CN106950762A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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朴崔常
权成圭
林泰佑
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Samsung Display Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种显示装置及其制造方法。根据示例性实施例的所述显示装置包括：基底，包括显示区域和外围区域；薄膜晶体管，位于基底的显示区域中；第一电极，连接到薄膜晶体管；顶层，位于第一电极上并通过设置在顶层与第一电极之间的微腔与第一电极分隔开；液晶层，位于微腔内部；包封层，位于顶层上；焊盘部，位于基底的外围区域中；以及柱状物，位于基底的外围区域中。

Description

显示装置及其制造方法
本申请要求于2016年1月7日在韩国知识产权局提交的第10-2016-0001934号韩国专利申请的优先权和权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开总体涉及一种显示装置及其制造方法。
背景技术
作为最广泛使用的平板显示器中的一种，液晶显示器(LCD)包括形成有场产生电极的两片显示面板和置于其间的液晶层。LCD通过对场产生电极施加电压在液晶层中产生电场、由产生的电场确定液晶层的液晶分子的取向方向并控制入射光的偏振来显示图像。
包括在LCD中的两片显示面板可以是薄膜晶体管阵列面板和对向显示面板。在薄膜晶体管阵列面板中，用于传输栅极信号的栅极线以及用于传输数据信号的数据线形成为彼此相交。另外，连接到栅极线和数据线的薄膜晶体管以及连接到薄膜晶体管的像素电极可以形成在薄膜晶体管阵列面板中。阻光构件、滤色器、共电极等可以形成在对向显示面板或薄膜晶体管阵列面板中。
在传统的LCD中，因为需要两片基底并且部件分别形成在两片基底上，所以显示装置不仅变得重、厚且昂贵，而且需要较长的加工时间。
在此背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对描述的技术的背景信息的理解，因此它可以包含不形成本领域的普通技术人员已经知道的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供了一种显示装置及其制造方法，通过使用一个基底制造显示装置，所述显示装置及其制造方法能够减小厚度、宽度、成本和加工时间。
如此，当使用一个基底制造显示装置时，可以形成用于包封液晶层的包封层。为了使焊盘部连接到外部端子，应该形成焊盘部，使得其不被包封层覆盖。
当包封层仅部分地涂覆在显示区域中时，会存在在涂覆的开始点和结束点处具有斜坡的大面积的包封层，这样的区域不能用作显示区域，从而增大了边框区域。
另外，当包封层跨过整个显示区域形成并且随后被图案化以开放焊盘部时，就会存在一个问题，即，位于显示区域内部的液晶层会在光刻工艺期间被污染。
本公开提供了一种能够开放焊盘部并且不污染液晶层的显示装置及其制造方法。
示例性实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括：基底，包括显示区域和外围区域；薄膜晶体管，位于基底的显示区域中；第一电极，连接到薄膜晶体管；顶层，位于第一电极上并且被设置在顶层与第一电极之间的微腔与第一电极分隔开；液晶层，位于微腔内部；包封层，位于顶层上；焊盘部，位于基底的外围区域中；以及柱状物，位于基底的外围区域中。
柱状物可以包括由与顶层相同的材料制成的第一层。
显示装置还可以包括位于顶层下方的绝缘层，其中，柱状物还可以包括由与绝缘层相同的材料制成的第二层。
显示装置还可以包括位于顶层与液晶层之间的第二电极，其中，柱状物还可以包括由与第二电极相同的材料制成的第三层。
可以通过层压第三层、第二层和第一层来形成柱状物。
显示装置还可以包括第二电极和设置在第一电极与第二电极之间的层间绝缘层，其中，液晶层可以位于第二电极上。
显示装置还可以包括位于顶层下方的绝缘层，其中，柱状物可以包括由与顶层相同的材料制成的第一层以及位于第一层下方并且由与绝缘层相同的材料制成的第二层。
显示装置还可以包括：栅极线和数据线，连接到薄膜晶体管；栅极焊盘部，位于基底的外围区域中并连接到栅极线；栅极接触辅助件，位于栅极焊盘部上；数据焊盘部，位于基底的外围区域中并且连接到数据线；以及数据接触辅助件，位于数据焊盘部上。
包封层的侧表面可以包括热变形部。
根据示例性实施例的显示装置的制造方法可以包括：在包括显示区域、外围区域和额外区域的基底的显示区域上形成薄膜晶体管；形成第一电极以连接到薄膜晶体管；在第一电极上形成牺牲层；在牺牲层上形成顶层；通过去除牺牲层在第一电极与顶层之间形成微腔；在顶层上形成包封层；切割位于基底的显示区域与外围区域之间的边界上的包封层；切割基底的外围区域与额外区域之间的边界；以及去除位于基底的外围区域和额外区域中的包封层以及基底的额外区域。
所述制造方法还可以包括：在基底上形成栅极线；以及在基底上形成数据线，其中，栅极线和数据线可以连接到薄膜晶体管。
所述制造方法还可以包括：在基底的外围区域中形成连接到栅极线的栅极焊盘部；以及在基底的外围区域中形成连接到数据线的数据焊盘部。
所述制造方法还可以包括：在栅极焊盘部和数据焊盘部上形成牺牲层；以及形成虚设微腔。
所述制造方法还可以包括：去除虚设微腔；以及在基底的外围区域中形成柱状物。
柱状物可以包括由与顶层相同的材料制成的第一层。
所述制造方法还可以包括：在牺牲层上形成第二电极；以及在第二电极上形成绝缘层，其中，柱状物还包括：第二层，位于第一层下方并且由与绝缘层相同的材料制成，以及第三层，位于第二层下方并且由与第二电极相同的材料制成。
所述制造方法还可以包括：形成第二电极；形成设置在第一电极与第二电极之间的层间绝缘层；以及在牺牲层上形成绝缘层，其中，柱状物还可以包括位于第一层下方并且由与绝缘层相同的材料制成的第二层。
形成栅极焊盘部的步骤可以包括形成从栅极线的端部延伸的栅极焊盘以及在栅极焊盘上形成栅极接触辅助件。
栅极焊盘由与栅极线相同的材料制成，并且栅极接触辅助件可以由与第一电极相同的材料制成。
形成数据焊盘部的步骤可以包括形成从数据线的端部延伸的数据焊盘以及在数据焊盘上形成数据接触辅助件。
数据焊盘可以由与数据线相同的材料制成，并且数据接触辅助件可以由与第一电极相同的材料制成。
制造方法还可以包括向位于基底的显示区域与外围区域之间的边界上的包封层照射激光，以切割包封层。
激光照射的区域可以不与栅极焊盘部或数据焊盘部叠置。
包封层的侧表面可以包括热变形部。
根据如上面描述的当前示例性实施例的显示装置及其制造方法具有下面的效果。
根据当前的示例性实施例，因为使用一个基底制造显示装置，所以可以减小其重量、厚度、成本和加工时间。
另外，在外围区域中形成虚设微腔之后，可以使用激光切割工艺去除包封层和基底，以开放焊盘部，从而防止液晶层的污染。
附图说明
图1是根据示例性实施例的显示装置的俯视平面图。
图2是根据示例性实施例的显示装置的局部俯视平面图。
图3是沿图2的线III-III截取的显示装置的剖视图。
图4是沿图2的线IV-IV截取的显示装置的剖视图。
图5至图18是根据示例性实施例的显示装置的制造方法的工艺剖视图。
图19是根据示例性实施例的显示装置的局部俯视平面图。
图20是沿图19的线XX-XX截取的显示装置的剖视图。
图21是沿图19的线XXI-XXI截取的显示装置的剖视图。
具体实施方式
将在下文中参照示出本公开的示例性实施例的附图更充分地描述本公开。如本领域的技术人员将认识到的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，描述的实施例可以以各种不同的方式修改。
在附图中，为了清楚，可以夸大层、膜、面板、区域等的厚度。贯穿整个说明书，同样的附图标号表示同样的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称为“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上或者也可以存在一个或更多个中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，可以不存在中间元件。
首先参照图1，将如下描述根据示例性实施例的显示装置。
图1是根据示例性实施例的显示装置的俯视平面图。显示装置包括由诸如玻璃或塑料的材料制成的基底110。
基底110被分为显示区域DA和外围区域PA。显示区域DA位于基底110的中心部分中，外围区域PA围绕显示区域DA的边缘。显示区域DA是其上显示图像的区域，用于传输驱动信号的驱动器位于外围区域PA中以允许图像在显示区域DA中显示。
在显示区域DA中，多条栅极线G1至Gn形成为彼此平行，多条数据线D1至Dm形成为彼此平行。多条栅极线G1至Gn和多条数据线D1至Dm彼此绝缘并且彼此相交，以限定多个像素。
在每个像素中，形成薄膜晶体管Q、LC电容器Clc和存储电容器Cst。薄膜晶体管Q的控制端连接到多条栅极线G1至Gn中的任意一条，其输入端连接到多条数据线D1至Dm中的任意一条，其输出端连接到LC电容器Clc的一端和存储电容器Cst的一端。共电压可以被施加到LC电容器Clc的另一端，参考电压可以被施加到存储电容器Cst的另一端。
栅极线G1至Gn和数据线D1至Dm延伸至外围区域PA。在外围区域PA中，设置连接到栅极线G1至Gn的栅极焊盘部GP，并且设置连接到数据线D1至Dm的数据焊盘部DP。栅极焊盘部GP可以连接到外部端，并且接收来自栅极驱动器的栅极信号以将栅极信号传输到栅极线G1至Gn。数据焊盘部DP可以连接到外部端，并且接收来自数据驱动器的数据信号以将数据信号传输到数据线D1至Dm。
在图1中，栅极焊盘部GP被示出为位于显示区域DA的左边缘处，但是本公开不限于此，栅极焊盘部GP的位置可以各种地改变。可选择地，栅极焊盘部GP可以位于显示区域DA的对侧边缘处。
在图1中，数据焊盘部DP被示出为位于显示区域DA的上边缘处，但是本公开不限于此，数据焊盘部DP的位置可以各种地改变。可选择地，数据焊盘部DP可以位于显示区域DA的两个侧边缘处。
现将参照图2至图4描述根据示例性实施例的显示装置的一个像素和焊盘部的结构。
图2是根据示例性实施例的显示装置的局部俯视平面图。图3是沿图2的线III-III截取的显示装置的剖视图。图4是沿图2的线IV-IV截取的显示装置的剖视图。
参照图2至图4，栅极线121、从栅极线121突出的栅电极124和连接到栅极线121的栅极焊盘125位于基底110上。栅极线121在第一方向上延伸并传输栅极信号。例如，栅极线121可以在基本水平方向上延伸。在俯视平面图中，栅电极124向栅极线121的上方突出。然而，本公开不限于此，栅电极124的突出形状和方向可以各种地改变。可选择地，栅电极124可以不从栅极线121突出，并且可以设置在栅极线121上。栅极线121和栅电极124位于显示区域DA中，栅极线121延伸至外围区域PA。
栅极焊盘125从栅极线121的端部延伸。栅极线121的端部位于外围区域PA中，栅极焊盘125位于外围区域PA中。栅极焊盘125可以具有比栅极线121宽的宽度。栅极焊盘125可以由与栅极线121和栅电极124相同的材料制成，并且可以设置在同一层上。
参考电压线131以及从参考电压线131突出的存储电极135a和135b还可以形成在基底110上。参考电压线131在平行于栅极线121的方向上延伸，并且与栅极线121分隔开。恒定的电压可以被施加到参考电压线131。存储电极135a和135b包括基本垂直于参考电压线131延伸的一对第一存储电极135a以及基本平行于参考电压线131延伸并将一对第一存储电极135a连接的第二存储电极135b。参考电压线131以及存储电极135a和135b可以围绕像素电极191。
栅极绝缘层140形成在栅极线121、栅电极124、栅极焊盘125、参考电压线131以及存储电极135a和135b上。栅极绝缘层140可以由诸如氮化硅(SiNx)和氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。另外，栅极绝缘层140可以包括单层或多层。
半导体154形成在栅极绝缘层140上。半导体154可以设置在栅电极124上。半导体154可以由非晶硅、多晶硅或金属氧化物制成。
欧姆接触构件(未示出)可以设置在半导体154上。欧姆接触构件可以由硅化物或诸如以高浓度掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅的材料制成。
数据线171、源电极173、漏电极175和数据焊盘177形成在半导体154和栅极绝缘层140上。数据线171传输数据信号并在第二方向上延伸以与栅极线121和参考电压线131相交。例如，数据线171可以在基本竖直的方向上延伸。源电极173在栅电极124上方从数据线171突出，并可以以U形弯曲。漏电极175包括宽端部和杆状端部。漏电极175的宽端部与像素电极191叠置。漏电极175的杆状端部由源电极173部分地围绕。然而，本公开不限于此，源电极173和漏电极175的形状可以各种地改变。数据线171、源电极173和漏电极175位于显示区域DA中，数据线171延伸至外围区域PA。
数据焊盘177连接到数据线171。数据焊盘177从数据线171的端部延伸。数据线171的端部位于外围区域PA中，数据焊盘177位于外围区域PA中。数据焊盘177可以具有比数据线171宽的宽度。数据焊盘177可以由与数据线171、源电极173和漏电极175相同的材料制成并且与数据线171、源电极173和漏电极175设置在同一层上。
栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体154一起形成一个薄膜晶体管(TFT)Q。在这种情况下，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154中。
钝化层180形成在数据线171、源电极173、漏电极175、暴露在源电极173与漏电极175之间的半导体154以及数据焊盘177上。钝化层180可以由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成，并且可以包括单层或多层。
在钝化层180上，滤色器230形成在每个像素内部。每个滤色器230可以显示诸如红色、绿色和蓝色的三原色中的一种。滤色器230可以不限于显示诸如红色、绿色和蓝色的三原色，而是可以显示蓝绿色、品红、黄色和白色系颜色。
阻光构件220形成在相邻的滤色器230之间。阻光构件220可以位于像素的边缘处，并且可以与栅极线121、数据线171和薄膜晶体管Q叠置以防止光泄漏。然而，本公开不限于此，阻光构件220可以与栅极线121和薄膜晶体管Q叠置，而不与数据线171叠置。在这种情况下，为了防止光泄漏，相邻的滤色器230可以在阻光构件220不与数据线171叠置的部分中彼此叠置。滤色器230和阻光构件220可以在某些区域中彼此叠置。
第一绝缘层240可以形成在滤色器230和阻光构件220上。第一绝缘层240可以由有机绝缘材料形成，并且可以用于使滤色器230和阻光构件220的顶表面平坦化。第一绝缘层240可以是包括由有机绝缘材料制成的层和由无机绝缘材料制成的层的双层。可选择地，可以在一些实施例中省略第一绝缘层240。
暴露漏电极175的至少一部分的第一接触孔181形成在第一绝缘层240、阻光构件220和钝化层180中。第一接触孔181可以暴露漏电极175的宽端部。另外，暴露栅极焊盘125的至少一部分的第二接触孔185形成在钝化层180和栅极绝缘层140中，暴露数据焊盘177的至少一部分的第三接触孔187形成在钝化层180中。
像素电极191形成在第一绝缘层240上。像素电极191可以由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明金属氧化物制成。像素电极191通过第一接触孔181连接到漏电极175。当薄膜晶体管Q导通时，数据电压通过像素电极191施加到漏电极175。
像素电极191包括水平主干部193、竖直主干部192以及从竖直主干部192和水平主干部193延伸的微小分支部194。像素电极191由水平主干部193和竖直主干部192分成四个子区域。微小分支部194从水平主干部193和竖直主干部192倾斜地延伸，并且可以与栅极线121或水平主干部193的延伸方向形成大约45°或大约135°的角。另外，两个相邻的子区域的微小分支部194的延伸方向可以彼此垂直。在当前的示例性实施例中，像素电极191还可以包括围绕像素的外部边缘的外主干部。
另外，栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197位于基底110的外围区域PA中。栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197可以设置在钝化层180上。栅极接触辅助件195通过第二接触孔185连接到栅极焊盘125。栅极接触辅助件195可以由与像素电极191相同的材料制成并且与像素电极191设置在同一层上。栅极焊盘125和栅极接触辅助件195被层压以形成栅极焊盘部GP。数据接触辅助件197通过第三接触孔187连接到数据焊盘177。数据接触辅助件197可以由与像素电极191相同的材料制成并且与像素电极191设置在同一层上。数据焊盘177和数据接触辅助件197被层压以形成数据焊盘部DP。像素电极191可以位于显示区域DA中，栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197可以位于外围区域PA中。
上面描述的像素的布局、薄膜晶体管的结构和像素电极的形状仅是示例，本发明不限于此并且可以各种地改变。例如，一个像素可以包括被分别施加不同电压的多个子像素。为了此目的，可以在一个像素中形成多个薄膜晶体管。
共电极270形成在像素电极191上以与像素电极191分隔开预定的距离。微腔305形成在像素电极191与共电极270之间。即，微腔305被像素电极191和共电极270围绕。共电极270可以在行方向上延伸。共电极270覆盖微腔305的顶表面和一部分侧表面。微腔305的尺寸可以根据显示装置的尺寸和分辨率各种地改变。
示出的是，多个微腔305位于基底110上并且一个微腔305对应一个像素。然而，本公开不限于此，所以微腔305可以对应于多个像素，或者微腔305可以对应于像素。当一个像素包括两个子像素时，微腔305可以对应于一个子像素。可选择地，微腔305可以对应于彼此相邻的两个子像素。
共电极270可以由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明金属氧化物制成。恒定的电压可以被施加到共电极270，可以在像素电极191与共电极270之间产生电场。
取向层11和21形成在像素电极191上和共电极270下方。取向层11和21包括第一取向层11和第二取向层21。第一取向层11和第二取向层21可以是竖直取向层，并且可以由诸如聚酰胺酸、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可以在微腔305的边缘的侧壁处连接。
第一取向层11形成在像素电极191上。第一取向层11还可以直接形成在不被像素电极191覆盖的第一绝缘层240上。第二取向层21形成在共电极270下方以面对第一取向层11。
包括液晶(LC)分子310的液晶层形成在位于像素电极191与共电极270之间的微腔305内部。LC分子310可以具有负介电各向异性，并且当没有电场存在时可以垂直于基底110设置。即，可以获得竖直取向。
施加有数据电压的像素电极191与共电极270一起产生电场，从而确定位于像素电极191与共电极270之间的微腔305内部的LC分子310的取向方向。如此，透过液晶层的光的亮度根据LC分子310的确定的取向方向而改变。
第二绝缘层350可以形成在共电极270上。第二绝缘层350可以由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成，并且在一些实施例中可以省略。
顶层360形成在第二绝缘层350上。顶层360可以由有机材料或无机材料制成。另外，顶层360可以包括单层或多层。顶层360可以在行方向上延伸。顶层360覆盖微腔305的顶表面和微腔305的侧表面的一部分。顶层360可以通过固化工艺被硬化以维持微腔305的形状。顶层360形成为与像素电极191分隔开，微腔305设置在像素电极191与顶层360之间。
在附图中，滤色器230被示出位于微腔305下方，但本公开不限于此。滤色器230的位置可以被改变。例如，顶层360可以由滤色器材料制成，在这种情况下，滤色器230可以位于微腔305上。
柱状物500位于基底110的外围区域PA中。柱状物500可以设置在钝化层180上。柱状物500可以包括单层或多层。例如，柱状物500可以包括第一层510、位于第一层510下方的第二层520和位于第二层520下方的第三层530。第一层510可以由与顶层360相同的材料制成并且与顶层360设置在同一层上。第一层510可以比顶层360薄。第二层520可以由与第二绝缘层350相同的材料制成并且可以与第二绝缘层350设置在同一层上。第三层530可以由与共电极270相同的材料制成并且与共电极270设置在同一层上。在一些实施例中，柱状物500可以仅包括第三层530，或者可以仅包括第三层530和第二层520。
示出的是，柱状物500不与栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP叠置。然而，本公开不限于此，柱状物500可以与栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP的一部分叠置。
共电极270和顶层360不覆盖微腔305的边缘的侧表面，微腔305的没有被共电极270和顶层360覆盖的部分被称为注入开口307a和307b。注入开口307a和307b包括暴露微腔305的第一边缘的侧表面的第一注入开口307a以及暴露微腔305的第二边缘的侧表面的第二注入开口307b。第一边缘和第二边缘彼此面对。例如，在俯视平面图中，第一边缘可以是微腔305的上边缘，第二边缘可以是微腔305的下边缘。在显示装置的制造工艺中，因为微腔305被注入开口307a和307b暴露，所以取向剂或LC材料可以通过注入开口307a和307b被注入到微腔305中。
第三绝缘层370可以形成在顶层360上。第三绝缘层370可以由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。第三绝缘层370可以形成为覆盖顶层360的顶表面和/或侧表面。第三绝缘层370可以用于保护由有机材料制成的顶层360，并且可以在一些实施例中省略。
第三绝缘层370可以具有与顶层360基本相同的平面形状。顶层360可以包括多层，在这种情况下，第三绝缘层370可以对应于构成顶层360的多层中的一层。
包封层390形成在第三绝缘层370上。包封层390形成为覆盖暴露微腔305的一部分的注入开口307a和307b。即，包封层390可以包封微腔305，使得位于微腔305内部的LC分子310不泄漏到外部。因为包封层390接触LC分子310，所以包封层390可以由不与LC分子310反应的材料制成。例如，包封层390可以由苝等制成。
包封层390位于显示区域DA中，并且不位于外围区域PA中。在包封层390形成在显示区域DA和外围区域PA两者中之后，位于外围区域PA中的包封层390可以例如使用激光来去除。激光可以辐射到在显示区域DA与外围区域PA之间的边界。因此，包封层390的侧表面可以包括热变形部。
包封层390可以是诸如双层、三层等的多层。双层包括由不同材料制成的两层。三层包括其中相邻的层分别由不同的材料制成的三个层。例如，包封层390可以包括由有机绝缘材料制成的层和由无机绝缘材料制成的层。
包封层390位于显示区域DA中，并且不位于外围区域PA中。因此，栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP可以不被包封层390覆盖，而是可以暴露。
尽管未示出，但是偏振板还可以形成在显示装置的顶表面和底表面处。偏振板可以包括第一偏振板和第二偏振板。第一偏振板可以附着到基底110的底表面，第二偏振板可以附着到包封层390上。
接下来，参照图5至图18，将如下描述显示装置的制造方法。另外，将参照图1至图4进行描述。图5至图18是根据示例性实施例的显示装置的制造方法的工艺剖视图。
如图5和图6中示出的，在由玻璃或塑料制成的基底110上形成在第一方向延伸的栅极线121和从栅极线121突出的栅电极124。例如，栅极线121可以基本在水平方向上延伸。
在一个实施例中，与栅极线121和栅电极124一起形成连接到栅极线121的栅极焊盘125。栅极线121从显示区域DA延伸到外围区域PA。基底100还包括在外围区域PA的外边缘上的额外区域EA。栅极焊盘125从栅极线121的端部延伸并且位于外围区域PA中。栅极焊盘125可以由与栅极线121和栅电极124相同的材料制成，并且可以设置在同一层上。
另外，可以将参考电压线131以及从参考电压线131突出的存储电极135a和135b一起形成为与栅极线121分开。参考电压线131在平行于栅极线121的方向上延伸。存储电极135a和135b包括基本垂直于参考电压线131延伸的一对第一存储电极135a以及将这对第一存储电极135a连接的第二存储电极135b。参考电压线131以及存储电极135a和135b可以围绕像素电极191。
接下来，使用诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料在栅极线121、栅电极124、栅极焊盘125、参考电压线131以及存储电极135a和135b上形成栅极绝缘层140。栅极绝缘层140可以包括单层或多层。
如图7和图8中示出的，在栅极绝缘层140上沉积诸如非晶硅、多晶硅或金属氧化物的半导体材料。接下来，沉积金属材料。将金属材料和半导体材料图案化以形成半导体154、数据线171、源电极173、漏电极175和数据焊盘177。数据线171、源电极173、漏电极175和数据焊盘177可以包括单层或多层。
半导体154位于栅电极124上且在数据线171下方。在上面的描述中，描述了将半导体材料和金属材料顺序沉积以及随后同时图案化的方法，但本公开不限于此。在将半导体材料沉积并随后图案化从而首先形成半导体154之后，可以沉积金属材料并随后图案化以形成数据线171。在这种情况下，半导体154可以不位于数据线171下方。
数据线171在第二方向上延伸以与栅极线121和参考电压线131相交。例如，数据线171可以在基本上竖直的方向上延伸。源电极173在栅电极124上方从数据线171突出，漏电极175的一部分被源电极173围绕。数据线171、源电极173和漏电极175位于显示区域DA中，数据线171延伸到外围区域PA。
数据焊盘177连接到数据线171。数据焊盘177从数据线171的端部延伸。数据线171的端部位于外围区域PA中，数据焊盘177位于外围区域PA中。数据焊盘177可以由与数据线171、源电极173和漏电极175相同的材料制成并且与数据线171、源电极173和漏电极175设置在同一层上。
栅电极124、源电极173和漏电极175与半导体154一起形成一个薄膜晶体管(TFT)Q。薄膜晶体管Q可以用作传输数据线171的数据电压的开关元件。在这种情况下，将开关元件的沟道形成在源电极173与漏电极175之间的半导体154中。
接下来，在数据线171、源电极173、漏电极175以及半导体154的暴露的部分上形成钝化层180。钝化层180可以由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成，并且可以包括单层或多层。
如图9和图10中所示，在钝化层180上形成滤色器230。滤色器230可以形成在每个像素内部，并且可以不形成在像素的边缘处。可以形成允许不同的波长透过的多个滤色器230。在一个实施例中，可以沿列方向形成同一颜色的滤色器230。当形成三种颜色的滤色器230时，可以首先形成第一颜色的滤色器230，可以移动掩模以形成第二种颜色的滤色器230，可以进一步移动掩模以形成第三种颜色的滤色器。
随后，在钝化层180上使用阻光材料以形成阻光构件220。阻光构件220可以位于像素的边缘处，并且可以与栅极线121、数据线171和薄膜晶体管Q叠置以防止光泄漏。然而，本公开不限于此，阻光构件220可以与栅极线121和薄膜晶体管Q叠置，而不与数据线171叠置。
接下来，在滤色器230和阻光构件220上形成第一绝缘层240。第一绝缘层240可以由有机绝缘材料形成，并且可以用于使滤色器230和阻光构件220的顶表面平坦化。可以通过顺序沉积由有机绝缘材料制成的层和由无机绝缘材料制成的层使第一绝缘层240形成为双层。
接下来，对第一绝缘层240、阻光构件220和钝化层180图案化以形成暴露漏电极175的至少一部分的第一接触孔181。在第一接触孔181的形成步骤中，可以与其一起形成暴露栅极焊盘125的至少一部分的第二接触孔185和暴露数据焊盘177的至少一部分的第三接触孔187。
接下来，在第一绝缘层240上沉积诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明金属材料，然后图案化以形成像素电极191。像素电极191通过第一接触孔181连接到漏电极175。具有总体四边形形状的像素电极191包括彼此相交的水平主干部193和竖直主干部192以及从水平主干部193和竖直主干部192延伸的微小分支部194。
在一个实施例中，与像素电极191一起形成栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197。栅极接触辅助件195通过第二接触孔185连接到栅极焊盘125，数据接触辅助件197通过第三接触孔187连接到数据焊盘177。栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197可以由与像素电极191相同的材料制成并且可以与像素电极191设置在同一层上。
如图11和图12中所示，在像素电极191、栅极接触辅助件195、数据接触辅助件197和第一绝缘层240上形成牺牲层300。在俯视平面图中，牺牲层300可以形成为在列方向上延伸。牺牲层300可以形成在显示区域DA和外围区域PA中。在显示区域DA中，牺牲层300可以与像素电极191叠置，而不与数据线171叠置。在外围区域PA中，牺牲层300可以与栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197叠置。
如图13和图14中所示，在牺牲层300上沉积诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明金属材料以形成共电极270。可以使用诸如氧化硅或氮化硅的无机绝缘材料在共电极270上形成第二绝缘层350。将有机材料涂覆在第二绝缘层350上并且将其图案化以形成顶层360。在这种情况下，可以执行图案化，使得去除设置成与栅极线121和薄膜晶体管Q叠置的有机材料。因此，顶层360可以沿行方向延伸。
在对顶层360进行图案化之后，将光辐射到顶层360以执行固化工艺。在执行固化工艺之后，顶层360被硬化，即使在顶层360下方产生空间，顶层360也可以维持其形状。
接下来，通过使用顶层360作为掩模对第二绝缘层350和共电极270进行图案化，去除第二绝缘层350和共电极270的位于与栅极线121和薄膜晶体管Q叠置的部分。
接下来，在顶层360上沉积诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料并且将其图案化以形成第三绝缘层370。在一个实施例中，可以执行图案化，使得去除与栅极线121和薄膜晶体管Q叠置的部分的无机绝缘材料。第三绝缘层370可以覆盖顶层360的顶表面，并且还可以覆盖顶层360的侧表面。当对顶层360、第二绝缘层350、共电极270和第三绝缘层370进行图案化时，牺牲层300的部分被暴露到外部。
当将显影剂或脱模溶液供应到牺牲层300上，或者执行灰化工艺时，完全地去除牺牲层300，如图15和图16中示出的微腔305和虚设微腔305a产生在之前设置有牺牲层300的位置处。微腔305位于显示区域DA中，而虚设微腔305a位于外围区域PA中。
像素电极191和顶层360由设置在像素电极191与顶层360之间的微腔305彼此分隔开。栅极接触辅助件195和顶层360由设置在栅极接触辅助件195与顶层360之间的虚设微腔305a彼此分隔开。数据接触辅助件197和顶层360由设置在数据接触辅助件197与顶层360之间的虚设微腔305a彼此分隔开。顶层360覆盖微腔305的顶表面以及侧表面的一部分，并且覆盖虚设微腔305a的顶表面以及侧表面的一部分。
通过去除了顶层360和共电极270的部分将微腔305暴露到外部。通过其暴露微腔305的部分被称为注入开口307a和307b。可以在一个微腔305中形成两个注入开口307a和307b。例如，可以形成暴露微腔305的第一边缘的侧表面的第一注入开口307a和暴露微腔305的第二边缘的侧表面的第二注入开口307b。第一边缘和第二边缘可以彼此面对。例如，第一边缘可以是微腔305的上边缘，而第二边缘可以是微腔305的下边缘。
接下来，当使用旋涂法或喷墨法将包含取向材料的取向剂滴到基底110上时，取向剂通过注入开口307a和307b注入到微腔305中。当在取向剂被注入到微腔305之后执行固化工艺时，取向剂的溶液蒸发并且取向材料保持在微腔305的内壁表面处。
因此，可以在像素电极191上形成第一取向层11，可以在共电极270下方形成第二取向层21。第一取向层11和第二取向层21形成为彼此面对同时其间设置有微腔305。在一些实施例中，第一取向层11和第二取向层21在微腔305的边缘的侧壁处彼此连接。在这种情况下，除了在微腔305的侧表面处，第一取向层11和第二取向层21可以在垂直于基底110的方向上取向。
接下来，当使用喷墨法或滴涂法来使液晶(LC)材料滴到基底110上时，LC材料通过毛细管力经注入开口307a和307b注入到微腔305中。因此，在微腔305内部形成包括LC分子310的LC层。取向层11和21以及LC层可以不形成在虚设微腔305a中。
接下来，在第三绝缘层370上沉积不与LC分子310反应的材料以形成包封层390。包封层390形成为覆盖注入开口307a和307b并且密封微腔305，从而防止形成在微腔305内部的LC分子310泄漏到外部。
接下来，切割位于基底110的显示区域DA与外围区域PA之间的边界上的包封层390。另外，切割位于基底110的外围区域PA和额外区域EA之间的边界上的基底110。如此，在分别切割包封层390和基底110之后，位于外围区域PA中的包封层390和额外区域EA与外围区域PA分开。即，沿基底110的额外区域EA去除位于外围区域PA中的包封层390以及基底110的额外区域EA，如图17和图18所示，仅保留基底110的显示区域DA和外围区域PA。包封层390仅保留在基底110的显示区域DA中。
在切割包封层390的步骤中，可以将激光辐射到位于基底110的显示区域DA与外围区域PA之间的边界上的包封层390。由于激光辐射，包封层390的侧表面可以包括热变形部。辐射激光的区域不与栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP叠置。因此，可以防止对栅极接触辅助件195或数据接触辅助件197的损坏。另外，因为不执行光刻工艺，所以可以防止LC层的污染。
然而，本公开不限于此，可以机械地切割包封层390。例如，可以使用半切割方法仅切割包封层390，从而防止对位于包封层390下方的基底110等的损坏。在另一示例中，可以将机械切割方法用于切割基底110。
示出的是，虚设微腔305a位于包封层390被切割的区域的下部分中，但是本公开不限于此。虚设微腔305a可以不位于包封层390被切割的区域的下部分中，而是可以仅由包封层390覆盖。
在去除包封层390期间，位于基底110的外围区域PA中的顶层360部分地保留以形成柱状物500。在去除包封层390期间，顶层360被分为两部分，一部分与包封层390一起被去除，而另一部分保留在基底110上。位于顶层360下方的第二绝缘层350和共电极270可以一起保留。
柱状物500可以包括第一层510、位于第一层510下方的第二层520和位于第二层520下方的第三层530。第一层510可以由与顶层360相同的材料制成并且与顶层360设置在同一层上。第一层510可以形成为比顶层360薄。第二层520可以由与第二绝缘层350相同的材料制成并且与第二绝缘层350设置在同一层上。第三层530可以由与共电极270相同的材料制成并且与共电极270设置在同一层上。柱状物500可以仅包括第三层530，或者可以仅包括第三层530和第二层520。
在当前的示例性实施例中，虚设微腔305a形成在外围区域PA中然后被去除，使得栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP是开放的。因为包封层390形成为延伸到外围区域PA然后被切割以去除，所以包封层390的侧表面可以具有陡的斜坡，从而减少边框区域。另外，因为虚设微腔305a形成在栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP上然后被去除，所以可以容易地去除包封层390等，并且可以防止对栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP的损坏。
随后，尽管未示出，但是还可以将偏振板附着到显示装置的顶表面和底表面。偏振板可以包括第一偏振板和第二偏振板。第一偏振板可以附着到基底110的底表面，第二偏振板可以附着到包封层390。
接下来，参照图19至图21，将如下描述根据示例性实施例的显示装置。因为根据图19至图21示出的当前示例性实施例的显示装置具有与根据图1至图4中示出的示例性实施例的显示装置的构造基本相同的构造，所以可以省略其详细的描述。图19至图21中示出的示例性实施例与前述的示例性实施例的不同之处在于，柱状物不包括由与共电极相同的材料制成的层，将在下面详细地描述。
图19是根据示例性实施例的显示装置的局部俯视平面图。图20是沿图19的线XX-XX截取的根据示例性实施例的显示装置的剖视图。图21是沿图19的线XXI-XXI截取的根据示例性实施例的显示装置的剖视图。
参照图19至图21，当前的示例性实施例与前述的示例性实施例的相同之处在于包括栅电极124、源电极173、漏电极175和半导体154的薄膜晶体管Q形成在基底110的显示区域DA上。另外，栅极焊盘125和数据焊盘177形成在基底110的外围区域PA上。
共电极270形成在第一绝缘层240上。在前述的示例性实施例中，共电极270位于微腔305上，但在当前的示例性实施例中，共电极270位于微腔305下方。
位于多个像素PX内部的共电极270可以通过连接桥276等彼此连接，并且可以传输基本相同的电压。位于每个像素PX内部的共电极270可以具有平面形状。共电极270可以由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明金属氧化物制成。
层间绝缘层250形成在共电极270上。层间绝缘层250可以由诸如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)的无机绝缘材料制成。
暴露漏电极175的至少一部分的第一接触孔181形成在层间绝缘层250、第一绝缘层240、阻光构件220和钝化层180中。另外，暴露栅极焊盘125的至少一部分的第二接触孔185形成在钝化层180和栅极绝缘层140中，暴露数据焊盘177的至少一部分的第三接触孔187形成在钝化层180中。
像素电极191形成在层间绝缘层250上。像素电极191可以包括多个分支电极1193和位于多个分支电极1193之间的狭缝93。像素电极191的多个分支电极1193和狭缝93与共电极270叠置。像素电极191和共电极270由层间绝缘层250分开。层间绝缘层250用于使像素电极191与共电极270绝缘。
像素电极191可以包括用于与不同的层连接的突出部1195。像素电极191的突出部1195通过第一接触孔181物理结合并电结合到漏电极175，从而使其施加有来自漏电极175的电压。像素电极191可以由诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明金属氧化物制成。
像素电极191可以包括沿数据线171的弯曲形状而弯曲的弯曲的边。例如，像素电极191可以具有多边形形状，所述多边形形状包括从与像素PX的水平中心线CL对应的部分弯曲至少一次的边。
另外，栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197位于基底110的外围区域PA中。栅极接触辅助件195和数据接触辅助件197可以设置在钝化层180上。
栅极接触辅助件195通过第二接触孔185连接到栅极焊盘125。栅极接触辅助件195可以由与像素电极191相同的材料制成并且与像素电极191设置在同一层中。栅极焊盘125和栅极接触辅助件195被层压以形成栅极焊盘部GP。
数据接触辅助件197通过第三接触孔187连接到数据焊盘177。数据接触辅助件197可以由与像素电极191相同的材料制成并且与像素电极191设置在同一层中。数据焊盘177和数据接触辅助件197被层压以形成数据焊盘部DP。
上面描述的像素的布局和薄膜晶体管的形状可以各种地改变。另外，当像素电极191和共电极270顺序被层压时，它们可以相对于彼此转换它们的位置。在上面的描述中，描述的是，层间绝缘层250形成在共电极270上，像素电极191形成在层间绝缘层250上。相反，层间绝缘层可以形成在像素电极上，共电极可以形成在层间绝缘层上。可选择地，像素电极191可以具有平面形状，共电极270可以包括分支电极和狭缝。
顶层360形成在像素电极191上以与像素电极191分隔开预定的距离。微腔305形成在像素电极191与顶层360之间。微腔305由像素电极191和顶层360围绕。
取向层11和21形成在像素电极191上方和顶层360下方。取向层可以是水平取向层。
包含LC分子310的液晶(LC)层形成在位于像素电极191与顶层360之间的微腔305的内部。LC分子310可以具有正介电各向异性或负介电各向异性。例如，LC分子310可以取向，使得当没有电场存在时，它们的长轴平行于基底110设置。即，可以获得水平取向。
柱状物500位于基底110的外围区域PA中。柱状物500可以设置在钝化层180上。柱状物500可以包括单层或多层。例如，柱状物500可以包括第一层510和位于第一层510下方的第二层520。第一层510可以由与顶层360相同的材料制成并且与顶层360设置在同一层上。第一层510可以形成为比顶层360薄。第二层520可以由与第二绝缘层350相同的材料制成并且与第二绝缘层350设置在同一层上。柱状物500可以仅包括第二层520。
示出的是，柱状物500不与栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP叠置。然而，本公开不限于此，柱状物500可以与栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP的部分叠置。
第三绝缘层370位于顶层360上，包封层390形成在第三绝缘层370上。包封层390可以包封微腔305。
包封层390位于显示区域DA中，并且不位于外围区域PA中。因此，栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP可以不由包封层390覆盖，而可以被暴露。
如在前述的示例性实施例中，虚设微腔可以形成在栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP上，包封层390和基底110可以分别被切割以去除位于基底110的外围区域PA中的包封层390，从而使得栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP被开放。在这种情况下，可以防止对栅极焊盘部GP和数据焊盘部DP的损坏。
尽管已经结合示例性实施例描述了本公开，但是将理解的是，本公开不限于描述的实施例，而是相反意图覆盖包括在本公开的精神和范围内的各种修改和等同布置。
<符号的描述>
110:基底 121:栅极线
125:栅极焊盘 171:数据线
177:数据焊盘 191:像素电极
195:栅极接触辅助件 197:数据接触辅助件
270:共电极 300:牺牲层
305:微腔 305a:虚设微腔
310:LC分子 360:顶层
390:包封层 500:柱状物
510:第一层 520:第二层
530:第三层 GP:栅极焊盘部
DP:数据焊盘部

Claims (10)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
基底，包括显示区域和外围区域；
薄膜晶体管，位于所述基底的所述显示区域中；
第一电极，连接到所述薄膜晶体管；
顶层，位于所述第一电极上并且被设置在所述顶层与所述第一电极之间的微腔与所述第一电极分隔开；
液晶层，位于所述微腔内部；
包封层，位于所述顶层上；
焊盘部，位于所述基底的所述外围区域中；以及
柱状物，位于所述基底的所述外围区域中。
2.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
绝缘层，位于所述顶层下方，以及
第二电极，位于所述顶层与所述液晶层之间，
其中，所述柱状物包括由与所述顶层相同的材料制成的第一层，
其中，所述柱状物还包括由与所述绝缘层相同的材料制成的第二层以及由与所述第二电极相同的材料制成的第三层。
3.一种显示装置的制造方法，所述制造方法包括：
在包括显示区域、外围区域和额外区域的基底的显示区域中形成薄膜晶体管；
形成第一电极以连接到所述薄膜晶体管；
在所述第一电极上形成牺牲层；
在所述牺牲层上形成顶层；
通过去除所述牺牲层在所述第一电极与所述顶层之间形成微腔；
在所述顶层上形成包封层；
切割位于所述基底的所述显示区域与所述外围区域之间的边界上的所述包封层；
切割所述基底的所述外围区域与所述额外区域之间的边界；以及
去除位于所述基底的所述外围区域和所述额外区域中的所述包封层以及所述基底的所述额外区域。
4.根据权利要求3所述的制造方法，所述制造方法还包括：
在所述基底上形成栅极线；以及
在所述基底上形成数据线，
其中，所述栅极线和所述数据线连接到所述薄膜晶体管。
5.根据权利要求4所述的制造方法，所述制造方法还包括：
在所述基底的所述外围区域中形成连接到所述栅极线的栅极焊盘部；以及
在所述基底的所述外围区域中形成连接到所述数据线的数据焊盘部。
6.根据权利要求5所述的制造方法，所述制造方法还包括：
在所述栅极焊盘部和所述数据焊盘部上形成所述牺牲层；以及
形成虚设微腔。
7.根据权利要求6所述的制造方法，所述制造方法还包括：
去除所述虚设微腔；以及
在所述基底的所述外围区域中形成柱状物。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其中，所述柱状物包括由与所述顶层相同的材料制成的第一层。
9.根据权利要求8所述的制造方法，所述制造方法还包括：
在所述牺牲层上形成第二电极；以及
在所述第二电极上形成绝缘层，其中，所述柱状物还包括：
第二层，位于所述第一层下方并且由与所述绝缘层相同的材料制成，以及
第三层，位于所述第二层下方并且由与所述第二电极相同的材料制成。
10.根据权利要求8所述的制造方法，所述制造方法还包括：
形成第二电极；
形成设置在所述第一电极与所述第二电极之间的层间绝缘层；以及
在所述牺牲层上形成绝缘层；
其中，所述柱状物还包括：
第二层，位于所述第一层下方并且由与所述绝缘层相同的材料制成。
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