CN105572977B - 液晶显示器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及液晶显示器及其制造方法。示例性实施方式提供液晶显示器，包括：基板；薄膜晶体管，布置在基板上；像素电极，连接至薄膜晶体管；顶层，布置成面向像素电极；以及覆盖层，布置在顶层上，其中，多个微腔布置在像素电极与顶层之间，微腔形成包括液晶材料的液晶层，液晶注入部分形成在微腔之间，覆盖层布置为覆盖液晶注入部分，并且覆盖层包括遮光材料和水溶性聚合物材料。

Description

液晶显示器及其制造方法
技术领域
本申请涉及液晶显示器及其制造方法。
背景技术
作为广泛使用的平板显示设备之一的液晶显示器包括两个显示面板，其中形成诸如像素电极和公共电极的场生成电极以及一个插入在两个显示面板中间的液晶层。
液晶显示器通过将电压施加到场生成电极来在液晶层中产生电场以确定液晶层的液晶分子(也称为液晶)的取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中形成多个微腔并且利用液晶填充微腔以实现显示器的技术。虽然在传统的液晶显示器中使用两片基板，但是该技术在一个基板上形成组成元件，从而减少设备的重量、厚度等。
在显示器形成过程中，液晶可以经由液晶注入部分填充微腔，然后液晶注入部分可以被封闭并且可以进行封装处理以保护所有的元件。
然而，封装处理中采用的材料可能与液晶接触，从而污染它们。
在本背景技术部分中所公开的上述信息仅用于增强对背景技术的理解，并且因此背景技术部分可能包含并不形成在该国中为本领域的普通技术人员所知的现有技术的信息。
发明内容
实施方式致力于提供液晶显示器，及其制造方法，其具有能够封闭液晶注入部分而不污染液晶的特征。
此外，实施方式致力于提供液晶显示器，及其制造方法，具有包括由促进光刻处理的材料制成的覆盖层的特征。
另外，实施方式致力于提供液晶显示器，及其制造方法，具有包括由促进遮光的材料制成的覆盖层的特征。
示例性实施方式提供液晶显示器，包括：基板；薄膜晶体管，布置在基板上；像素电极，连接至薄膜晶体管；顶层，布置成面向像素电极；覆盖层，布置在顶层上；以及液晶层，布置在像素电极与顶层之间并且通过多个微腔形成，其中，微腔包括液晶材料。
其中，液晶注入部分形成在微腔之间，覆盖层布置为覆盖液晶注入部分，并且覆盖层包括遮光材料和水溶性聚合物材料。
水溶性聚合物材料可包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇甲醚、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
遮光材料可包括水溶性黑色染料或者黑色颜料。
水溶性黑色染料可包括2-萘磺酸，三钠6-[(7-氨基-1-羟基-3-磺酰-2-萘基)偶氮]-3-4-4-氨基-6或者7-磺酰萘基-偶氮-苯基-偶氮-4-羟基萘-2-磺酸盐，三钠4-氨基-3-[[4-[[4-[(2-氨基-4-羟苯基)偶氮]苯基]氨基]-3-磺酰基苯基]偶氮]-5-羟基-6-(苯偶氮基)萘-2,7-二磺酸盐，和二钠4-氨基-3,6-双[[4-[(2,4-二氨基苯基)偶氮]苯基]偶氮]-5-羟基萘-2,7-二磺酸盐2,7-萘二磺酸中的至少一种。
覆盖层可以进一步包括感光材料。
感光材料可包括重铬酸铵、重氮树脂、苯乙烯基吡啶基和有机吡啶盐基中的至少一种。
覆盖层可以进一步包括粘附催化剂。
粘附催化剂可包括由化学式2表示的化合物。
Figure BDA0000827991480000031
覆盖层可以沿着液晶注入部分布置，并且在对应于微腔的部分处打开。
覆盖层可包括沿着液晶注入部分布置的第一遮光构件和布置为与第一遮光构件交叉的第二遮光构件，并且第一遮光构件和第二遮光构件可包括相同的材料。
覆盖层可形成为在显示区中具有矩阵形状。
液晶显示器可以进一步包括沿着薄膜晶体管的数据线布置的遮光构件，并且遮光构件可布置在不同于沿着液晶注入部分布置的覆盖层的层。
液晶层的液晶材料和覆盖层可以彼此接触。
示例性实施方式提供液晶显示器的制造方法，方法包括：在包括显示区和外围区的基板上形成薄膜晶体管；在显示区中的薄膜晶体管上形成像素电极；在像素电极上形成牺牲层；在牺牲层上形成顶层；通过去除牺牲层形成多个微腔，液晶注入部分形成在各个微腔中，其中，像素区对应于微腔；经由液晶注入部分将液晶材料注入微腔中；在显示区和外围区上覆盖覆盖材料以覆盖顶层和液晶注入部分；并且通过使覆盖材料图案化并去除覆在像素区上的覆盖材料来形成覆盖层。
覆盖材料可包括水溶性聚合物材料、感光材料和遮光材料。
覆盖层的形成可包括通过在基板上布置掩模并且通过使用曝光和显影处理来去除覆在外围区和像素区上的覆盖材料。
覆盖层可以矩阵图案形成在显示区中。
水溶性聚合物材料可包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇甲醚、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
遮光材料可包括水溶性黑色染料或者黑色颜料。
水溶性黑色染料可包括2-萘磺酸，三钠6-[(7-氨基-1-羟基-3-磺酰-2-萘基)偶氮]-3-4-4-氨基-6或者7-磺酰萘基-偶氮-苯基-偶氮-4-羟基萘-2-磺酸盐，三钠4-氨基-3-[[4-[[4-[(2-氨基-4-羟苯基)偶氮]苯基]氨基]-3-磺酰基苯基]偶氮]-5-羟基-6-(苯偶氮基)萘-2,7-二磺酸盐，和二钠4-氨基-3,6-双[[4-[(2,4-二氨基苯基)偶氮]苯基]偶氮]-5-羟基萘-2,7-二磺酸盐2,7-萘二磺酸中的至少一种。
感光材料可包括重铬酸铵、重氮树脂、苯乙烯基吡啶基和有机吡啶盐基中的至少一种。
微腔可包括多个区域，液晶注入部分形成在区域之间，并且覆盖层可沿着液晶注入部分形成。
液晶注入部分可形成为在与连接至薄膜晶体管的栅极线平行的方向上延伸。
根据示例性实施方式，可以通过形成包括水溶性聚合物材料的覆盖层防止液晶的污染，可以通过形成促进光刻处理的覆盖层经由光刻处理暴露外围部分的焊盘单元，并且可以通过形成包括遮光材料的覆盖层而省略额外形成遮光构件，从而减少处理。
附图说明
图1是部分地示出了根据示例性实施方式的液晶显示器中的外围区和显示区的俯视平面图；
图2是示出根据示例性实施方式的液晶显示器的图1中的区域A的俯视平面图；
图3是沿着图2中的线III-III截取的截面图；
图4是沿着图2中的线IV-IV截取的截面图；
图5是根据示例性实施方式的液晶显示器中的滤色器和隔板的俯视平面图；
图6是沿着图5的线VI-VI截取的截面图；
图7是示出了覆盖层如何布置在根据示例性实施方式的液晶显示器中的俯视平面图；
图8是示出了根据图4的示例性实施方式的变形的液晶显示器的截面图；
图9是示出了覆盖层如何布置在根据图8的示例性实施方式的液晶显示器中的俯视平面图；
图10是示出了根据图4的示例性实施方式的变形的液晶显示器的截面图；
图11是示出了根据示例性实施方式的液晶显示器的制造方法的流程图；并且
图12、图13和图14是示出了根据示例性实施方式的液晶显示器的制造方法的俯视平面图和截面图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述示例性实施方式。如本领域技术人员将意识到的，在完全不背离本发明构思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，在本文中提供引入的示例性实施方式以使公开的内容透彻并且完整，并且充分地向本领域技术人员传达本发明构思的精神。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。将理解，当层被称为“在”另一层或基板“上”时，其可以直接在另一层或基板上，或者也可存在介于其间的另一层或基板。遍及整个说明书，相同的参考标号表示相同的元件。
图1是部分地示出了根据示例性实施方式的液晶显示器中的外围区和显示区的俯视平面图。
参考图1，根据本示例性实施方式的液晶显示器可包括液晶面板组件400、连接至液晶面板组件400的栅极驱动器(未示出)和数据驱动器(未示出)、连接至数据驱动器的灰度电压产生器(未示出)、向液晶面板组件400发射光的光源单元(未示出)、控制光源单元的光源驱动器(未示出)、和控制它们的信号控制器(未示出)。
栅极驱动器或者数据驱动器可以形成在液晶面板组件400上，并且可以形成为单独的集成电路芯片。
液晶面板组件400的基板110包括显示区DA和定位为围绕显示区DA的外围区PA。显示区DA是输出实际图像的区域，并且在外围区PA中，形成上述的栅极驱动器或者数据驱动器，或者放置作为连接至外部电路的部分的包括栅极焊盘、数据焊盘等的栅极焊盘部分121P、数据焊盘部分171P。栅极焊盘是位于栅极线121的端部处的宽部分，并且数据焊盘是位于数据线171的端部处的宽部分。
在下文中，将参考图2至图4详细地描述布置在液晶显示器的显示区DA中的组成元件。
图2是示出根据示例性实施方式的液晶显示器的图1中的区域A的俯视平面图。图3是沿着图2中的线III-III截取的截面图。图4是沿着图2中的线IV-IV截取的截面图。
图2示出了多个像素的2×2像素部分，并且在根据示例性实施方式的液晶显示器中可上/下和右/左重复布置这些像素。
参考图2至图4，栅极线121和存储电极线131形成在由透明玻璃或塑料制成的基板110上。栅极线121包括栅电极124。存储电极线131主要在水平方向上延伸，并且传输诸如公共电压Vcom的预定电压。存储电极线131包括基本上垂直于栅极线121延伸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的端部彼此连接的水平存储电极部分135b。垂直存储电极部分135a和水平存储电极部分135b具有围绕像素电极191的结构。
栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。位于数据线171下方的半导体层151以及位于源电极173/漏电极175下方并且对应于薄膜晶体管Q的沟道区域的半导体层154形成在栅极绝缘层140上。
多个欧姆接触可形成在半导体层151与数据线171之间、以及在源电极173/漏电极175下方并对应于沟道区域的半导体层154与源电极173/漏电极175之间，并且在附图中省略。
包括源电极173、连接至源电极173的数据线171、以及漏电极175的数据导体171、173和175形成在半导体层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的沟道形成在源电极173与漏电极175之间的半导体层154的暴露部分中。
第一层间绝缘层180a形成在数据导体171、173和175以及半导体层154的因为未被源电极173和漏电极175覆盖而暴露的部分上。第一层间绝缘层180a可包括诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘体。
第二层间绝缘层180b和第三层间绝缘层180c可以位于第一层间绝缘层180a上。第二层间绝缘层180b可以由有机材料形成，并且第三层间绝缘层180c可包括诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘体。第二层间绝缘层180b由有机材料形成从而减少或者去除台阶。与本示例性实施方式不同，可以省去第一层间绝缘层180a、第二层间绝缘层180b、和第三层间绝缘层180c中的一个或两个。
接触孔185可以形成为延伸通过第一层间绝缘层180a、第二层间绝缘层180b、和第三层间绝缘层180c。位于第三层间绝缘层180c上的像素电极191可以电气并物理地通过接触孔185连接至漏电极175。此后，将详细地描述像素电极191。
像素电极191可由诸如ITO或IZO的透明导电材料制成。
像素电极191的整体形状为四边形，并且像素电极191包括由水平主干191a和与水平主干191a相交的垂直主干191b配置的十字形主干。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分支191c。在本示例性实施方式中，像素电极191可进一步包括在像素电极191的右边缘和左边缘连接微分支191c的外主干191d。在本示例性实施方式中，外主干191d位于像素电极191的右边缘和左边缘，然而，其可被定位为延伸至像素电极191的上部或下部。
像素电极191的微分支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分支191c可彼此垂直。另外，每个微分支191c的宽度可逐渐地增加，或者微分支191c之间的距离可改变。
像素电极191包括延伸部分197，该延伸部分197连接至垂直主干191b的下端并且具有比垂直主干191b大的区域，并且通过在延伸部分197处的接触孔185与漏电极175物理和电气连接，从而接收来自漏电极175的数据电压。
上述薄膜晶体管Q和像素电极191仅为示例，并且为了提高侧面可视性可修改薄膜晶体管的结构和像素电极的设计。
下取向层11形成在像素电极191上，并且可以是垂直取向层。作为由诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷、聚酰亚胺等的材料制成的液晶取向层，下取向层11可包括至少一种通常使用的材料。此外，下取向层11可以是光取向层。
在面对下取向层11的部分上布置上取向层21，并且在下取向层11与上取向层21之间形成微腔305。包括液晶分子310(有时称作液晶)的液晶材料被注入微腔305，并且微腔305具有入口区域307。微腔305可沿着像素电极191的列方向(即，垂直方向)形成。在本示例性实施方式中，形成取向层11和21的取向材料以及包括液晶分子310的液晶材料可使用毛细力注入到微腔305。在本示例性实施方式中，下取向层11和上取向层21仅根据位置区别，并且可以彼此连接，如在图4中示出的。下取向层11和上取向层21可以同时形成。
微腔305在垂直方向上被位于与栅极线121重叠的部分处的多个液晶注入部分307FP分开，从而形成多个微腔305，并且多个微腔305可以沿着像素电极191的列方向(即，垂直方向)形成。此外，微腔305在水平方向上被随后将描述的隔板PWP分开，从而形成多个微腔305，并且微腔305可以沿着像素电极191的行方向(即，栅极线121延伸的水平方向)形成。形成的微腔305可分别对应于一个或多个像素区，并且像素区可对应于显示图像的区域。
公共电极270和下绝缘层350被置于上取向层21上。公共电极270接收公共电压，并且与像素电极191(数据电压被施加至像素电极191)一起产生电场，以确定位于两个电极191、270之间的微腔305处的液晶分子310倾斜的方向。公共电极270与像素电极191形成电容器以维持所接收的电压，甚至在薄膜晶体管关断后。
下绝缘层350可以由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)形成。
在本示例性实施方式中，描述了公共电极270形成在微腔305上，但是在另一个示例性实施方式中，公共电极270形成在微腔305下方，使得根据共面电极(CE)模式的液晶驱动是可行的。
在本示例性实施方式中，滤色器230，还称作顶层230，布置在下绝缘层350上。在本示例性实施方式中，顶层230可以由滤色器形成。如图4中所示，在彼此相邻的滤色器当中，单色的滤色器230形成隔板PWP。隔板PWP布置在在水平方向上相邻的微腔305之间。隔板PWP是填充在水平方向上相邻的微腔305的分离空间的部分。如图4中所示，隔板PWP完全填充微腔305的分离空间，然而不限于此，并且其可以部分地填充分离空间。隔板PWP可以沿着数据线171延伸的方向形成。
在隔板PWP上彼此相邻的滤色器230可以重叠。相邻滤色器230彼此接触的边界面可以位于对应于隔板PWP的部分处。
在下文中，将参考图5和图6描述根据示例性实施方式的由滤色器形成的顶层230。
图5是根据示例性实施方式的液晶显示器中的滤色器230和隔板PWP的俯视平面图。图6是沿着图5的线VI-VI截取的截面图。
图5和图6是示意性地说明根据示例性实施方式的液晶显示器中的滤色器230和隔板PWP的示图，并且可以利用图2至图4中的描述就照这样子应用基板110与微腔305之间的组成元件。
参考图5和图6，根据本示例性实施方式的滤色器230包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，并且第一滤色器可包括蓝色滤色器B，第二滤色器可包括红色滤色器R，而第三滤色器可包括绿色滤色器G。
根据本示例性实施方式，隔板PWP由第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器当中任一个形成。在示例性实施方式中，对应于蓝色滤色器B的第一滤色器形成隔板PWP。蓝色滤色器B可包括从对应于像素区PX的部分延伸的隔板PWP和位于红色滤色器R与绿色滤色器G之间的隔板PWP。在该情况下，在隔板PWP中覆盖彼此相反的边缘的红色滤色器R和绿色滤色器G同时彼此相邻，并且可以在隔板PWP上重叠。
代替蓝色滤色器B，可以形成由红色滤色器R或者绿色滤色器G制成的隔板PWP。然而，与红色滤色器R或者绿色滤色器G相比较，蓝色滤色器B具有更大的阻断作用，并且因此如果隔板PWP由蓝色滤色器B形成，具有减小光的反射的优点。另外，蓝色滤色器B除遮光效应以外还具有滤色器的光致抗蚀剂的优异的流动性，从而获得良好的锥角。因此，当形成隔板PWP的滤色器的端部上形成咬边或者比垂直情况大于大致45度倾斜地话，因此可以良好地形成在覆盖隔板PWP的侧壁的同时覆在隔板PWP上的滤色器。
如图5中所示，滤色器230可以形成为具有岛形状以与像素区PX对应。
本发明构思不限于上述示例性实施方式。例如，邻近于每个隔板PWP的滤色器230可以形成隔板PWP。
再次参考图3和图4，上绝缘层370布置在顶层(滤色器)230上。上绝缘层370可以由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)形成。如图3中所示，滤色器230的侧面可以由上绝缘层370覆盖。
图7是示出了覆盖层390如何布置在根据示例性实施方式的液晶显示器中的俯视平面图。
参考图3和图7，覆盖层390布置在显示区中的液晶注入部分307FP处，并且覆盖微腔305的通过液晶注入部分307FP暴露的入口区域307。覆盖层390可以接触位于微腔305处的液晶材料。详细地，覆盖层390可以沿着液晶注入部分307FP布置，并且覆盖层390可以不形成在对应基本上对应于像素区的微腔305的部分中。
在本示例性实施方式中，覆盖层390包括水溶性聚合物材料和遮光材料。在本示例性实施方式中，水溶性聚合物材料可以是通过化学式1表示的聚乙烯醇。此外，根据本示例性实施方式的水溶性聚合物材料可包括聚乙二醇甲醚、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。在化学式1中，n表示重复单元的数目，并且是自然数。
Figure BDA0000827991480000131
在本示例性实施方式中，遮光材料可包括水溶性黑色染料或者黑色颜料。水溶性黑色染料可以通过用于形成覆盖层390的覆盖材料溶解，并且黑色颜料可以在覆盖材料中扩散。
本示例性实施方式的水溶性黑色染料可包括2-萘磺酸，三钠6-[(7-氨基-1-羟基-3-磺酰-2-萘基)偶氮]-3-4-4-氨基-6或者7-磺酰萘基-偶氮-苯基-偶氮-4-羟基萘-2-磺酸盐，三钠4-氨基-3-[[4-[[4-[(2-氨基-4-羟苯基)偶氮]苯基]氨基]-3-磺酰基苯基]偶氮]-5-羟基-6-(苯偶氮基)萘-2,7-二磺酸盐，和二钠4-氨基-3,6-双[[4-[(2,4-二氨基苯基)偶氮]苯基]偶氮]-5-羟基萘-2,7-二磺酸盐2,7-萘二磺酸中的至少一种。
在本示例性实施方式中，因为覆盖层390包括水溶性聚合物材料，虽然覆盖层390与疏水性的液晶材料接触，但是液晶材料未被污染。此外，包括遮光材料的覆盖层390可以用作用于阻断光泄露的黑矩阵。因此，可以省去用于形成用作遮光构件的黑矩阵的附加处理。
另外，覆盖层390可包括感光材料并且因此经受光刻处理。本文中，感光材料可包括重铬酸铵、重氮树脂、苯乙烯基吡啶基、和有机吡啶盐基中的至少一种。
覆盖层390可以进一步包括粘附催化剂。本文中，粘附催化剂可以是通过化学式2表示的化合物。
Figure BDA0000827991480000141
在化学式2中，R可包括甲基、乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、和环氧基，X可以表示-OCH3，并且n可以是1至30的范围。详细地，粘附催化剂可以是(3-氨丙基)-三乙氧基硅烷或者3-(三甲氧基甲硅烷基)-丙基丙烯酸酯。
由无机膜或者有机膜形成的保护膜395可布置在覆盖层390上。保护膜395用来保护被注入到微腔305中的液晶分子310免于外部冲击以及使薄膜平整。另外，保护膜395还可以用来阻断外部湿气和氧气。
在本示例性实施方式中，如图4中所示，隔板PWP由布置在沿着水平方向彼此相邻的微腔305之间的具有单色的滤色器230形成。隔板PWP可以通过形成分隔墙隔开或者定义微腔305。在本示例性实施方式中，诸如隔板PWP的隔板结构布置在微腔305之间。因此，即使基板110被弯曲，也可以产生较小的应力并且可以减小盒间隙变形的程度。
在本示例性实施方式中，已描述顶层由滤色器形成。然而，顶层可以由有机膜或者无机膜形成，并且滤色器可以形成在像素电极191的下部处。
图8是示出了根据图4的示例性实施方式的变形的液晶显示器的截面图。图9是示出了覆盖层390如何布置在根据图8的示例性实施方式的液晶显示器中的俯视平面图。
参考图8和图9，本示例性实施方式与图4中描述的示例性实施方式大部分相同。然而，覆盖层390沿着液晶注入部分307FP形成，并且覆盖层390在数据线171延伸的方向上布置在上绝缘层370上。此处描述的覆盖层390包括沿着液晶注入部分307FP布置的第一遮光构件和在数据线171的方向上布置的第二遮光构件，第一遮光构件和第二遮光构件可以通过使用相同的工艺由相同的材料形成。如图9中所示，第一遮光构件和第二遮光构件可以形成为具有矩阵形状。
图10是示出了根据图4的示例性实施方式的变形的液晶显示器的截面图。
参考图10，本示例性实施方式与图4中描述的示例性实施方式大部分相同。然而，遮光构件220沿着数据线171延伸的方向形成。遮光构件220布置在第三层间绝缘层180c上。此处描述的遮光构件220可以形成为在平面图中具有与覆盖层390相似的矩阵形状。遮光构件220可以由不同于覆盖层390的材料的材料制成。与覆盖层不同，遮光构件220可包括有机材料。
图11是示出了根据示例性实施方式的液晶显示器的制造方法的流程图。图12至图14是示出了根据示例性实施方式的液晶显示器的制造方法的俯视平面图和截面图。
参考图11，制造根据示例性实施方式的液晶显示器的方法包括在基板110上形成薄膜晶体管Q(操作S1)。
薄膜晶体管Q可用作本示例性实施方式中的开关元件，并且可以控制输入、输出信号以显示图像。
在本示例性实施方式中，如在图2中示出的，形成单个薄膜晶体管Q使得信号被控制、输入和输出，但是可以对该薄膜晶体管结构进行修改。
参考回至图2至图4，第一层间绝缘层180a、第二层间绝缘层180b、和第三层间绝缘层180c形成在薄膜晶体管Q上，并且接触孔185形成为延伸通过第一层间绝缘层180a、第二层间绝缘层180b、和第三层间绝缘层180c。接下来，像素电极191形成在第三层间绝缘层180c上，并且像素电极191通过接触孔185电气并物理地连接至薄膜晶体管Q的漏电极175。
接下来，在像素电极191上形成牺牲层。在该情况下，在牺牲层中，打开部分(未示出)沿着平行于数据线171的方向形成。在打开部分，滤色器230可在下列处理中被填充从而形成隔板PWP。牺牲层可以由光致抗蚀剂或者有机材料形成。像素电极191可由诸如ITO或IZO的透明导体制成。
此后，方法包括形成微腔305(操作S2)。
将参考回至图2至图4描述形成微腔305的方法。公共电极270和下绝缘层350顺次形成在牺牲层上。公共电极270可由透明导体(诸如ITO或者IZO)形成，且下绝缘层350可由氮化硅(SiNx)或者氧化硅(SiOx)形成。顶层230和上绝缘层370顺次形成在下绝缘层350上。根据本示例性实施方式的顶层230可以由滤色器形成。上绝缘层370可以由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)形成。此处，在形成有液晶注入部分307FP的区域处可以通过图案化处理或者曝光/显影处理去除由滤色器形成的顶层230。
通过顺次使布置为与液晶注入部分307FP对应的上绝缘层370、下绝缘层350和公共电极270图案化来暴露牺牲层。通过氧气(O2)灰化处理或者湿刻方法经过液晶注入部分307FP去除牺牲层。在该情况下，形成具有入口区域307的微腔305。微腔305是在牺牲层去除后形成的空的空间。
通过经由入口区域307注入取向材料，取向层11和21形成在像素电极191和公共电极270上。
接下来，通过使用喷墨方法等经由入口区域307将包括液晶分子310的液晶材料注入微腔305中(操作S3)。
接下来，如果注入液晶材料，液晶材料会经由液晶注入部分307FP暴露于外部。因此，覆盖材料被覆在其上以覆盖液晶注入部分307FP。
在该情况下，参考图12，根据本示例性实施方式的覆盖材料390m覆在外围区PA以及显示区DA上(操作S4)。
因为覆盖材料390m覆在外围区PA上，所以栅极焊盘121P和数据焊盘171P也被覆盖。
接下来，在外围区PA的焊盘单元和像素区中去除覆盖材料390m(操作S5)。
参考图13，通过利用掩模MASK覆盖对应于微腔305的像素区进行曝光。在该情况下，尽管未示出，掩模MASK可以覆盖外围区PA以覆盖包括图12的栅极焊盘121P和数据焊盘171P的焊盘单元以及像素区。
参考图14，掩模MASK被去除，并且通过经由曝光去除位于像素区中的覆盖材料390m，覆盖层390沿着液晶注入部分307FP形成。在该情况下，覆盖焊盘单元的覆盖材料390m也被去除，并且因此可以进行外部引线接合(OLB)处理。因而，因为根据本示例性实施方式的覆盖材料390m包括感光材料，所以可以经由光刻处理进行图案化。
在本示例性实施方式中，以负性光致抗蚀剂的形式进行图案化，在该形式中，在曝光期间未接收到光的部分被去除。然而，与此不同，覆盖材料390m可以由具有正性光致抗蚀剂特性的材料形成，并且在该情况下，可以通过使用作为上述掩模MASK的反像的掩模进行图案化。
尽管已结合目前被认为是实际的示例性实施方式描述了本发明构思，但应当理解的是，本发明构思并不局限于所公开的实施方式，相反，而是旨在涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同布置。
<符号说明>
230 顶层
310 液晶分子
305 微腔 307FP 液晶注入部分
350 下绝缘层 370 上绝缘层
390 覆盖层

Claims (21)

1.一种液晶显示器，包括：
基板；
薄膜晶体管，布置在所述基板上；
像素电极，连接至所述薄膜晶体管；
顶层，布置成面向所述像素电极；
液晶层，布置在所述像素电极与所述顶层之间并且通过多个微腔形成；
液晶注入部分，形成在所述微腔之间；以及
覆盖层，布置在所述顶层上，沿着所述液晶注入部分布置，并覆盖所述液晶注入部分，并在对应于所述微腔的部分处打开，
其中，所述覆盖层包括遮光材料和水溶性聚合物材料，并且
其中，所述微腔包括液晶材料，并且所述液晶材料和所述覆盖层彼此接触。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述水溶性聚合物材料包括聚乙烯醇、聚乙二醇甲醚、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中，所述遮光材料包括水溶性黑色染料或者黑色颜料。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述水溶性黑色染料包括2-萘磺酸，三钠6-[(7-氨基-1-羟基-3-磺酰-2-萘基)偶氮]-3-4-4-氨基-6或者7-磺酰萘基-偶氮-苯基-偶氮-4-羟基萘-2-磺酸盐，三钠4-氨基-3-[[4-[[4-[(2-氨基-4-羟苯基)偶氮]苯基]氨基]-3-磺酰基苯基]偶氮]-5-羟基-6-(苯偶氮基)萘-2,7-二磺酸盐，和二钠4-氨基-3,6-双[[4-[(2,4-二氨基苯基)偶氮]苯基]偶氮]-5-羟基萘-2,7-二磺酸盐2,7-萘二磺酸中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述覆盖层进一步包括感光材料。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，所述感光材料包括重铬酸铵、重氮树脂、苯乙烯基吡啶基和有机吡啶盐基中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，所述覆盖层进一步包括粘附催化剂。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其中，所述粘附催化剂包括通过化学式2表示的化合物：
Figure FDA0002593647600000021
其中，在化学式2中，R包括甲基、乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、和环氧基，X表示-OCH3，并且n在1至30的范围内取值。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述覆盖层包括沿着所述液晶注入部分布置的第一遮光构件和布置为与所述第一遮光构件交叉的第二遮光构件，并且
所述第一遮光构件和所述第二遮光构件包括相同的材料。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述覆盖层被形成为在显示区中且具有矩阵形状。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括：
遮光构件，沿着所述薄膜晶体管的数据线布置，并且所述遮光构件布置在不同于沿着所述液晶注入部分布置的所述覆盖层的层。
12.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述遮光材料分散在整个所述覆盖层中。
13.一种液晶显示器的制造方法，所述方法包括：
在包括显示区和外围区的基板上形成薄膜晶体管；
在所述显示区中的所述薄膜晶体管上形成像素电极；
在所述像素电极上形成牺牲层；
在所述牺牲层上形成顶层；
通过去除所述牺牲层形成多个微腔，液晶注入部分形成在各个微腔中，其中，像素区对应于所述微腔；
经由所述液晶注入部分将液晶材料注入所述微腔中；
在所述显示区和所述外围区上覆上覆盖材料以覆盖所述顶层和所述液晶注入部分；并且
通过从所述外围区去除所述覆盖材料并去除覆在所述像素区上的所述覆盖材料来形成覆盖层，
其中，所述覆盖层包括遮光材料和水溶性聚合物材料，
其中，所述微腔包括多个区域，所述液晶注入部分形成在所述区域之间，并且所述覆盖层沿着所述液晶注入部分形成，并且
其中，所述液晶材料和所述覆盖层彼此接触。
14.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述覆盖材料还包括感光材料，并且
其中，所述遮光材料分散在整个所述覆盖层中。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述覆盖层的形成包括通过在所述基板上布置掩模并且通过使用曝光和显影处理来去除覆在所述外围区和所述像素区上的所述覆盖材料。
16.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述覆盖层在所述显示区中形成为矩阵图案。
17.根据权利要求14所述的制造方法，其中，所述水溶性聚合物材料包括聚乙烯醇、聚乙二醇甲醚、聚乙二醇、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸、和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
18.根据权利要求17所述的制造方法，其中，所述遮光材料包括水溶性黑色染料或者黑色颜料。
19.根据权利要求18所述的制造方法，其中，所述水溶性黑色染料包括2-萘磺酸，三钠6-[(7-氨基-1-羟基-3-磺酰-2-萘基)偶氮]-3-4-4-氨基-6或者7-磺酰萘基-偶氮-苯基-偶氮-4-羟基萘-2-磺酸盐，三钠4-氨基-3-[[4-[[4-[(2-氨基-4-羟苯基)偶氮]苯基]氨基]-3-磺酰基苯基]偶氮]-5-羟基-6-(苯偶氮基)萘-2,7-二磺酸盐，和二钠4-氨基-3,6-双[[4-[(2,4-二氨基苯基)偶氮]苯基]偶氮]-5-羟基萘-2,7-二磺酸盐2,7-萘二磺酸中的至少一种。
20.根据权利要求19所述的制造方法，其中，所述感光材料包括重铬酸铵、重氮树脂、苯乙烯基吡啶基和有机吡啶盐基中的至少一种。
21.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述液晶注入部分形成为在与连接至所述薄膜晶体管的栅极线平行的方向上延伸。
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