液晶顯示裝置制造方法
【專利摘要】一種液晶顯示裝置，包括：基板；覆蓋層，在基板上限定出隧道狀腔體；支撐件，從覆蓋層延伸并對應(yīng)于隧道狀腔體的邊緣；液晶層，位于隧道狀腔體中；第一電極和第二電極，將電場施加至液晶層；以及密封層，密封隧道狀腔體。
【專利說明】液晶顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]諸如液晶顯示裝置、電泳顯示裝置等的各種顯示裝置被廣泛地用于代替陰極射線管顯示裝置。
[0003]顯示裝置包括彼此相對的兩個基板以及插入兩個基板之間的圖像顯示單元(例如，液晶層、電泳層等)。兩個基板彼此耦合同時彼此相對，并且彼此間隔開一定的距離，從而將圖像顯示單元設(shè)置于其間。
[0004]為了制造顯示裝置，兩個基板中的一個上形成有間隔件以保持兩個基板之間的距離，并且使用粘合劑將兩個基板中的另一個附接至間隔件。
[0005]作為使用兩個基板的結(jié)果，顯示裝置的生產(chǎn)過程是復(fù)雜的，并且顯示裝置的制造成本增加。因此，仍需要一種顯示裝置的改進(jìn)制造方法，從而具有更簡單的制造過程和降低的制造成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個或多個示例性實施方式提供一種能夠使其制造方法簡單化并提高其圖像顯示質(zhì)量的液晶顯示裝置。
[0007]本發(fā)明的示例性實施方式提供一種液晶顯示裝置，包括:基板；覆蓋層，在基板上限定出隧道狀腔體；支撐件，從覆蓋層延伸并對應(yīng)于隧道狀腔體的邊緣；液晶層，位于隧道狀腔體中；第一電極和第二電極，將電場施加至液晶層；以及密封層，密封隧道狀腔體。
[0008]隧道狀腔體可包括在其相對端處的入口部分，并且支撐件對應(yīng)于入口部分。支撐件可包括均對應(yīng)于隧道狀腔體的邊緣的多個部分，并且當(dāng)在平面圖中觀察時支撐件可以與隧道狀腔體重疊。支撐件可包括與覆蓋層相同的材料，并且覆蓋層和支撐件可形成單個整體不可分割的構(gòu)件。
[0009]覆蓋層可包括與基板分離并且基本上平行于基板的上表面的覆蓋部分；以及將基板的上表面與覆蓋部分彼此連接的側(cè)壁部分。支撐件可從側(cè)壁部分延伸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過參照以下結(jié)合附圖考慮時進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上及其他優(yōu)勢將變得更加顯而易見，其中:
[0011]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性實施方式的一部分的平面圖；
[0012]圖2A是沿圖1中的線I-I'截取的截面圖；
[0013]圖2B是沿圖1中的線II-II'截取的截面圖；
[0014]圖2C是沿圖1中的線III-III'截取的截面圖；
[0015]圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的示例性實施方式的流程圖；
[0016]圖4A、圖5A、圖6A、圖7A和圖8A是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的示例性實施方式的一部分所提供的顯示裝置的平面圖；
[0017]圖4B、圖5B、圖6B、圖7B和圖8B是分別沿圖4A、圖5A、圖6A、7A和8A中的線1-1'截取的截面圖；
[0018]圖9A、圖 10A、圖 11A、圖 12A、圖 13A、圖 14A、圖 15A、圖 16A、圖 17A 和圖 18A 是示出了沿圖8A的線I1-1I'截取的、由制造方法的剩余部分所提供的顯示裝置的截面圖；
[0019]圖9B、圖 10B、圖 11B、圖 12B、圖 13B、圖 14B、圖 15B、圖 16B、圖 17B 和圖 18B 是沿圖8A的線II1-1II'截取的、由制造方法的剩余部分所提供的顯示裝置的截面圖；
[0020]圖19A和圖19B是示出了根據(jù)流體的表面張力，具有支撐件的像素中和不具有支撐件的像素中隧道狀腔體的盒間隙差異的照片；
[0021]圖20是示出了根據(jù)來自流體的所施應(yīng)力，相對于隧道狀腔體的長軸距離(微米:μ m)在具有支撐件的像素中和不具有支撐件的像素中隧道狀腔體的盒間隙(微米:μ m)的圖示；
[0022]圖21A至圖21E是示出了根據(jù)本發(fā)明的支撐件的示例性實施方式。
[0023]圖22是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的另一示例性實施方式的平面圖；
[0024]圖23是示出了像素中中心線的彎曲角的盒間隙(μπι)的圖示；
[0025]圖24是示出了像素中中心線的彎曲位置的盒間隙(μπι)的圖示；
[0026]圖25Α至圖2?是示出了相對于中心線，顯示區(qū)域的形狀的示例性實施方式的示圖；以及
[0027]圖26是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的又一示例性實施方式的平面圖。

【具體實施方式】
[0028]應(yīng)理解，當(dāng)提到一個元件或?qū)印霸凇绷硪辉驅(qū)印吧稀?、“連接至”或“耦合至”另一元件或?qū)訒r，其可以直接在另一元件或?qū)由?、直接連接或耦合至另一元件或?qū)?，或者可存在中間元件或?qū)?。相反，?dāng)提到一個元件“直接在”另一元件或?qū)印吧稀?、“直接連接至”或“直接耦合至”另一元件或?qū)訒r，不存在中間元件或?qū)?。全文中相似的?biāo)號表示相似的元件。如文中所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)所列項目的任意和全部組合。
[0029]應(yīng)理解，盡管術(shù)語第一、第二等可在本文中用于描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語所限定。這些術(shù)語僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層和/或部分與另一區(qū)域、層或部分區(qū)分開。因此，以下討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，而不背離本發(fā)明的教導(dǎo)。
[0030]為便于描述，本文中可使用諸如“之下”、“下面”、“上面”、“上”等的空間關(guān)系術(shù)語，來描述如圖中所示的一個元件或特征與其他元件或特征的關(guān)系。應(yīng)理解，空間關(guān)系術(shù)語意在涵蓋除了圖中描繪的方位之外的在使用或操作中的設(shè)備的不同方位。例如，如果圖中的設(shè)備被倒轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或特征的“下面”或“之下”的元件將被定位為在其他元件或特征“上面”。因此，示例性術(shù)語“下面”涵蓋上面和下面這兩個方位。設(shè)備可被定位為其他方位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，且本文中使用的空間關(guān)系描述語可被相應(yīng)地解釋。
[0031]本文中所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】的目的，且并不意在限制本發(fā)說明。
5例性實施方式的一部分的平面圖，圖2八是1中的線11-11,截取的截面圖，以及圖2(:1包括顯示面板0？以及設(shè)置在顯示面板0？
基底基板83上的彩色濾光片⑶、設(shè)置在彩限定在其中的一個或多個像素？X。盡管已:考符號07和作可以用于來統(tǒng)稱地表不一
、像素列的矩陣形式布置的多個像素？X。因1說明，在下文中將參考圖1和圖2八至圖2(:；具有基本上在一個方向上細(xì)長的平面矩形珍狀。即，當(dāng)在平面圖中觀察時，像素？X可
X緣基板，例如:硅基板、玻璃基板或者塑料I材料的導(dǎo)電材料。源電極32和漏電極02卞金。在一個示例性實施方式中，例如，源電；或者其合金。此外，源電極32和漏電極02污例性實施方式中，例如，源電極32和漏電戸的相應(yīng)像素？X的光具有顏色。彩色濾光3片，但是不限于此。紅色濾光片、綠色濾光士應(yīng)于像素？X。此外，彩色濾光片V還可包相鄰的像素？X具有不同顏色。盡管附圖中丨勺像素作之間的界限部分中彼此部分地重沮擋顯示圖像不需要的光。例如，在彩色濾(少或有效地防止在諸如液晶層的液晶分子效地防止觀看到混合色。黑矩陣81設(shè)置在5平面圖中包圍每個彩色濾光片⑶。可選的示例性實施方式中，可省去第二絕緣層INS2。第二絕緣層INS2可包括無機絕緣材料或者有機絕緣材料。
[0055]在所示的示例性實施方式中，接觸孔CH通過部分地去除黑矩陣BM來形成，但是不應(yīng)限于此。即，可通過部分地去除彩色濾光片CF來形成接觸孔CH。
[0056]覆蓋層CVL在第二絕緣層INS2上以第一方向Dl長度方向地(lengthwise)延伸。覆蓋層CVL向上與第二絕緣層INS2的上表面分隔開(例如:截面地遠(yuǎn)離基底基板BS)以與第二絕緣層INS2共同限定出隧道狀腔體TSC。換言之，覆蓋層CVL向上與顯示區(qū)域DA中的第二絕緣層INS2的上表面隔開，以在覆蓋層CVL與第二絕緣層INS2之間形成預(yù)定間隔。在非顯示區(qū)域NDA中，覆蓋層CVL沿著第二方向D2直接與第二電極EL2接觸，從而不在覆蓋層CVL與第二絕緣層INS2之間形成預(yù)定間隔。因此，隧道狀腔體TSC具有以第二方向D2長度方向地延伸的形狀。因為覆蓋層CVL未設(shè)置成與隧道狀腔體TSC的兩個端部重疊，因而隧道狀腔體TSC的兩個端部(即:隧道狀腔體TSC在第二方向D2上的端部以及隧道狀腔體TSC在與第二方向D2相反的方向上的端部)是開放的。隧道狀腔體TSC的開口部分將稱為入口部分。然而，不應(yīng)將覆蓋層CVL延伸的方向限于此。
[0057]覆蓋層CVL包括有機或者無機絕緣層。此外，覆蓋層CVL具有單層截面結(jié)構(gòu)，并且不限于單層截面結(jié)構(gòu)。即，覆蓋層CVL可具有多層截面結(jié)構(gòu)，例如，三層截面結(jié)構(gòu)。在一個示例性實施方式中，覆蓋層CVL具有無機絕緣層、有機絕緣層和無機絕緣層順次層疊的三層截面結(jié)構(gòu)。
[0058]第二電極EL2設(shè)置在覆蓋層CVL的下表面上，并且以覆蓋層CVL延伸的第一方向Dl長度方向地延伸。此外，第二電極EL2與第一電極ELl —起形成電場。布置在第二電極EL2的延伸方向(即，第一方向)上的像素PX共享第二電極EL2，第二電極EL2向上與顯示區(qū)域DA中的第二絕緣層INS2隔開并且與非顯示區(qū)域NDA中的第二絕緣層INS2直接接觸。
[0059]第二電極EL2連接至位于非顯示區(qū)域NDA中的公共電壓線(未示出)。第二電極EL2從公共電壓線接收公共電壓。
[0060]第一電極ELl和第二電極EL2可包括透明導(dǎo)電材料或非透明導(dǎo)電材料，例如，金屬材料。即，在所示的示例性實施方式中，根據(jù)顯示裝置的操作模式，第一電極ELl和第二電極EL2包括透明或者非透明導(dǎo)電材料。在一個示例性實施方式中，例如，在顯示裝置是其中背光單元設(shè)置在基底基板BS下方的透射型顯示裝置的情況下，第一電極ELl和第二電極EL2包括透明導(dǎo)電材料。在顯示裝置是不需要具有分離光源的反射型顯示裝置的情況下，第一電極ELl包括能夠反射光的非透明導(dǎo)電材料，并且第二電極EL2包括透明導(dǎo)電材料。透明導(dǎo)電材料包括透明導(dǎo)電氧化物，例如:氧化銦錫(“ΙΤ0”)、氧化銦鋅(“ΙΤ0”)、氧化銦錫鋅(“ΙΤΖ0”)等。非透明導(dǎo)電材料包括金屬材料，例如:鎳、鉻、鑰、鋁、鈦、銅、鎢、或者其合金。根據(jù)顯示裝置的操作模式，另一元件可以是透明或者非透明導(dǎo)電材料。
[0061]支撐件SP設(shè)置在對應(yīng)于入口部分的位置處。當(dāng)在平面圖中觀察時，支撐件SP與對應(yīng)于入口部分的一部分部分地重疊，或者當(dāng)支撐件SP不與對應(yīng)于入口部分的部分重疊時，支撐件設(shè)置在緊鄰入口部分的非顯示區(qū)域NDA中。在所示的示例性實施方式中，支撐件SP設(shè)置在緊鄰入口部分的非顯示區(qū)域NDA中。
[0062]支撐件SP與覆蓋層CVL相連并從覆蓋層CVL延伸。在平面圖中，支撐件SP設(shè)置在第二絕緣層INS2與覆蓋層CVL的剩余部分之間從而具有柱形，并且因此，支撐件SP與第二絕緣層INS2直接接觸。如上所討論的，隧道狀腔體TSC具有以第二方向D2長度方向延伸的形狀。隧道狀腔體TSC的寬度垂直于長度方向，并以第一方向Dl延伸。
[0063]支撐件SP可設(shè)置在從隧道狀腔體TSC的寬度的中心部分延伸的虛擬線上，并且可設(shè)置在隧道狀腔體TSC的長度方向的第二方向D2上，使得支撐件SP遮擋入口部分的一部分。在支撐件SP從隧道狀腔體TSC的寬度的中心部分延伸時，分別在隧道狀腔體TSC的兩個端部(即，隧道狀腔體TSC在第二方向D2上的端部和隧道狀腔體TSC在與第二方向D2相反的方向上的端部)處的入口部分中的每一個，被支撐件SP分成兩個部分，并且因此，在制造顯示裝置時，通過兩個入口部分將液晶層LC設(shè)置在隧道狀腔體TSC中。
[0064]在制造顯示裝置的示例性實施方式中，支撐件SP通過與覆蓋層CVL相同的形成過程來形成，并且因此，支撐件SP與覆蓋層CVL由相同的材料形成并且形成在顯示裝置的同一層中。此外，支撐件SP可與覆蓋層CVL —體形成，從而支撐件SP和覆蓋層CVL可形成單個整體不可分割的構(gòu)件。隨后將詳細(xì)描述形成支撐件SP的方法的示例性實施方式。
[0065]液晶層LC設(shè)置在隧道狀腔體TSC中。根據(jù)所示的示例性實施方式，液晶層LC設(shè)置在彼此相對的第一電極ELl與第二電極EL2之間，并由電場控制以顯示圖像。
[0066]液晶層LC包括具有光學(xué)各向異性的液晶分子。液晶分子被電場驅(qū)動為阻擋或者透射經(jīng)過液晶層LC的光，從而由此顯示所期望的圖像。
[0067]取向?qū)覣LN設(shè)置在第一電極ELl與液晶層LC之間以及第二電極EL2與液晶層LC之間。取向?qū)覣LN用于使液晶層LC的液晶分子預(yù)傾斜并包括諸如聚酰亞胺和/或聚酰胺酸的有機聚合物。
[0068]在本發(fā)明的可選示例性實施方式中，附加的無機絕緣層可設(shè)置在液晶層LC與第二電極EL2之間和/或在第二電極EL2與覆蓋層CVL之間。無機絕緣層包括氮化硅或者氧化硅。無機絕緣層支撐覆蓋層CVL，從而穩(wěn)定地保持隧道狀腔體TSC。
[0069]密封層SL設(shè)置在覆蓋層CVL上。密封層SL覆蓋顯示區(qū)域DA和非顯示區(qū)域NDA。密封層SL封閉隧道狀腔體TSC的兩個端部(例如，入口部分)以密封隧道狀腔體TSC。S卩，隧道狀腔體TSC的空間由第二絕緣層INS2(或者在省略第二絕緣層INS2時由第一電極ELI)、第二電極EL2和密封層SL限定。覆蓋層的支撐件SP也可限定出隧道狀腔體TSC的空間。
[0070]密封層SL包括有機聚合物，例如，多聚(對-二甲苯)聚合物(即，聚對二甲苯)。
[0071]光學(xué)構(gòu)件用于改變經(jīng)過液晶層LC的光的光學(xué)狀態(tài)，例如，延遲光的相位或者使光偏振。為此，光學(xué)構(gòu)件包括第一偏光板POLl和第二偏光板P0L2。光學(xué)構(gòu)件還可以包括第一四分之一波長板和第二四分之一波長板。
[0072]第一偏光板POLl和第二偏光板P0L2分別設(shè)置在顯不面板DP的兩個相對表面上。第一四分之一波長板設(shè)置在顯不面板DP與第一偏光板POLl之間，并且第二四分之一波長板設(shè)置在顯不面板DP與第二偏光板P0L2之間。第一偏光板POLl具有在垂直于第二偏光板P0L2的偏振軸的方向的預(yù)定方向上延伸的偏振軸。第一四分之一波長板的長軸基本上垂直于第二四分之一波長板的長軸。
[0073]具有上述結(jié)構(gòu)的液晶層LC由其中液晶分子是正型液晶分子的電控雙折射(“ECB”)模式驅(qū)動。然而，根據(jù)液晶層LC的類型(例如，正型或負(fù)型)和顯示裝置的驅(qū)動模式(例如，面內(nèi)切換模式、垂直取向模式、ECB模式等),光學(xué)構(gòu)件的一部分可被省略或者還包括附加部件。此外，第一偏光板POLl和第二偏光板P0L2的偏振軸以及第一四分之一波長板和第二四分之一波長板的長軸的布置可根據(jù)液晶層LC的類型以及顯示裝置的驅(qū)動模式而改變。
[0074]在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的示例性實施方式中，當(dāng)通過柵極線GL將柵極信號施加至柵電極GE，并且通過數(shù)據(jù)線DL將數(shù)據(jù)信號施加至源電極SE時，在半導(dǎo)體層SM中形成導(dǎo)電溝道(在下文中稱為溝道)。因此，薄膜晶體管TFT被接通，并且數(shù)據(jù)信號施加至第一電極EL1，并且由此在第一電極ELl與第二電極EL2之間形成電場。根據(jù)電場驅(qū)動液晶分子，并且經(jīng)過液晶層LC的光量受到控制，由此顯示所期望的圖像。
[0075]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的示例性實施方式的流程圖。
[0076]參考圖3，在基底基板BS上形成(或者設(shè)置)薄膜晶體管TFT和彩色濾光片CF(S110和S120)。然后，第一電極EL1、犧牲層SCR、第二電極EL2和支撐件SP/覆蓋層CVL順次地形成在彩色濾光片CF上(S130、S140、S150和S160)，并去除犧牲層SCR(S170)。此后，形成取向?qū)覣LN (S180)，形成液晶層LC (S190)，并且形成密封層SL以密封液晶層LC (S200)。然后，附接光學(xué)構(gòu)件(S210)。
[0077]圖4A、圖5A、圖6A、圖7A和圖8A是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的制造方法的示例性實施方式的一部分所提供的顯示裝置的平面圖，以及圖4B、圖5B、圖6B、圖7B和圖8B是分別沿圖4A、圖5A、圖6A、圖7A和圖8A的線Ι-I'截取的截面圖。圖9A、圖10A、圖11A、圖12A、圖13A、圖14A、圖15A、圖16A、圖17A和圖18A是示出了沿圖8A的線ΙΙ-ΙI'截取的由制造方法的剩余部分所提供的顯示裝置的截面圖，以及圖9B、圖10B、圖11B、圖12B、圖13B、圖14B、圖15B、圖16B、圖17B、和圖18B是示出了沿圖8A的線ΙΙΙ-ΙΙI'截取的由制造方法的剩余部分所提供的顯示裝置的截面圖。
[0078]參考圖4A和圖4B，柵極線部分形成(例如，設(shè)置)在基底基板BS上。柵極線部分包括柵極線GL和柵電極GE。
[0079]柵極線部分由諸如金屬的導(dǎo)電材料形成。在一個示例性實施方式中，例如，通過在基底基板BS上形成金屬層并且例如通過光刻工藝圖案化金屬層，來形成柵極線部分。柵極線部分被示出為具有單種金屬或者合金的單層截面結(jié)構(gòu)，但是不限于單層結(jié)構(gòu)。即，柵極線部分可具有兩種或多種金屬和/或合金的多層截面結(jié)構(gòu)。
[0080]參考圖5A和圖5B，第一絕緣層INSl形成在柵極線部分上，并且半導(dǎo)體層SM形成在第一絕緣層INSl上。半導(dǎo)體層SM設(shè)置在柵電極GE上并且當(dāng)在平面圖中觀察時與柵電極GE的一部分重疊。半導(dǎo)體層SM可由摻雜或者非摻雜硅或者氧化物半導(dǎo)體形成。
[0081 ] 參考圖6A和圖6B，數(shù)據(jù)線部分形成在半導(dǎo)體層SM上。數(shù)據(jù)線部分包括數(shù)據(jù)線DL、源電極SE和漏電極DE。
[0082]數(shù)據(jù)線部分由諸如金屬的導(dǎo)電材料形成。在一個示例性實施方式中，例如，通過在基底基板BS上形成金屬層并且諸如通過光刻工藝圖案化金屬層，來形成數(shù)據(jù)線部分。數(shù)據(jù)線部分被示出為具有單個金屬或者合金的單層截面結(jié)構(gòu)，但是數(shù)據(jù)線部分不限于單層結(jié)構(gòu)。即，數(shù)據(jù)線部分可具有兩種或多種金屬和/或金屬合金的多層截面結(jié)構(gòu)。
[0083]通過上述步驟形成的柵電極GE、源電極SE、漏電極DE和半導(dǎo)體層SM構(gòu)成薄膜晶體管 TFT (SI 10)。
[0084]參考圖7A和圖7B，彩色濾光片CF和黑矩陣BM形成在數(shù)據(jù)線部分上(S120)，接觸孔CH形成在黑矩陣BM中以暴露漏電極DE的一部分。
[0085]通過在基底基板BS上形成代表紅色、綠色、藍(lán)色等的顏色層并例如通過使用光刻工藝圖案化顏色層來形成彩色濾光片CF。形成彩色濾光片CF的方法不限于此。在可選的示例性實施方式中，可通過噴墨方法代替光刻工藝來形成彩色濾光片CF?？赏ㄟ^在基底基板BS上形成吸收光的遮光層并且使用光刻工藝圖案化遮光層來形成黑矩陣BM。此外或者可替換地，可通過噴墨方法形成黑矩陣BM?？梢砸圆煌樞蛐纬刹噬珵V光片CF的顏色層和黑矩陣BM。具體地，在形成紅色、綠色和藍(lán)色層之后形成黑矩陣BM，或者可替換地，在形成黑矩陣BM之后形成紅色、綠色和藍(lán)色層。此外，可改變顏色層的形成順序。
[0086]例如，通過使用光刻工藝來圖案化第一絕緣層INSl的一部分以及黑矩陣BM來形成接觸孔CH。
[0087]在本發(fā)明的示例性實施方式中，盡管附圖中未示出，但是可選擇性地在薄膜晶體管TFT與彩色濾光片CF之間形成諸如鈍化層的附加絕緣層。附加絕緣層保護薄膜晶體管TFT的溝道部分，并且減少或者有效地防止雜質(zhì)從彩色濾光片CF擴散至薄膜晶體管TFT。
[0088]參考圖8A和8B，第一電極ELl形成在彩色濾光片CF上(S130)。
[0089]通過使用導(dǎo)電材料在彩色濾光片CF上形成導(dǎo)電層并通過例如光刻工藝圖案化導(dǎo)電層，來形成第一電極EU。第一電極ELl通過接觸孔CH連接至漏電極DE。
[0090]第二絕緣層INS2形成在第一電極ELl上以保護第一電極ELI。
[0091]參考圖9A和圖9B，犧牲層SCR形成在第二絕緣層INS2上(S140)。
[0092]犧牲層SCR被形成為覆蓋顯示區(qū)域DA并且在第二方向D2上長度方向地延伸。即，當(dāng)假設(shè)第一方向Dl和第二方向D2分別是行和列方向時，犧牲層SCR具有沿像素的列長度方向延伸的平面條狀，但是犧牲層SCR的形狀不應(yīng)限于此。犧牲層SCR可在第一方向Dl上長度方向地延伸。
[0093]因為犧牲層被去除以形成隧道狀腔體TSC，所以犧牲層SCR在其中形成有液晶層LC的區(qū)域中被形成為具有分別對應(yīng)于隧道狀腔體TSC的寬度和截面高度的寬度和截面高度。
[0094]犧牲層SCR不形成在其中形成有支撐件SP的區(qū)域中。即，通過圖案化處理將形成在形成有支撐件SP的區(qū)域中的犧牲層SCR部分去除，從而形成開口部分0ΡΝ。通過開口部分0ΡΝ，第二絕緣層INS2的上表面在形成有開口部分OPN的區(qū)域中被暴露。
[0095]參考圖1OA和圖10B，在形成開口部分OPN所借助的犧牲層SCR上形成導(dǎo)電層，并且光致抗蝕劑圖案PR形成在導(dǎo)電層上。
[0096]通過使用諸如物理汽相沉積法由透明導(dǎo)電材料(例如:IT0、IZO等)形成導(dǎo)電層。
[0097]光致抗蝕劑圖案PR形成在其中形成有第二電極EL2的區(qū)域中。通過將光致抗蝕劑涂敷在導(dǎo)電層上，暴露光致抗蝕劑并顯影暴露的光致抗蝕劑來形成光致抗蝕劑圖案PR。
[0098]參考圖1lA和圖11Β，第二電極EL2形成在犧牲層SCR上(S150)。使用光致抗蝕劑圖案PR作為掩模來蝕刻導(dǎo)電層，以形成第二電極EL2。
[0099]參考圖12Α和圖12Β，去除光致抗蝕劑圖案PR。
[0100]參考圖13Α和13Β，覆蓋層CVL和支撐件SP形成在第二電極EL2上(S160)。
[0101]覆蓋層CVL以第一方向Dl延伸以覆蓋第二電極EL2。這里，當(dāng)在平面圖中觀察時，第二電極EL2和覆蓋層CVL彼此重疊，并且具有基本上相同的平面形狀。然而，考慮到設(shè)計裕度，覆蓋層CVL可具有比第二電極EL2大的平面區(qū)域以完全覆蓋第二電極EL2。覆蓋層CVL不形成在顯示區(qū)域DA在第二方向D2上的兩個端部處。因此，對應(yīng)于顯示區(qū)域DA在第二方向D2上的端部的犧牲層SCR上表面被暴露。
[0102]支撐件SP設(shè)置在開口部分OPN中。在所示的示例性實施方式中，支撐件SP從覆蓋層CVL連續(xù)延伸，并且與覆蓋層CVL —體形成以形成單個整體不可分割的構(gòu)件。
[0103]參考圖14A和圖14B，通過干法蝕刻工藝或者濕法蝕刻工藝去除犧牲層SCR以形成隧道狀腔體TSC (S170)。可使用等離子體執(zhí)行干法蝕刻工藝，并且可根據(jù)用于形成犧牲層SCR的材料使用各種蝕刻劑執(zhí)行濕法蝕刻工藝。從顯示區(qū)域DA在第二方向D2上的兩個端部處的被暴露的上表面蝕刻犧牲層SCR。因此，暴露第二絕緣層INS2的上表面和第二電極EL2的下表面，并且隧道狀腔體TSC由第二絕緣層INS2的上表面、第二電極EL2的下表面、以及顯示區(qū)域DA在第二方向D2上的兩個端部限定。
[0104]支撐件SP設(shè)置在隧道狀腔體TSC的入口部分處。具體地，支撐件SP設(shè)置在每個入口部分，從而將每個入口部分分成兩個入口部分。
[0105]在本發(fā)明的示例性實施方式中，在形成第二電極EL2之前，在犧牲層SCR上形成無機絕緣層，并且在形成覆蓋層CVL之前，在第二電極EL2上形成附加無機絕緣層。無機絕緣層支撐覆蓋層CVL，以使得在蝕刻犧牲層SCR時覆蓋層CVL能夠穩(wěn)定地保持隧道狀腔體TSC。
[0106]參考圖15A和圖15B，取向?qū)覣LN形成在隧道狀腔體TSC中(S180)。通過將包含諸如聚酰亞胺或聚酰胺酸的有機聚合物的取向材料的取向溶液和溶劑提供至隧道狀腔體TSC中并且降低壓力或者加熱，來形成取向?qū)覣LN。
[0107]參考圖16A和圖16B，液晶層LC形成在隧道狀腔體TSC中(S190)。因為以液體形式提供液晶分子，所以在將液晶分子提供為靠近隧道狀腔體TSC (例如，在其入口部分處)時，液晶分子借助于毛細(xì)管現(xiàn)象流入隧道狀腔體TSC中?？墒褂貌捎梦⑽艿膰娔b置將液晶分子提供為靠近隧道狀腔體TSC。因此，將液晶層LC設(shè)置在隧道狀腔體TSC中并位于彼此相鄰的隧道狀腔體TSC之間。
[0108]通過使用真空液晶注入裝置可將液晶層LC設(shè)置在隧道狀腔體TSC中。為此，其上形成有隧道狀腔體TSC的基底基板BS的一部分被浸入在其中填充有液晶材料的腔室中的容器中，并且腔室的壓力被降低。結(jié)果，液晶材料借助于毛細(xì)管現(xiàn)象被提供至隧道狀腔體TSC 中。
[0109]參考圖17A和圖17B，在形成有隧道狀腔體TSC的區(qū)域之外的區(qū)域中將液晶層LC去除，并且將密封層SL形成為包圍隧道狀腔體TSC(S200)。密封層SL密封隧道狀腔體TSC的開口部分，例如，液晶分子借助毛細(xì)管現(xiàn)象被注入所經(jīng)由的入口部分。
[0110]使用諸如多聚(對-二甲苯)聚合物(即，聚對二苯甲)的有機聚合物通過真空沉積方法形成密封層SL。
[0111]參考圖18A和圖18B，光學(xué)構(gòu)件附接至通過上述方法制造的顯示面板DP。光學(xué)構(gòu)件包括第一偏光板POLl和第二偏光板P0L2。
[0112]如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的一個或多個示例性實施方式中，省略了在制造顯示裝置過程中將兩個基板耦合的步驟。此外，與常規(guī)顯示裝置相比，在本發(fā)明的顯示裝置及其制造方法的一個或多個示例性實施方式中，基板和液晶分子的量減少。因此，極大地減少了顯示裝置的制造時間和制造成本。
[0113]在顯示裝置及其制造方法的一個或多個示例性實施方式中，在制造顯示裝置時即使出現(xiàn)應(yīng)力，具有上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置不變形，并且因此可減少由變形所引起的缺陷。
[0114]具體地，在形成覆蓋層時，由于用來形成覆蓋層的材料的剩余應(yīng)力使得覆蓋層會容易地變形。特別地，在隧道狀腔體中，在去除犧牲層時，覆蓋層與基板分離。當(dāng)覆蓋層的與基底基板的上表面隔開并且平行的第一部分以及覆蓋層的連接基底基板的上表面與第一部分的第二部分被分別稱為覆蓋部分和側(cè)壁部分時，覆蓋部分容易變形。在一個示例性實施方式中，例如，覆蓋部分中的對應(yīng)于入口部分的遠(yuǎn)端部分被上拉或下垂。當(dāng)?shù)诙^緣層與覆蓋層之間的距離被稱為盒間隙時，在覆蓋部分的遠(yuǎn)端部分被上拉或下垂時，盒間隙不期望地膨脹或者收縮。具體地，當(dāng)覆蓋層具有無機絕緣層/有機絕緣層/無機絕緣層的三層截面結(jié)構(gòu)時，由于有機材料與無機材料之間的剩余應(yīng)力，覆蓋層的變形可能加劇。
[0115]此外，當(dāng)去除用于去除犧牲層的濕法蝕刻工藝所使用的蝕刻劑或者取向溶液的溶劑時，由于由流體的表面張力所引起的靜摩擦力，覆蓋部分的遠(yuǎn)端下垂。當(dāng)覆蓋部分的遠(yuǎn)端下垂足以與第二絕緣層接觸時，通過范得瓦爾斯力，覆蓋部分的遠(yuǎn)端變得不期望地附接至第二絕緣層。
[0116]流體的表面張力被表示為流體與隧道狀腔體的內(nèi)表面(例如，第二電極)之間的接觸角的函數(shù)，并且該表面張力被施加至覆蓋部分的整個區(qū)域。當(dāng)覆蓋部分延伸的方向被假定為平面圖中的長度方向以及與覆蓋部分的延伸方向垂直的方向被假定為平面圖中的寬度方向之后，應(yīng)用梁(beam)彎曲理論時，梁的最大下垂量由寬度的四次方的函數(shù)表示。因此，隨著隧道狀腔體的寬度增加，即，隨著覆蓋部分的寬度增加，覆蓋部分的下垂量以四次方的比例增加。此外，在隧道狀腔體的入口部分處出現(xiàn)變形加劇。這是因為在入口部分附近的區(qū)域中流體蒸發(fā)時，支撐入口部分的力小于隧道狀腔體的中心部分的力。
[0117]根據(jù)所示的示例性實施方式，因為支撐件與對應(yīng)于入口部分的覆蓋部分相連并連接至該覆蓋部分，所以覆蓋部分的遠(yuǎn)端被支撐并且其相對于第二絕緣層和覆蓋層的剩余部分的位置被保持。如上所述，在支撐件位于平面寬度的中心位置時，當(dāng)與入口部分處的覆蓋部分的最初平面寬度相比時，覆蓋部分的平面寬度減低至約二分之一(1/2)，從而覆蓋部分的“梁”的最大下垂量降低至約十六分之一(1/16)。因此，盒間隙的變化減少，并且隧道狀腔體具有均一的盒間隙。
[0118]圖19A和圖19B是示出了根據(jù)流體的表面張力具有和不具有支撐件的像素中隧道狀腔體的盒間隙差異的照片。
[0119]參考圖19A和圖19B，當(dāng)不存在支撐件時(圖19A)，在隧道狀腔體的入口部分處的盒間隙的變化相對較大。在與不存在支撐件的盒間隙的變化相比時，當(dāng)存在支撐件時(圖19B)，盒間隙的變化改善。當(dāng)假設(shè)不存在支撐件時在入口部分中的覆蓋部分的下垂度為100時，那么在存在支撐件時在入口部分中的覆蓋部分的下垂度約為33.11。即，覆蓋部分的下垂度改善約69%。
[0120]圖20是示出了根據(jù)流體的應(yīng)力在具有和不具有支撐件的像素中隧道狀腔體的盒間隙(微米:μπι)的圖示。不帶有支撐件的像素用“無支撐件”表示。由以Pm為單位的數(shù)值表示的重疊量表示支撐件與顯示區(qū)域之間的重疊程度。此外，在假設(shè)隧道狀腔體的入口部分為零(O)時，長軸距離(微米:μ m)表示依照隧道狀腔體的縱向延長(例如，縱向)方向的距離。
[0121]參考圖20，當(dāng)諸如張應(yīng)力的應(yīng)力施加至隧道狀腔體的入口部分時，在不存在支撐件的情況下，入口部分處的盒間隙約為3.47微米，而在存在支撐件的情況下，入口部分處的盒間隙約為3.20微米，而不管支撐件與顯示區(qū)域之間的重疊程度。這意味著即使將應(yīng)力施加至入口部分時，應(yīng)力仍被支撐件減少。
[0122]圖21A至圖21E是示出了根據(jù)本發(fā)明的支撐件的示例性實施方式的平面圖。
[0123]參考圖21A，相鄰隧道狀腔體TSC可共享支撐件SP，這與在每個隧道狀腔體TSC的入口部分處獨立地設(shè)置支撐件SP不同。隧道狀腔體TSC的入口部分和/或邊界通過虛線表示。即，可將支撐件SP整體形成為單個整體的獨立單元以對應(yīng)相鄰隧道狀腔體TSC的入口部分。
[0124]參考圖21B，單個整體的支撐件SP可延伸入隧道狀腔體TSC中以與顯示區(qū)域DA重疊。
[0125]參考圖21C，單個整體支撐件SP可與相鄰于其的側(cè)壁部分WL相連并從該側(cè)壁部分WL延伸。
[0126]參考圖21D，支撐件SP可包括分別在每個隧道狀腔體TSC的入口部分處的多個不連續(xù)部分。盡管參考標(biāo)號SP表示圖21D中僅一個不連續(xù)部分，但是一組不連續(xù)部分可被統(tǒng)一標(biāo)記為SP。
[0127]參考圖21E，在平面圖中，支撐件SP可具有諸如三角形形狀的各種形狀，但是不應(yīng)限于此。
[0128]圖22是示出了根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的另一示例性實施方式的平面圖。
[0129]參考圖22，因為當(dāng)在平面圖中觀察時隧道狀腔體TSC具有的形狀基本上對應(yīng)于顯示區(qū)域DA的形狀，所以將主要描述隧道狀腔體TSC的形狀。S卩，當(dāng)在平面圖中觀察時，對應(yīng)于隧道狀腔體TSC的顯示區(qū)域DA可具有大致矩形形狀，但是顯示區(qū)域DA可具有矩形以外的形狀。
[0130]換言之，當(dāng)虛擬線通過隧道狀腔體TSC的平面寬度的中心部分時，沿著隧道狀腔體TSC的縱向方向，垂直于隧道狀腔體TSC的縱向延伸(例如，縱向)方向截取的寬度被稱為中心線，中心線可以是兩條或多條直線的總和、曲線或者曲線和直線的總和。在圖22中，中心線包括平行于第二方向D2延伸的第一中心線CLl以及連接至第一中心線CLl的每個相對端并相對于第二方向D傾斜的第二中心線CL2。顯示區(qū)域DA的邊緣或者邊界分別平行于隧道狀腔體TSC的第一中心線CLl和第二中心線CL2。
[0131]在具有上述結(jié)構(gòu)的顯示裝置的一個或多個示例性實施方式中，可減少或者有效地防止覆蓋層在入口部分處上拉或下垂。剩余應(yīng)力或者表面張力引起覆蓋部分的上拉或下垂。然而，因為在所示的示例性實施方式中示出的在縱向方向上彎曲覆蓋部分若干次，所以即使力施加至覆蓋部分，由剩余應(yīng)力和表面張力所引起的力仍會被分布并分散。即，盡管將剩余應(yīng)力和表面張力施加至在隧道狀腔體的入口部分處的覆蓋部分，但是如被彎曲一次或多次的中心線所示，由于覆蓋層的覆蓋部分沿著隧道狀腔體的長度延伸，因而施加在入口部分處的力減少。
[0132]以下表I示出盒間隙(微米:μπι)隨著圖22中所示的像素PX中的中心線的彎曲角的變化，并且圖23是示出了隨著像素PX中的中心線的彎曲角(度:° )的盒間隙的圖示。彎曲位置與隧道狀腔體TSC的入口部分隔開約10微米，相對于隧道狀腔體TSC的寬度方向(即，第一方向Dl)來設(shè)置彎曲角，并且“矩形形狀”線表示其中中心線不彎曲的參考像素。
[0133]表1
[0134]

【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示裝置，包括: 基板； 覆蓋層，在所述基板上限定出隧道狀腔體； 支撐件，從所述覆蓋層延伸并且對應(yīng)于所述隧道狀腔體的邊緣； 液晶層，位于所述隧道狀腔體中； 第一電極和第二電極，將電場施加至所述液晶層；以及 密封層，密封所述隧道狀腔體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中: 所述隧道狀腔體包括位于其相對端處的入口部分，其中，所述入口部分暴露所述隧道狀腔體的內(nèi)部區(qū)域，以及 所述支撐件對應(yīng)于所述入口部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，所述支撐件包括均對應(yīng)于所述隧道狀腔體的所述邊緣的多個部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，當(dāng)在平面圖中觀察時，所述支撐件與所述隧道狀腔體重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，所述支撐件包括與所述覆蓋層相同的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，所述覆蓋層和所述支撐件形成單個整體不可分割的構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，所述支撐件位于所述基板與所述覆蓋層之間，并且在平面圖中具有柱形。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中: 所述覆蓋層包括: 覆蓋部分，與所述基板分離并且平行于所述基板的上表面；并且 側(cè)壁部分，連接所述基板的所述上表面與所述覆蓋部分，以及 所述支撐件從所述側(cè)壁部分延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其中，當(dāng)在平面圖中觀察時，所述支撐件具有多邊形形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，進(jìn)一步包括: 多個隧道狀腔體，以及 所述支撐件是對應(yīng)于相鄰隧道狀腔體的邊緣的單個整體不可分割的構(gòu)件。
【文檔編號】G02F1/1339GK104049415SQ201410077449
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】林泰佑, 徐裕悳, 元盛煥, 蔡景泰 申請人:三星顯示有限公司