专利名称：液晶显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示装置和一种制造该液晶显示装置的方法，更具体地讲， 涉及一种无需在共电极上形成图案而形成液晶畴的液晶显示装置和一种制造该液晶显示装置的方法。
背景技术：
通常，液晶显示装置包括阵列基底、面对阵列基底的对向基底及设置在阵列基底和对向基底之间的液晶层，其中，用于驱动每个像素区的开关器件设置在阵列基底上。当向液晶层施加电压来控制透光率时，液晶显示装置显示图像。图案化垂直取向(PVA)模式液晶显示装置(即，一种垂直取向(VA)模式液晶显示装置)具有这样的结构液晶分子通过图案化透明电极而沿互不相同的方向取向，以形成液晶畴，从而改善PVA模式液晶显示装置的视角。因此，为了制造PVA模式液晶显示装置， 就会涉及到用于形成图案化透明电极的工艺。如上所述，由于还要执行图案化透明电极的工艺来形成液晶显示装置的液晶畴， 所以液晶显示装置的制造工艺的数量增多。另外，在阵列基底和对向基底的装配工艺中，阵列基底和对向基底可能没有被对准，导致阵列基底的像素电极与对向基底的共电极的图案没有对准。结果，可能难以形成正常的液晶畴。因此，需要在未在电极上形成图案的情况下形成液晶畴。为此，与现有的PVA模式液晶显示装置相比，应该增加照射到液晶层上的紫外(UV)线的曝光频率和强度。然而， 可能从长时间被UV线曝光的有机层逸出气体而在屏幕上生成斑点(spot)。具体地讲，可能在设置黑矩阵的位置(即，在屏幕的边缘处)周围产生气体逸出的逸气现象(outgasing phenomenon) 0因此，为了简化液晶显示装置的制造工艺，需要减少黑矩阵周围产生的逸气现象。
发明内容
本发明提供了一种液晶显示装置及其制造方法，在该液晶显示装置中形成液晶畴而无需在电极上形成图案，从而防止在黑矩阵周围产生斑点。根据本发明的一方面，一种制造液晶显示装置的方法包括以下步骤形成第一基底，第一基底在像素区域中包括像素电极；形成第二基底，第二基底包括面对像素电极的共电极和覆盖非像素区域的黑矩阵；装配第一基底和第二基底，以具有形成在第一基底和第二基底之间且被密封剂密封的空间；将包括液晶分子的液晶组合物注入到所述空间中；将半色调掩模放置在装配好的第一基底和第二基底上；通过半色调掩模使像素区域和非像素区域曝光。半色调掩模包括第一透射部和第二透射部。第一透射部设置在像素区域中，第二透射部设置在非像素区域中。第一透射部的透光率比第二透射部的透光率高；使像素区域和非像素区域曝光的步骤包括使像素区域和非像素区域从第一基底朝着第二基底曝光。半色调掩模可以设置在第一基底上。第二透射部的透光率可以是第一透射部的透光率的大约一半。第一基底还可以包括畴形成层，畴形成层包括用来在像素区域中形成液晶畴的凹进图案，液晶组合物还可以包括通过使像素区域和非像素区域曝光的步骤而能够聚合的反应性液晶元单体。使像素区域和非像素区域曝光的步骤可以包括在电压施加在像素电极和共电极之间的同时使像素区域和非像素区域被第一光曝光；在电压没有施加在像素电极和共电极之间的同时使像素区域和非像素区域被第二光曝光。可以用第一光和第二光照射液晶分子和反应性液晶元单体。第一光和第二光中均可以包括紫外线，第一光的能量可以为大约10焦耳至大约 15焦耳，并可以用第一光照射像素区域和非像素区域大约6分钟至大约7分钟。第二光的能量可以大于大约15焦耳，并可以用第二光照射像素区域和非像素区域大约50分钟至大约60分钟。所述方法还可以包括使密封剂被另一种紫外线曝光以使密封剂固化。所述另一种紫外线的能量可以为大约3焦耳至大约5焦耳，可以用所述另一种紫外线照射像素区域和非像素区域大约10秒至大约15秒。反应性液晶元单体可以在使像素区域和非像素区域曝光的步骤期间聚合成液晶元聚合物，液晶分子可以沿着凹进图案排列而形成液晶畴。共电极可以不具有用来形成液晶畴的图案。密封剂可以在使像素区域和非像素区域曝光的步骤期间被遮住，以防止密封剂被
曙光ο密封剂可以设置在非像素区域的一部分中。根据本发明的另一方面，一种液晶显示装置包括第一基底，在像素区域中包括像素电极；第二基底，包括面对像素电极的共电极和覆盖非像素区域的光反射黑矩阵；液晶层，设置在第一基底和第二基底之间的空间中。所述空间被密封剂密封。液晶层包括用来形成液晶畴的液晶分子。当执行用来形成液晶层的曝光工艺时，直射到非像素区域上的光的强度因光反射黑矩阵的光反射而增大，以实现与像素区域中的曝光相似的曝光。第一基底还可以包括畴形成层，畴形成层包括用来在像素区域中形成液晶畴的凹进图案，液晶层还可以包括用来固定液晶分子的反应性液晶元聚合物。共电极可以不具有用来形成液晶畴的图案。黑矩阵可以由铬或有机材料形成。密封剂可以设置在非像素区域中。在根据本发明实施例的液晶显示装置中，可以防止由于逸气导致的在黑矩阵周围产生斑点。另外，由于可以形成液晶畴而无需在共电极上形成单独的图案，所以可以解决关于图案排列的局限性。
通过参照下面结合附图考虑时的详细描述，对本发明的更全面的理解以及本发明的许多附带优点将容易清楚，同时变得更易理解，其中图1是根据本发明实施例的液晶显示装置的平面图；图2A是沿着图1中的Ι-Γ线截取的剖视图；图2B是沿着图1中的ΙΙ-ΙΓ线截取的剖视图；图2C是当向图2B的液晶显示装置施加电压时液晶显示装置的剖视图；图3A至图3E是示出了根据本发明实施例的制造图2B的液晶显示装置的工艺的剖视图；图4A至图4C是示出了在制造图2B的液晶显示装置的工艺中的曝光工艺的剖视图；图5A至图5C是示出了液晶显示装置的制造工艺的流程图。
具体实施例方式通常，液晶显示装置包括阵列基底、面对阵列基底的对向基底及设置在阵列基底和对向基底之间的液晶层，其中，用于驱动每个像素区的开关器件设置在阵列基底上。当向液晶层施加电压以控制透光率时，液晶显示装置显示图像。图案化垂直取向(PVA)模式液晶显示装置(即，一种垂直取向(VA)模式液晶显示装置)具有这样的结构液晶分子通过图案化透明电极而沿互不相同的方向取向，以形成液晶畴，从而改善PVA模式液晶显示装置的视角。因此，为了制造PVA模式液晶显示装置，就会涉及到用于形成图案化透明电极的工艺。现在，将参照附图来更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。首先，将描述在没有在共电极上形成图案的情况下形成液晶畴的液晶显示装置的结构。然后，当长时间执行紫外(UV)曝光工艺来制造具有该结构的液晶显示装置时，将描述防止因黑矩阵的光反射而产生斑点的方法。图1是根据本发明实施例的液晶显示装置的平面图，图2A是沿着图1中的Ι-Γ 线截取的剖视图，而图2B是沿着图1中的II-II'线截取的剖视图。图2A和图2B中的液晶层300示出了液晶分子和反应性液晶元(RM，reactive mesogen)在未在像素电极PE和共电极250之间施加电场的无电场下的状态。参照图1、图2A和图2B，根据本实施例的液晶显示装置包括第一基底100(或阵列基底)、第二基底200(或对向基底)和液晶层300。第一基底100包括第一基体基底(base substrate) 110、第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、存储线STL、栅极电介质120、第一数据线DL1、第二数据线DL2、作为开关器件的薄膜晶体管SW、钝化层140、畴形成层150、像素电极PE和第一取向层AL1。第一栅极线GLl和第二栅极线GL2可以在第一基体基底110上沿着第一方向Dl 延伸。第一栅极线GLl和第二栅极线GL2可以彼此平行地布置。第二方向D2可以与第一方向Dl垂直。存储线STL可以设置在第一栅极线GLl和第二栅极线GL2之间，并沿着第一方向Dl延伸。栅极电介质120设置在第一基体基底110上，以覆盖第一栅极线GL1、第二栅极线GL2和存储线STL。第一数据线DLl和第二数据线DL2可以形成在栅极电介质120 上，并且可以沿着第二方向D2延伸。第一数据线DLl和第二数据线DL2可以彼此平行地布置。第一数据线DLl和第二数据线DL2可以横跨第一栅极线GLl、第二栅极线GL2和存储线 STL0像素区域P通过第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、第一数据线DLl和第二数据线DL2 限定在第一基底100中。如图1所示，像素区域P被第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、第一数据线DLl和第二数据线DL2围绕。像素电极PE设置在像素区域P中。薄膜晶体管SW可以包括连接到第一栅极线GLl的栅电极GE、设置在栅极电介质 120上以与栅电极GE对应的有源图案AP、连接到第一数据线DLl并与有源图案AP叠置的源电极SE、与源电极SE隔开并与有源图案AP叠置的漏电极DE和从漏电极DE延伸到像素区域P的接触电极CNT。有源图案AP包括按顺序依次设置在栅极电介质120上的半导体层 130a和欧姆接触层130b。接触电极CNT从漏电极DE延伸到存储线STL并与存储线STL叠置。钝化层140可以设置在栅极电介质120上，以覆盖第一数据线DL1、第二数据线 DL2、源电极SE、漏电极DE和接触电极CNT。畴形成层150可以设置在钝化层140上。畴形成层150可以使第一基底100平坦化。畴形成层150包括凹进图案152，凹进图案152包括从畴形成层150的表面朝着基体基底110(图2A中向下的方向)凹进的凹进部。凹进图案152可以形成在像素区域P中，以在像素区域P中形成液晶畴。凹进图案152可以包括形成在畴形成图案150中的点状孔。 凹进图案152可以形成在接触电极CNT中，以与接触电极CNT叠置。凹进图案152可以是暴露接触电极CNT的一部分的点状孔。即使凹进图案152具有孔形，凹进图案152也可以防止光由于存储线STL和接触电极CNT而穿过设置有凹进图案152的区域泄漏，其中，存储线STL和接触电极CNT设置在凹进图案152下方。畴形成层150可以由有机材料或无机材料形成。可选择地，畴形成层150可以包括所有的有机层和无机层，凹进图案152可以形成在有机层或无机层中。像素电极PE设置在像素区域P中的畴形成层150上。像素电极PE可以由透明且导电的材料形成。像素电极PE可覆盖整个凹进图案152。由于像素电极PE通过凹进图案 152与接触电极CNT接触，所以像素电极PE可以电连接到薄膜晶体管SW。在平面图中具有相同面积的区域中，设置在凹进图案152中的像素电极PE的面积比设置在畴形成层150的平坦区域上的像素电极PE的面积相对较大。因此，当在第一基底100和第二基底200之间形成电场时，与凹进图案152相邻的区域的电场强度可以比未设置凹进图案152的平坦区域的电场强度相对较大。第一取向层ALl可以设置在第一基底100的包括像素电极PE在内的整个表面上。第二基底200包括第二基体基底210(面对第一基底100)、黑矩阵220、第一滤色器232、第二滤色器234、第三滤色器236、覆层(overcoating layer) M0、共电极250和第二取向层AL2。第二基底200可以不包括覆层M0。黑矩阵220可以设置在第二基体基底210的一部分上，这部分对应于设置有第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、第一数据线DL1、第二数据线DL2和薄膜晶体管SW的非像素区域。第一滤色器232、第二滤色器234和第三滤色器236可以设置在第二基体基底210的被黑矩阵220划分的区域中。例如，第一滤色器232可以设置在第二基体基底210的与设置有像素电极PE的像素区域P对应的区域上。第二滤色器234可以沿第一方向Dl与第一滤色器232相邻地设置。第三滤色器236可以沿第一方向Dl相对于第一滤色器232与第二滤色器234相对地设置。覆层240可以设置在第二基体基底210上，其中，黑矩阵220、第一滤色器232、第二滤色器234、第三滤色器236设置在第二基体基底210上。覆层240可以使第二基底200平坦化。共电极250可以设置在覆层240上。共电极250可以由透明且导电的材料形成。 共电极250可以设置在第二基底200的整个表面上而不具有图案。也就是说，液晶层300的液晶畴可以通过像素电极PE和共电极250来形成，像素电极PE可以通过凹进图案152来改变电场强度，共电极250不具有任何图案。换言之，共电极250的表面可以是平面的且平坦的。第二取向层AL2可以设置在包括共电极250的第二基体基底210上。另外，第二取向层AL2可以设置在第二基底200的面对第一基底100的整个表面上。液晶层300设置在形成在第一基底100和第二基底200之间的空间内。该空间用密封剂350密封。液晶层300包括液晶分子310和反应性液晶元聚合物320 (在下文中，称作“冊聚合物”)。可以通过形成在像素电极PE和共电极250之间的电场来改变液晶分子310的方位，以控制透光率。例如，液晶分子310可以具有负介电常数的各向异性特性。当在像素电极PE和共电极250之间没有施加电压时，液晶分子310的与第一基底 100和/或第二基底200相邻的纵向轴可以相对于第一基底110和/或第二基底210的表面垂直排列。液晶分子310的与凹进图案152相邻的纵向轴可以相对于凹进图案152的表面垂直排列。由于凹进图案152具有侧壁和底表面，所以凹进图案152中的液晶分子310 可以与凹进图案152的侧壁和底表面垂直取向。PM聚合物320可以设置在液晶分子310之间。RM聚合物320可以设置在与像素电极PE和/或共电极250相邻的液晶分子310之间。具体地讲，RM聚合物320可以设置在与第一取向层ALl相邻的液晶分子310之间。另外，RM聚合物320可以设置在与第二取向层AL2相邻的液晶分子310之间。即使在像素电极PE和共电极250之间不施加电场，RM聚合物320也可以使液晶分子310相对于第一基体基底110和/或第二基体基底210的表面保持在预倾斜的状态。 RM单体(见图3E中的标号330)可以在制造液晶显示装置的工艺期间通过UV曝光工艺聚合成RM聚合物，从而形成RM聚合物320。图2C示出了当向图2B的液晶显示装置施加电压时液晶显示装置的剖视图。参照图2C，当在像素电极PE和共电极250之间形成电场时，像素区域P内的电场方向垂直于第一基底100和/或第二基底200的表面的电场方向。电场方向在像素电极PE的端部和共电极250之间弯曲。另外，电场方向在与该像素电极PE相邻的另一像素电极的端部与共电极250之间弯曲。因此，由于彼此相邻的像素电极PE之间的液晶分子310可以朝着共电极250的不同点偏离(diverge)，所以可以在彼此相邻的像素区域P之间划分出液晶畴。与凹进图案152相邻的区域的电场由于通过凹进图案152的侧壁的预倾斜而可以具有朝着共电极250的一个点(例如，共电极250的与凹进图案152对应的区域)集中的形状。图3A至图3E是示出了根据本发明实施例的制造图2B的液晶显示装置的工艺的剖视图。图5A至图5C是示出了参照图3A至图3E解释的液晶显示装置的制造工艺的流程图。虽然在图3A至图3E中示出了在液晶显示装置的每一步制造工艺中沿着图1中的 II-IΓ剖面线截取的剖视图，但是将参照图1、图2Β和图2C与图3Α至图3Ε —起来描述本实施例。图3Α至图3C是用于解释制造图2Β的第一基底100的工艺的剖视图。图5Α是示出了参照图3Α至图3C解释的第一基底100的制造工艺的流程图。参照图3Α和图5Α，在第一基体基底110上形成栅极金属层(未示出)。通过光刻工艺将栅极金属层图案化，以形成包括第一栅极线GL1、第二栅极线GL2、栅电极GE和存储线STL的栅极图案(SlOl)。在包括栅极图案的第一基体基底110上形成栅极电介质120 610 。栅极电介质 120可以由氧化硅或氮化硅形成。在包括栅极电介质120的第一基体基底110上形成有源图案AP(S103)。可以在栅极电介质120上按顺序依次地形成半导体层130a和欧姆接触层130b。例如，半导体层 130a可以包含非晶硅，欧姆接触层130b可以包含以高浓度掺杂有η型杂质的非晶硅。在包括有源图案AP的第一基体基底110上形成数据金属层(未示出)。通过光刻工艺将数据金属层图案化，以形成包括第一数据线DL1、第二数据线DL2、源电极SE、漏电极 DE和接触电极CNT的源极图案(S104)。可以在包括源极图案的第一基体基底110上按顺序依次形成钝化层140和畴形成层150(S105和S106)。可以由氧化硅或氮化硅形成钝化层140。可以由诸如正性光致抗蚀剂组合物或负性光致抗蚀剂组合物的有机材料或者诸如氧化硅或氮化硅的无机材料形成畴形成层150。参照图3B，将畴形成层150图案化，以形成凹进图案152(S107)。可以在与接触电极CNT对应的位置处形成凹进图案152。接触电极CNT可以与存储线STL叠置。凹进图案 152可以是使钝化层140的形成在接触电极CNT上的一部分暴露的孔。去除通过凹进图案152暴露的钝化层140，以形成钝化孔142。在与接触电极CNT 对应的位置处形成钝化孔142。可以通过钝化孔142和凹进图案152来暴露接触电极CNT 的一部分。参照图3C，在包括形成有凹进图案152的畴形成层150的第一基体基底110上形成透明电极层(未示出)。将透明电极层图案化，以形成像素电极PE(S108)。可以由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成透明电极层。在包括像素电极PE的第一基体基底110上形成第一取向层ALl (S109)。第一取向层ALl可以包含可以使液晶分子310垂直取向的垂直取向材料。因此，可以制造根据该实施例的包括栅极图案、栅极电介质120、有源图案AP、源极图案、钝化层140、畴形成层150(包括凹进图案152)、像素电极PE和第一取向层ALl的第一基底100。图3D是解释根据本发明实施例的制造图2B的第二基底200的工艺的剖视图。图 5B是示出了参照图3D解释的第二基底200的制造工艺的流程图。参照图3D和图5B，在第二基体基底210上形成黑矩阵220(S201)。可以通过喷射有机墨水来形成黑矩阵220，或者通过光刻工艺将金属层图案化来形成黑矩阵220。可以在将要形成的第一滤色器232、第二滤色器234和第三滤色器236之间并且在与屏幕的边缘对应的周边上形成黑矩阵220。在包括黑矩阵220的第二基体基底210上形成第一滤色器232、第二滤色器2；34和第三滤色器236 (S202)。例如，可以在第二基体基底210上形成第一滤色器232，并且可以在包括第一滤色器232的第二基体基底210上形成第二滤色器234。然后，可以在包括第一滤色器232和第二滤色器234的第二基体基底210上形成第三滤色器236。可以通过光刻工艺将彩色光致抗蚀剂层图案化来形成第一滤色器232、第二滤色器234和第三滤色器 236，或者可以喷射彩色墨水来形成第一滤色器至第三滤色器232、234和236。可以在包括黑矩阵220及第一滤色器至第三滤色器232、2；34和236的第二基体基底210上形成覆层M0。可以由丙烯酸树脂形成覆层M0。可以在包括覆层240的第二基体基底210上形成透明电极层(未示出)，以形成共电极250 (S203)。共电极250可以覆盖第二基体基底210的整个表面，而无需将透明电极层图案化。可以由ITO或IZO形成共电极250。可以在包括共电极250的第二基体基底210上形成第二取向层AL2(S204)。第二取向层AL2可以覆盖第二基体基底210的包括共电极250在内的整个表面。因此，可以制造根据该实施例的包括黑矩阵220、第一滤色器至第三滤色器232、 234和236、覆层240及第二取向层AL2的第二基底200。图3E是用来解释根据本发明实施例的形成图2B的液晶层300的曝光工艺的剖视图。图5C是示出了参照图3E解释的液晶层300的曝光工艺的流程图。参照图3E，装配第一基底100和第二基底200。在第一基底100和第二基底200 之间设置液晶分子310和反应性液晶元(RM)单体330。液晶分子310和RM单体330可以在第一基底100和第二基底200之间随机地取向。 然后，向共电极250施加第一电压Vcom，并向像素电极PE施加不同于第一电压 Vcom的第二电压Vdata。当向共电极250施加第一电压Vcom并且向像素电极PE施加第二电压Vdata时，在像素电极PE和共电极250之间形成电场。当形成电场时，液晶分子310 的纵向轴沿垂直于电场方向的方向取向。第一电压Vcom的电平可以大于第二电压Vdata的电平。具体地讲，第一电压Vcom 可以为大约0V，第二电压Vdata可以具有负值。例如，第二电压Vdata可以为大约-5V。当在第一基底100和第二基底200之间形成电场而使液晶分子310倾斜时，光被直射到第一基底100和第二基底200上。也就是说，第一基底100和第二基底200的装配件曝光，并且执行电场曝光工艺。例如，光可以是紫外(UV)线。RM单体330可以光反应，并且可以在光的作用下聚合而形成设置在液晶分子310之间的RM聚合物320。然后，执行不施加电场的无电场曝光工艺，以使液晶畴定位。因此，可以形成根据该实施例的设置在第一基底100和第二基底200之间的液晶层300。如上所述，当执行曝光工艺时，由于可能在被黑矩阵220覆盖的非像素区域周围出现斑点，所以现在将参照图4A至图4C和图5C来描述防止在曝光工艺期间产生斑点的方法。在液晶显示装置的制造工艺期间执行三道曝光工艺，即，电场曝光工艺、无电场曝光工艺和密封剂固化工艺。在装配第一基底100和第二基底200(S301)之后，将液晶分子310和反应性液晶元(RM)单体330(见图3E)注入到被密封剂350密封的空间内(S302)，首先执行使密封液晶层300的密封剂350固化的曝光工艺。在该工艺中，使密封剂350被紫外光曝光，以通过 UV曝光工艺固化密封剂350 (S303)。这里，如图4A所示，用UV阻挡掩模400来覆盖无密封剂区域，从而将UV线仅直射到形成有密封剂350的区域上。这里，形成有密封剂350的区域可以是非像素区域。因此，由于仅密封剂350被能量为大约3焦耳至大约5焦耳的UV线大约10秒至大约15秒曝光，所以可以防止由于有机材料的逸出导致的斑点的产生。如上所述，执行电场曝光工艺和无电场曝光工艺，以形成液晶层300的液晶畴。这里，可能在设置有黑矩阵的非像素区域中发生逸气。这是因为黑矩阵220包含对在曝光工艺期间施加的UV线进行反射的诸如铬或有机材料的反射材料，从而使得被反射的UV线返回到非像素区域。因此，当施加与像素区域的光量相同量的光时，非像素区域具有量相对较大的光。具体地讲，在共电极250上不具有图案的情况下而仅仅利用凹进图案152形成液晶畴的结构中，由于执行两道曝光工艺(即电场曝光工艺和无电场曝光工艺)来形成液晶层300而且总的曝光时间也增加从而增加了光的量，所以逸气会更加严重。当执行电场曝光工艺时，利用汞灯作为光源来施加能量为大约10焦耳至大约15焦耳的UV线(第一光) 大约6分钟至大约7分钟。当执行无电场曝光工艺时，利用荧光灯作为光源来照射能量大于大约15焦耳的UV线(第二光)大约50分钟至大约60分钟。因此，为了解决上述局限性，如图4B和图4C所示使用半色调掩模500。将半色调掩模500放置在装配好的第一基底和第二基底上(S304)。半色调掩模500包括第一透射部510和第二透射部520。通过第一透射部510，基本上所有量的光透射穿过没有设置黑矩阵220的像素区域，而通过第二透射部520，大约一半量的光透射穿过设置有黑矩阵220的非像素区域。因此，当利用半色调掩模500作为掩模将UV光施加到第一基底100上时，在非像素区域中施加的光的量减少。然而，由于黑矩阵220反射UV线而使UV线返回到非像素区域，所以非像素区域中的光的实际量与像素区域中的光的量相近。因此，考虑到黑矩阵 220的光反射率，可以将与施加到像素区域的光量相近的光量的UV线施加到非像素区域， 以减少逸气。例如，如果在曝光条件下黑矩阵220将波长大于大约300nm的UV线反射了大约50%，则第二透射部520的光反射率小于第一透射部510的光反射率。结果，像素区域和非像素区域可以具有基本相同量的光，并且防止了由于非像素区域中的过多的光量而产生的逸气。如图4B所示和参照图3E所述，向共电极250施加第一电压Vcom，并向像素电极 PE施加不同于第一电压Vcom的第二电压Vdata。当向共电极250施加第一电压Vcom并且向像素电极PE施加第二电压Vdata时，在像素电极PE和共电极250之间形成电场。然后， 通过半色调掩模500使第一基底100和第二基底200的装配件被第一光曝光(S305)。然后，如图4C所示，执行不向像素电极PE和共电极250施加电压的无电场曝光工艺，以使液晶畴定位。在电压不施加在像素电极PE和共电极250之间的同时，通过半色调掩模500使第一基底100和第二基底200第二光曝光(S306)。因此，可以形成根据该实施例的设置在第一基底100和第二基底200之间的液晶层300。另外，当执行电场曝光工艺和无电场曝光工艺时，可能由于曝光时间长而导致在密封剂350处发生逸气。因此，可以通过UV阻挡掩模400覆盖密封剂350的区域来防止密封剂350被UV线曝光。根据上述实施例，由于可以通过畴形成层150的凹进图案152形成液晶畴而无需在共电极250上形成单独的图案，所以可以防止由于逸气导致在黑矩阵周围产生斑点。另外，由于没有在共电极250上形成单独的图案，所以可以防止第一基底100和第二基底对偏。此外，由于省略了用于将共电极250图案化的单独的图案化工艺，所以可以简化制造工艺。虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该明白，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出各种形式和细节上的改变。
权利要求
1.一种制造液晶显示装置的方法，所述方法包括以下步骤形成第一基底，第一基底包括形成在像素区域中的像素电极；形成第二基底，第二基底包括面对像素电极的共电极和覆盖非像素区域的黑矩阵；装配第一基底和第二基底，在第一基底和第二基底之间形成有空间，所述空间被密封剂密封；将包括液晶分子的液晶组合物注入到所述空间中；将半色调掩模放置在装配好的第一基底和第二基底上，半色调掩模包括第一透射部和第二透射部，第一透射部设置在像素区域中，第二透射部设置在非像素区域中，第一透射部的透光率比第二透射部的透光率高；通过半色调掩模使像素区域和非像素区域曝光。
2.如权利要求1所述的方法，其中，使像素区域和非像素区域曝光的步骤包括使像素区域和非像素区域从第一基底朝着第二基底曝光，所述半色调掩模设置在第一基底上。
3.如权利要求1所述的方法，其中，第二透射部的透光率是第一透射部的透光率的大约一半。
4.如权利要求1所述的方法，其中，第一基底还包括畴形成层，畴形成层包括用来在像素区域中形成液晶畴的凹进图案，液晶组合物还包括通过使像素区域和非像素区域曝光的步骤而能够聚合的反应性液晶元单体。
5.如权利要求4所述的方法，其中，使像素区域和非像素区域曝光的步骤包括在电压施加在像素电极和共电极之间的同时使像素区域和非像素区域被第一光曝光， 用第一光照射液晶分子和反应性液晶元单体；在电压没有施加在像素电极和共电极之间的同时使像素区域和非像素区域被第二光曝光，用第二光照射液晶分子和反应性液晶元单体。
6.如权利要求5所述的方法，其中，第一光和第二光均包括紫外线，第一光的能量为10 焦耳至15焦耳并且用第一光照射像素区域和非像素区域6分钟至7分钟，第二光的能量大于15焦耳并且用第二光照射像素区域和非像素区域50分钟至60分钟。
7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括使密封剂被另一种紫外线曝光以使密封剂固化，所述另一种紫外线的能量为3焦耳至5焦耳并且用所述另一种紫外线照射像素区域和非像素区域10秒至15秒。
8.如权利要求4所述的方法，其中，反应性液晶元单体在使像素区域和非像素区域曝光的步骤期间聚合成液晶元聚合物，液晶分子沿着凹进图案排列而形成液晶畴。
9.如权利要求4所述的方法，其中，共电极不具有用来形成液晶畴的图案。
10.如权利要求1所述的方法，其中，密封剂在使像素区域和非像素区域曝光的步骤期间被遮住，以防止密封剂被曝光。
11.如权利要求1所述的方法，其中，将密封剂设置在非像素区域的一部分中。
12.一种液晶显示装置，所述液晶显示装置包括第一基底，在像素区域中包括像素电极；第二基底，包括面对像素电极的共电极和覆盖非像素区域的光反射黑矩阵；液晶层，设置在第一基底和第二基底之间的空间中，所述空间被密封剂密封，液晶层包括用来形成液晶畴的液晶分子，其中，当执行用来形成液晶层的曝光工艺时，直射到非像素区域上的光的强度因光反射黑矩阵的光反射而增大，以实现与像素区域中的曝光相似的曝光。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其中，第一基底还包括畴形成层，畴形成层包括用来在像素区域中形成液晶畴的凹进图案，液晶层还包括用来固定液晶分子的反应性液晶元聚合物。
14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其中，共电极不具有用来形成液晶畴的图案。
15.如权利要求12所述的液晶显示装置，其中，黑矩阵由铬或有机材料形成。
16.如权利要求12所述的液晶显示装置，其中，密封剂设置在非像素区域中。
全文摘要
本发明提供了一种液晶显示装置及其制造方法。通过在设置在第一基底和第二基底之间的液晶组合物的聚合工艺中，将半色调掩模放置在装配好的第一基底和第二基底上来制造液晶显示装置。液晶组合物包括液晶分子和反应性液晶元。半色调掩模具有第一透射部和第二透射部。第一透射部的透光率高于第二透射部的透光率。第一透射部设置在像素区域中，而第二透射部设置在非像素区域中。非像素区域被形成在第二基底上的黑矩阵覆盖。通过该制造方法，防止了在黑矩阵的周围产生斑点。
文档编号G02F1/1333GK102193233SQ201110057258
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月9日
发明者朴京淳, 朴庆珉 申请人:三星移动显示器株式会社