电极173和漏电极175。在这种情况下,与源电极173连接的数据线171可形成为在穿过栅极线121时在垂直方向上延伸。
第一保护层180a形成于包括源电极173、漏电极175、和数据线171的数据导体171、173和175、以及半导体层154的暴露部分上。
滤色片230形成于与第一保护层180a上的像素区域对应的位置处,并且遮光件220形成于滤色片230之间。
覆盖滤色片230和遮光件220的第二保护层180b形成于滤色片230和遮光件220上,并且第二保护层180b形成以电气和物理连接像素电极191与漏电极175的接触孔185。
此后,像素电极191形成于第二保护层180b上。
再次参照图7,分隔壁360PW形成于显示面板1000上。分隔壁360PW形成以重叠与遮光区域对应的垂直遮光件220b。分隔壁360PW可以包括多个分隔壁360PW,这些分隔壁形成为与对应于像素区域的第一区域P分离像素区域的宽度,并可在对应将参照图11描述的液晶注入孔形成区域307FP的第二区域Q处移去。
参照图8,将参照图6描述的转印结构400通过使用层压处理转印于显示面板1000上。在该转印步骤之前,移去转印结构400的保护膜350,并且共用电极270设置于显示面板1000的分隔壁360PW之上。在该转印步骤中,可以施加热或压力。在这种情况下,多个微腔305可以以使得被分隔壁360PW和原始顶层360M围绕的方式形成。
参照图9,载体基板310与转印结构400分离。
参照图10,通过使用光刻工艺移去位于参照图7描述的第二区域Q处的原始顶层360M来部分地暴露共用电极270。在这种情况下,由于移去位于第二区域Q的原始顶层360M,顶层360形成于参照图7描述的第一区域P处。
参照图11,通过蚀刻移去共用电极270的暴露部分。在这种情况下,液晶注入孔形成区域307FP可形成在参考图7描述的显示面板1000的第二区域Q处。液晶注入孔形成区域307FP设置于微腔305之间。
参照图12,可通过硬化顶层360改善顶层360的耐用性。本文中,硬化温度在约150至约250℃的范围内。然后,向液晶注入孔形成区域307FP滴入液晶材料,并且然后通过设置于微腔305的入口处的液晶注入孔307注入于微腔305中。可在注入液晶材料之前将配向材料注入于微腔305中。
参照图13,形成覆盖层390以填充液晶注入孔形成区域307FP。虽然未示出,偏振器可附接至基板110的下侧以及覆盖层390的上侧。
图14是示出根据一个实施方式的液晶显示器的布局图。图15是沿图14的线XV-XV截取的截面图。图16是沿图14的线XVI-XVI截取的截面图。
参照图14至16,栅极线121形成于由透明玻璃或塑料形成的绝缘基板110上。栅极线121包括栅电极124和宽端部(未示出)用来连接另一层或外部驱动电路。栅极线121可由铝基金属(诸如,例如,铝(Al)或铝合金)、银基金属(诸如,例如银(Ag)或银合金)、铜基金属(诸如,例如,铜(Cu)或铜合金)、钼基金属(诸如,例如,钼(Mo)或钼合金)、铬(Cr)、钽(Ta)以及钛(Ti)形成。然而,栅极线121也可具有包括至少两个导电层的多层结构,该至少两个导电层具有不同物理属性。
栅极绝缘层140形成于栅极线121上。栅极绝缘层140可具有包括至少两个绝缘层的多层结构,该至少两个绝缘层具有不同物理属性。布置在数据线171的下部分的半导体层151以及布置在源/漏电极的下部分以及薄膜晶体管Q的沟道部分的半导体层154形成于栅极绝缘层140上。半导体层154可由非晶硅或多晶硅、或氧化物半导体制成。
多个欧姆触点可形成于各个半导体层151和154上以及数据线171与源/漏电极之间,但在附图中省略。
包括源电极173、与源电极173连接的数据线171和漏电极175的数据导体171、173和175形成于各个半导体层151和154以及栅极绝缘层140上。数据线171包括宽端部(未示出)用来连接另一层或外部驱动电路。数据线171传输数据信号并大体在垂直方向上延伸以横穿栅极线121。
源电极173为数据线171的一部分,并被布置在与数据线171相同的线上。漏极175形成以平行于源电极173延伸。因此,漏极175平行于数据线171的部分。可以改变源电极173和漏电极175的结构。
栅极124、源电极173以及漏电极175连同半导体154一起形成薄膜晶体管Q,并且薄膜晶体管的沟道布置在源电极173与漏电极175之间的半导体154内。
数据线171和漏电极175可由耐熔金属,诸如,例如钼、铬、钽、和钛、或其合金制成,并可具有包括耐熔金属层(未示出)和低电阻导电层(未示出)的多层结构。多层结构的实例可以包括包含铬或钼(合金)、下层和铝(合金)上层的双层,以及包括钼(合金)下层、铝(合金)中间层、以及钼(合金)上层的三层。
第一保护层180a形成于数据导体171、173和175以及暴露的半导体层154上。第一保护层180a可以包括无机绝缘体,诸如,例如,氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、或有机绝缘体。
滤色片230和遮光件220形成于第一保护层180a上。
第一,遮光件220具有拥有对应显示图像的区域的开口的晶格结构,并由防止光被传输的材料形成。滤色片230形成于遮光件220的开口处。遮光件220包括在平行于栅极线121的方向上形成的水平遮光件220a以及在平行于数据线171的方向上形成的垂直遮光件220b。
滤色片230可显示诸如包括例如红色、绿色和蓝色的三基色的基色之一。然而,颜色并不限于包括红色、绿色和蓝色的三基色,并且滤色片230也可显示青底色、紫红底色、黄底色以及白底色中之一。滤色片230可由针对各个相邻像素显示不同颜色的材料形成。
覆盖滤色片230和遮光件220的第二保护层180b形成于滤色片230和遮光件220上。第二保护层180b可以包括无机绝缘材料,诸如,例如,氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)或有机绝缘材料。与图15的截面图中的示意图相反,在由于滤色片230与遮光件220之间的厚度之差产生层阶的情况下,第二保护层180b可以包括有机绝缘材料,以便可以减少或移去该层阶。
滤色片230、遮光件220和保护层180a和180b具有暴露漏电极175的接触孔185。
共用电极270形成于第二保护层180b上。共用电极270具有平面形状,可形成于整个第一基板110上作为板片(plate),并可具有形成于对应漏电极175的周边的区域内的开口138。即,共用电极270可具有板片形的平面形状。
布置于相邻像素上的共用电极270被彼此连接以接收从显示区域的外面提供的预定电平的共用电压。
夹层绝缘层180c形成于共用电极270上。夹层绝缘层180c可由有机绝缘材料或无机绝缘材料形成。
像素电极191布置于夹层绝缘层180c上。像素电极191可由诸如,例如ITO或IZO的透明导电材料形成。像素电极191包括多个切口91和布置于相邻切口91之间的多个分支电极192。
第一保护层180a、第二保护层180b和夹层绝缘层180c具有暴露漏电极175的接触孔185。像素电极191通过第一接触孔185与漏电极175物理地并且电气地连接以接收来自漏电极175的电压。
共用电极270是第一场产生电极或第一电极,并且像素电极191是第二场产生电极或第二电极。像素电极191和共用电极270可以形成水平电场。作为场产生电极的像素电极191和共用电极270产生电场使得布置于其上的液晶分子310在与电场的方向平行的方向上转动。因而,根据液晶分子的确定的转动方向,通过液晶层的光的偏振改变。
根据示出的实施方式的液晶显示器,共用电极270具有平面形状并且像素电极191具有多个分支电极,然而根据另一实施方式的液晶显示器,像素电极191可具有平面形状并且共用电极270可具有多个分支电极。
实施方式可应用于下面所有的情况:两个场产生电极通过基板110上的绝缘层重叠;绝缘层下的第一场产生电极具有平面形状,并且绝缘层上的第二场产生电极具有多个分支电极。
下配向层11形成于像素电极191上。作为由诸如,例如聚酰胺酸、聚硅氧烷、聚酰亚胺等的材料制成的液晶配向层的下配向层11可以包括通常使用的材料或光控配向材料中至少一个。
上配向层21布置在面对下配向层11的部分处,并且微腔305形成于下配向层11与上配向层21之间。上配向层21可由与下配向层11相同的材料形成。包括液晶分子310的液晶材料通过液晶注入孔307注入于微腔305中。
微腔305可形成于列方向上,即,像素电极191的垂直方向。在一个实施方式中,形成配向层11和21的配向材料以及包括液晶分子310的液晶材料可通过使用毛细力注入于微腔305中。
微腔305被布置在重叠栅极线121的部分处的多个液晶注入孔形成区域307FP沿着垂直方向划分,并且可沿栅极线121延伸的方向形成多个微腔305。多个形成的微腔305中的每个可对应于像素区域,并且像素区域可对应于显示图像的区域。
顶层360设置于上配向层21上。顶层360用作支撑件以便形成微腔305。顶层360可以包括干膜。干膜可以是成膜的光敏抗蚀剂,并且可以主要由用于形成印刷电路基板的电路的材料制成。干膜具有突出的粘附性和平坦性,并且从而干膜被适当用作根据一个实施方式的液晶显示器中的顶层360。
覆盖层390设置于顶层360上。在一个实施方式中,覆盖层390填充液晶注入孔形成区域307FP并且覆盖由液晶注入孔形成区域307FP暴露的微腔305的液晶注入孔307。覆盖层390包括有机材料或无机材料。
在一个实施方式中,可使得覆盖层390与顶层360的侧表面和上表面接触。
在一个实施方式中,如图16所示,分隔壁360PW布置于在水平方向上彼此邻近的微腔305之间。分隔壁360PW形成于数据线171的延伸方向上,并且共用电极270设置于分隔壁360PW与顶层360之间。分隔壁360PW的宽度可能从基板110朝向顶层360变得更窄。分隔壁360PW可以包括透明无机材料或透明有机材料,其可在列空间中被用作组成元件来维持传统液晶显示器中的单元间隙。
分隔壁360PW可分隔或限定微腔305。在一个实施方式中,因为分隔壁360PW形成于微腔305之间,即使在基板110弯曲时可能产生更多的应力,并且单元间隙的变形程度可能会进一步减小。
在下文中,将参照根据一个实施方式的图17至图24描述参照图14至图16描述的液晶显示器的制造方法。
图17至图24是示出根据一个实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。
参照图17和图18,原始顶层360M形成于基板310上,并且保护膜350形成于原始顶层360M上以形成转印结构500。原始顶层360M由诸如,例如成膜的光敏抗蚀剂的干膜形成。
参照图19,除了转印结构500外,包括薄膜晶体管的显示面板1000设置于基板110上。将再次参照图14至图16简要地描述显示面板1000的制造方法。
参照图14至图16,为了在基板220上形成通常已知的开关元件,形成在水平方向上延伸的栅极线121,并且栅极绝缘层140形成于栅极线121上,半导体层151和154形成于栅极绝缘层140上,并且形成源电极173和漏电极175。在这种情况下,与源电极173连接的数据线171可以形成为在与栅极线121交叉的同时在垂直方向上延伸。
第一保护层180a形成于包括源电极173、漏电极175和数据线171的数据导体171、173和175以及半导体层154的暴露部分上。
滤色片230形成于与第一保护层180a上的像素区对应的位置处,并且遮光件220形成于滤色片230之间。
覆盖滤色片230和遮光件220的第二保护层180b形成于滤色片230和遮光件220上,并且第二保护层180b形成为具有电气和物理地连接像素电极191和漏电极175的接触孔185。
接下来,平面形状的共用电极270形成于第二保护层180b上。共用电极270具有布置在重叠栅极线121或数据线171的部分处的开口138,但可形成为在相邻像素中连接。夹层绝缘层180c形成于共用电极270上,并且夹层绝缘层180c形成于像素电极191上。夹层绝缘层180c具有物理地并电气力连接像素电极191与漏电极175,以及第一保护层180a与第二保护层180b的接触孔185。
像素电极191包括多个切口91和布置于相邻切口91之间的多个分支电极192。
再次参照图19,分隔壁360PW形成于显示面板1000上。分隔壁360PW形成为重叠与遮光区域对应的垂直遮光件220b。分隔壁360PW可以包括形成为与跟像素区对应的第一区域P分离了像素区的宽度的多个分隔壁360PW,并可在与将参照图22描述的液晶注入孔形成区域307FP对应的第二区域Q处被移去。
参照图20,通过使用层压处理参照图18描述的转印结构500被转印至显示面板1000上。在该转印步骤之前,移去转印结构500的保护膜350,并且原始顶层360M设置于显示面板1000的分隔360PW上。在转印步骤中,可以施加热或压力。在这种情况下,多个微腔305可以这种方法形成为被分隔壁360PW和原始顶层360M围绕。
参照图21,载体基板310与转印结构500分离。
参照图22,顶层360通过使用光刻工艺移去位于参照图19所描述的第二区域Q处的原始顶层360M,被形成于参照图19所描述的第一区域P处。在这种情况下,液晶注入孔形成区域307FP可形成在参照图19描述的显示面板1000的第二区域Q处。液晶注入孔形成区域307FP设置于微腔305之间。
参照图23,可通过硬化顶层360改善顶层360的耐用性。本文中,硬化温度在约150至约250℃的范围内。然后,向液晶注入孔形成区域307FP滴入液晶材料,并且然后通过设置于微腔305的入口处的液晶注入孔307注入于微腔305中。可在注入液晶材料之前将配向材料注入于微腔305中。
参照图24,形成覆盖层390以填充液晶注入孔形成区域307FP。虽然未示出,偏振器可附接至基板110的下侧以及覆盖层390的上侧。
图25是示出根据一个实施方式的液晶显示器的布局图。图26是沿图25的线XXVI-XXVI截取的截面图。图27是沿图25的线XXVII-XXVII截取的截面图。
参照图25至图27所描述的实施方式基本上与参照图1至图3所描述的实施方式相同,从而在下面仅描述其间的不同。
参照图25至图27,顶层360设置于上配向层21上,并且共用电极270设置于顶层360上。上顶层362设置于共用电极270上。上顶层362可用来保护共用电极270,并且可由与顶层360相同的材料形成,或者可以是包括有机材料而不是干膜的光致抗蚀剂。覆盖层390可以设置于上顶层362上。
参照图27,在一个实施方式中,分隔壁360PW和顶层360包括干膜并用作整体形成的结构。分隔壁360PW的宽度可能从基板110朝向顶层360变得更宽。
参照图1至图3给出的说明可应用于图25至图27的实施方式,除了差别以外。
在下文中,将参照根据一个实施方式的图28至图37描述参照图25至图27描述的液晶显示器的制造方法。
图28至图37是示出根据一个实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。图28至图37示出了单元区域UR(如图25所示)作为整个像素区的部分。
参照图28和图29,原始顶层360M形成于载体基板310上,并且暴露原始顶层360M以在下列开发步骤中具有虚线标明的图案。曝光量可根据每个区域而改变所以原始顶层360M具有虚线标明的图案。例如,形成分隔壁的区域被称作第一区域X1,形成顶层的区域称作第二区域X2,并且形成液晶注入孔形成区域的区域称作第三区域X3。然后,通过使用例如缝隙掩模和半色调(halftone)掩模照射光使得光在第一区域X1处被遮住并且第三区域X3的曝光量大于第二区域X2的曝光量。在正抗蚀剂的情况下,照射最多的光的第三区域X3可具有被移去的最大的部分,第二区域X2可保持与顶层的厚度一样厚,并且遮住光的第一区域X1可形成于分隔壁中。
原始顶层360M由与成膜的光敏抗蚀剂相同的干膜形成。
参照图30,保护膜350形成于原始顶层360M之上以形成转印结构600。
参照图31,除了转印结构600外,包括薄膜晶体管的显示面板1000设置于基板110上。未提供与参照图1至图3所描述的显示面板1000的制造方法相同的部分。
参照图32,通过使用层压处理参照图30描述的转印结构600被转印至显示面板1000上。在该转印步骤之前,移去转印结构600的保护膜350,并且要形成分隔壁的第一区域X1布置成对应于显示面板1000的垂直遮光件220b。在转印步骤中,可以施加热或压力。
参照图33,载体基板310与转印结构600分离,并且通过生成(develop)原始顶层360M形成顶层360、分隔壁360PW、以及液晶注入孔形成区域307FP。在这种情况下,可以形成由顶层360和分隔壁360PW围绕的多个微腔305。
参照图34,可通过硬化顶层360改善顶层360的耐用性。本文中,硬化温度在约150至约250℃的范围内。
参照图35,共用电极270形成于顶层360上。在这种情况下,共用电极270也可形成于液晶注入孔形成区域307FP处。
参照图36,上顶层362形成于共用电极270上,并且可通过将上顶层362用作掩模移去在液晶注入孔形成区域307FP处形成的共用电极270。然后,向液晶注入孔形成区域307FP滴入液晶材料,并且然后通过设置于微腔305的入口处的液晶注入孔307注入于微腔305中。可在注入液晶材料之前将配向材料注入于微腔305中。
参照图37,形成覆盖层390以填充液晶注入孔形成区域307FP。虽然未示出,偏振器可附接至基板110的下侧以及覆盖层390的上侧。
在下文中,将参照根据一个实施方式的图38至图44描述参照图25至图27描述的液晶显示器的制造方法。
图38至图44是示出根据一个实施方式的液晶显示器的制造方法的逐步立体图。
参照图38至图44所描述的实施方式基本上与参照图28至图37所描述的实施方式相同,从而在下面仅描述其间的不同。
参照图38,暴露以具有与参照图28至图33所描述的液晶显示器的制造方法相似的虚线标明的图案的转印结构被转印至包括薄膜晶体管的显示面板1000。接下来,共用电极270形成于原始顶层360M上。
参照图39至图41,上顶层362形成于共用电极270上。图案化上顶层362以暴露与形成液晶注入孔形成区域的第三区域X3对应的区域处的共用电极270。接下来,原始顶层360M暴露于通过蚀刻暴露的共用电极270形成液晶注入孔形成区域的第三区域X3处。
参照图42,通过生成(develop)原始顶层360M形成顶层360、分隔壁360PW、以及液晶注入孔形成区域307FP。形成由顶层360和分隔壁360PW围绕的微腔305,并且液晶注入孔形成区域307FP形成于微腔305之间。
参照图43,通过硬化顶层360和上顶层362能够改善顶层360和上顶层362的耐用性。本文中,硬化温度在约150至约250℃的范围内。然后,向液晶注入孔形成区域307FP滴入液晶材料,并且然后通过设置于微腔305的入口处的液晶注入孔307注入于微腔305中。可在注入液晶材料之前将配向材料注入于微腔305中。
参照图44,形成覆盖层390以填充液晶注入孔形成区域307FP。虽然未示出,偏振器可附接至基板110的下端以及覆盖层390的上端。
虽然已经结合某些实施方式描述了本发明,但应当理解的是,本发明不限于所公开的实施方式,相反地,本发明旨在涵盖落入所附权利要求的实质和范围内的各种修改和等同布置方式。

Claims (20)

1.一种液晶显示器,包括:
基板;
薄膜晶体管,布置于所述基板上;
像素电极,布置于所述薄膜晶体管上;以及
顶层,面对所述像素电极,
其中,多个微腔形成于所述像素电极与所述顶层之间,所述多个微腔的每个微腔包括液晶材料,并且其中,分隔壁形成于所述微腔之间,所述顶层包括干膜。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述顶层和所述分隔壁是由彼此不同的材料制成。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器,其中,当从所述基板朝向所述顶层看时所述分隔壁的宽度变得更窄。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器,还包括,
覆盖层,设置于所述顶层上,
其中,所述覆盖层接触所述顶层的上表面。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器,其中,所述液晶注射孔形成区域设置于所述微腔之间,并且所述覆盖层覆盖所述液晶注入孔形成区域。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器,还包括,
共用电极,设置于所述微腔与所述顶层之间。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器,其中,所述共用电极设置于所述分隔壁与所述顶层之间。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器,其中,所述共用电极与所述顶层接触。
9.根据权利要求5所述的液晶显示器,还包括:
共用电极,具有设置于所述共用电极与所述像素电极之间的保护层。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器,其中,所述顶层与所述分隔壁接触。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器,其中,所述分隔壁包括干膜,并且所述分隔壁与所述顶层一起形成一体式结构。
12.根据权利要求11所述的液晶显示器,其中,当从所述基板朝向所述顶层看时所述分隔壁的宽度变得更宽。
13.根据权利要求12所述的液晶显示器,还包括
共用电极,设置于所述顶层上。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器,还包括
覆盖层,设置于所述共用电极上,
其中,液晶注入孔形成区域设置于所述微腔之间,并且所述覆盖层覆盖所述液晶注入孔形成区域。
15.根据权利要求14所述的液晶显示器,还包括
上顶层,设置于所述共用电极与所述覆盖层之间。
16.一种制造液晶显示器的方法,所述方法包括:
在载体基板上形成原始顶层;
通过在所述原始顶层上形成共用电极来形成转印结构;
在包括薄膜晶体管的显示面板上形成分隔壁;
通过将所述转印结构转印于所述显示面板上来形成由所述分隔壁和所述原始顶层围绕的多个微腔;
将所述载体基板与所述转印结构分离;
通过部分地移去所述原始顶层来暴露所述共用电极的一部分;
通过部分地蚀刻所述共用电极的被暴露的部分在所述微腔之间形成液晶注入孔形成区域;
通过所述液晶注入孔形成区域将液晶材料注入于所述微腔中;
以及
形成覆盖层以填充所述液晶注入孔形成区域。
17.根据权利要求16所述的制造方法,其中,所述原始顶层包括干膜抗蚀剂。
18.根据权利要求17所述的制造方法,其中,形成所述分隔壁包括:
从所述液晶注入孔形成区域中移去所述分隔壁;以及
形成在与所述显示面板的遮光区域对应的区域处设置的所述分隔壁。
19.根据权利要求18所述的制造方法,还包括:
通过部分地移去所述原始顶层并硬化顶层来形成所述顶层。
20.根据权利要求19所述的制造方法,其中,所述共用电极设置于所述分隔壁与所述顶层之间。
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