CN105652481A - 液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

公开了液晶显示装置及其制造方法。所述液晶显示装置包括：绝缘基底；薄膜晶体管，位于绝缘基底上；像素电极，连接到薄膜晶体管；柱部分，位于像素电极上；共电极，位于柱部分上；液晶层，填充在位于像素电极、柱部分和共电极之间的腔中并包含液晶分子；以及顶层和覆层，位于共电极上，其中，腔的在行方向上的剖面是倒锥形的。

Description

液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置及其制造方法。

背景技术

在当下广泛使用的计算机监视器、电视机、移动电话等中需要显示装置。作为显示装置，存在阴极射线管显示装置、液晶显示装置、等离子体显示装置等。

作为目前最广泛使用的平板显示装置中之一的液晶显示装置由两个显示面板构成，其中，形成诸如像素电极和共电极的电场产生电极，并且液晶层置于它们之间。通过将电压施加到电场产生电极以在液晶层中形成电场、通过电场确定液晶层的液晶分子的取向且控制入射光的偏振，图像显示在液晶显示装置上。

构成液晶显示装置的两个显示面板可以由薄膜晶体管阵列面板和面对显示面板构成。传输栅极信号的栅极线和传输数据信号的数据线形成为在薄膜晶体管阵列面板上彼此交叉，并且可以形成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等。光阻挡构件、滤色器、共电极等可以形成在面对显示面板上。在一些情况下，光阻挡构件、滤色器和共电极可以形成在薄膜晶体管阵列面板上。

然而，因为根据现有技术在液晶显示装置中基本上使用两个基底，并且每个构成组件形成在两个基底上，所以存在显示装置重、厚且昂贵并且工艺时间长等的问题。

在本背景技术部分中公开的以上信息仅是为了增强对本公开的背景的理解，因此以上信息可能包含不形成本领域普通技术人员已经知道的现有技术的信息。

发明内容

提供了一种液晶显示装置和一种制造该液晶显示装置的方法，该液晶显示装置通过使用单个基底而具有减轻重量、减小厚度、降低成本和缩短工艺时间的优点。

另外，提供了一种通过具有耐热性和改善的残余去除特性的负型光致抗蚀剂而具有均匀的且恒定的液晶注入腔的液晶显示装置。

一种液晶显示装置包括：绝缘基底；薄膜晶体管；位于绝缘基底上；滤色器和光阻挡构件，位于薄膜晶体管上；像素电极，位于滤色器上并连接到薄膜晶体管；柱部分，位于像素电极上；共电极，位于柱部分上；液晶层，填充在位于像素电极、柱部分和共电极之间的腔中并包含液晶分子；以及顶层和覆层，位于共电极上，其中，腔的在行方向上的剖面是倒锥形的。

单个像素可以包括薄膜晶体管和像素电极，薄膜晶体管可以连接到彼此绝缘和交叉的栅极线和数据线，柱部分可以在单个像素中沿数据线定位。

柱部分的在行方向上的剖面可以是锥形的。

共电极和像素电极可以通过柱部分彼此隔开并分开。

柱部分的材料可以包含由下面的化学式1表示的化合物彼此连接的化合物。

(化学式1)。

其中，n是等于或大于1的自然数。

柱部分和顶层的材料可以彼此不同。

在另一方面，一种制造液晶显示装置的方法包括：在绝缘基底上形成薄膜晶体管；形成连接到薄膜晶体管的像素电极；在像素电极上形成牺牲层；对牺牲层的将要变成柱部分的区域执行首次光照射；加热牺牲层的整个表面；在牺牲层上沉积导体；在导体上形成包括注入孔的顶层；使用顶层作为掩模蚀刻导体以形成共电极；对顶层的整个表面执行二次光照射；显影曝光的牺牲层并通过注入孔注入液晶分子；以及形成覆盖顶层和注入孔的覆层，其中，柱部分通过加热工艺变成不可溶解的，除了柱部分之外的牺牲层通过二次光照射变成可溶解的。

牺牲层可以是负型光致抗蚀剂并包含由下面的化学式2表示的化合物。

(化学式2)。

在首次光照射之后，将要变成柱部分的区域可以变成可溶解的。

通过首次光照射，柱部分可以包含由下面的化学式3表示的化合物。

(化学式3)。

柱部分可以包含由下面的化学式1表示的化合物通过加热工艺彼此连接的化合物。

(化学式1)。

其中，n是等于或大于1的自然数。

在加热工艺之后，柱部分可以是不可溶解的。

柱部分的材料可以不因二次光照射改变，除了柱部分之外的牺牲层可以包含由化学式3表示的化合物。

除了柱部分之外的牺牲层可以是可溶解的。

在显影曝光的牺牲层时，可以去除除了柱部分之外的牺牲层。

根据示例性实施例，在如上描述的液晶显示装置和制造该液晶显示装置的方法中，使用单个基底制造显示装置，从而可以减轻重量、减小厚度、降低成本和缩短工艺时间。

另外，可以提供通过具有耐热性和改善的残余去除特性的负型光致抗蚀剂而实现的均匀的且恒定的液晶注入腔。因此，可以提供具有均匀的显示质量的显示装置。

附图说明

图1是根据示例性实施例的像素的平面布局图。

图2是沿图1的线II-II截取的剖视图。

图3是沿图1的线III-III截取的剖视图。

图4、图6、图8和图10是根据工艺的沿图1的线II-II截取的剖视图，图5、图7、图9和图11是沿图1的线III-III截取的剖视图。

具体实施方式

将在下文中参照附图更充分地描述本公开，在附图中示出了示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在全部不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以按照各种不同方式修改所描述的实施例。

在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基底的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者还可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

在下文中，将参照图1至图3描述根据示例性实施例的液晶显示装置。图1是根据示例性实施例的像素的平面布局图，图2是沿图1的线II-II截取的剖视图，图3是沿图1的线III-III截取的剖视图。

根据示例性实施例的液晶显示装置包括示意性地由诸如玻璃、塑料等的材料制成的绝缘基底110和位于绝缘基底110上的顶层360。

绝缘基底110包括多个像素PX。在这种情况下，单个像素是包括单个像素电极和薄膜晶体管的单元。多个像素PX以包括多个像素行和多个像素列的矩阵形式设置在绝缘基底110上。每个像素PX可以包括第一子像素PXa和第二子像素PXb。第一子像素PXa和第二子像素PXb可以沿竖直方向设置，即，沿数据线的延伸方向设置。

第一谷V1沿栅极线的延伸方向位于第一子像素PXa和第二子像素PXb之间，第二谷V2位于多个像素列之间。栅极线的延伸方向和数据线的延伸方向可以基本上彼此正交。

注入孔307(图10中示出)可以形成在第一谷V1中，使得顶层360被去除，由此置于顶层360下方的构成元件暴露到外部。

每个顶层360形成在邻近的第二谷V2之间以与基底110分隔开，从而形成空间305。

如上所述的根据示例性实施例的显示装置的结构仅是示例，并且可以被各种各样地修改。例如，可以各种各样地改变像素PX、第一谷V1和第二谷V2的布置形式。例如，多个顶层360可以在第一谷V1处彼此连接。

包括多条栅极线122、多条减压栅极线123和多条存储电极线131的多个栅极导体形成在绝缘基底110上。

栅极线121和减压栅极线123主要在水平方向(第一方向)上延伸并传输栅极信号。栅极导体还包括从栅极线121向上和向下突出的第一栅电极124h和第二栅电极124l以及从减压栅极线123向上突出的第三栅电极124c。第一栅电极124h和第二栅电极124l彼此连接以形成单个的突出部。在这种情况下，第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c的突出形状可以改变。

存储电极线131主要在水平方向上延伸并传输诸如共电压Vcom等的预定电压。存储电极线131包括向上和向下突出的存储电极129、向下延伸以基本上垂直于栅极线121的一对竖直部分134和使一对竖直部分134的端部彼此连接的水平部分127。水平部分127包括向下扩展的电容器电极137。

栅极绝缘层140位于栅极导体121、123、124h、124l、124c和131上。栅极绝缘层140可以由诸如氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)等的无机绝缘材料制成。另外，栅极绝缘层140可以由单层或多层形成。

第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c位于栅极绝缘层140上。第一半导体层154h可以位于第一栅电极124h上，第二半导体层154l可以位于第二栅电极124l上，第三半导体层154c可以位于第三栅电极124c上。第一半导体层154h和第二半导体层154l可以彼此连接，第二半导体层154l和第三半导体层154c可以彼此连接。另外，第一半导体层154h可以形成为延伸到数据线171的下部。第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c可以由非晶硅、多晶硅、金属氧化物等制成。

欧姆接触件(未示出)可以进一步位于第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c中的每个上。欧姆接触件可以由诸如硅化物或高浓度掺杂有n型杂质的n+氢化非晶硅的材料制成。

包括数据线171、第一源电极173h、第二源电极173l、第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c的数据导体形成在第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c上。

数据线171传输数据信号并主要在竖直方向上延伸，从而与栅极线121和减压栅极线123交叉。每条数据线171包括彼此连接同时朝向第一栅电极124h和第二栅电极124l延伸的第一源电极173h和第二源电极173l。

第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c中的每个具有一个宽的端部和另一个条型端部。第一漏电极175h和第二漏电极175l的条型端部部分地被第一源电极173h和第二源电极173l围住。第二漏电极175l的所述一个宽的端部再次延伸，从而形成以字母“U”的形状弯曲的第三源电极173c。第三漏电极175c的宽的端部177c与电容器电极137叠置，以形成减压电容器Cstd，并且第三漏电极175c的条型端部部分地被第三源电极173c围住。

第一栅电极124h、第一源电极173h和第一漏电极175h与第一半导体层154h一起形成第一薄膜晶体管Qh。第二栅电极124l、第二源电极173l和第二漏电极175l与第二半导体层154l一起形成第二薄膜晶体管Ql。第三栅电极124c、第三源电极173c和第三漏电极175c与第三半导体层154c一起形成第三薄膜晶体管Qc。

第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c可以彼此连接以由此线性地形成，并且除了在源电极173h、173l和173c与漏电极175h、175l和175c之间的沟道区域之外，具有与数据导体171、173h、173l、173c、175h、175l和175c以及在数据导体之下的欧姆接触件的形状基本上等同的平面形状。

未被第一源电极173h和第一漏电极175h覆盖而暴露于第一源电极173h和第一漏电极175h之间的部分存在于第一半导体层154h中。未被第二源电极173l和第二漏电极175l覆盖而暴露于第二源电极173l和第二漏电极175l之间的部分存在于第二半导体层154l中。未被第三源电极173c和第三漏电极175c覆盖而暴露于第三源电极173c和第三漏电极175c之间的部分存在于第三半导体层154c中。

第一钝化层180形成在数据导体171、173h、173l、173c、175h、175l和175c以及暴露于源电极173h、173l、173c和漏电极175h、175l和175c中的每个之间的半导体层154h、154l和154c上。第一钝化层180可以由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成并且可以由单层或多层形成。

滤色器230位于第一钝化层180上而形成在每个像素PX中。每个滤色器230可以显示诸如红色、绿色和蓝色的三原色等的原色中的一种。滤色器230不限于显示红色、绿色和蓝色的三原色，而可以显示青色、品红色、黄色和白色系颜色。不同于示出的，滤色器230可以在邻近的数据线171之间长长地延伸。

光阻挡构件220位于邻近的滤色器230之间的区域中。光阻挡构件220可以形成在像素PX的边界部分和薄膜晶体管上以防止漏光。滤色器230可以位于第一子像素PXa和第二子像素PXb中的每个中，光阻挡构件220可以位于第一子像素PXa和第二子像素PXb之间。

光阻挡构件220包括沿栅极线121和减压栅极线123延伸的水平光阻挡构件220a，从而向上且向下扩展并覆盖第一薄膜晶体管Qh、第二薄膜晶体管Ql和第三薄膜晶体管Qc等所处的区域。光阻挡构件220还包括沿数据线171延伸的竖直光阻挡构件220b。即，水平光阻挡构件220a可以形成在第一谷V1中，竖直光阻挡构件220b可以形成在第二谷V2中。滤色器230和光阻挡构件220可以在一些区域中彼此叠置。

第二钝化层240可以进一步位于滤色器230和光阻挡构件220上。第二钝化层240可以由诸如氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)、氮氧化硅(SiO_xN_y)等的无机绝缘材料制成。第二钝化层240用于保护光阻挡构件220和由有机材料制成的滤色器230，如果需要，则可以省略第二钝化层240。

暴露第一漏电极175h和第二漏电极175l的宽的端部的多个第一接触孔185h和第二接触孔185l位于第二钝化层240、光阻挡构件220和第一钝化层180中。

像素电极191位于第二钝化层240上。像素电极191可以由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的透明导电材料制成。

像素电极191包括彼此分隔开的、在它们之间具有栅极线121和减压栅极线123的且基于栅极线121和减压栅极线123设置在像素PX的上部和下部以由此在数据线的延伸方向上彼此邻近的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l。即，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l彼此分隔开，从而具有位于它们之间的第一谷V1，第一子像素电极191h位于第一子像素PXa中，第二子像素电极191l位于第二子像素PXb中。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l分别通过第一接触孔185h和第二接触孔185l连接到第一漏电极175h和第二漏电极175l。因此，当第一薄膜晶体管Qh和第二薄膜晶体管Ql处于导通状态时，从第一漏电极175h和第二漏电极175l对第一子像素电极191h和第二子像素电极191l施加数据电压。

第一子像素电极191h和第二子像素电极191l具有总体上的矩形形状并包括由水平主干部分193h和193l以及分别与水平主干部分193h和193l交叉的竖直主干部分192h和192l构成的十字形状的主干部分。另外，第一子像素电极191h和第二子像素电极191l包括多个微小分支部分194h和194l以及分别从子像素电极191h和191l的边缘侧向下或向上突出的突出部分197h和197l。

像素电极191由水平主干部分193h和193l以及竖直主干部分192h和192l划分成四个子区域。微小分支部分194h和194l从水平主干部分193h和193l以及竖直主干部分192h和192l倾斜地延伸，其延伸方向可以形成为相对于栅极线121或者水平主干部分193h和193l具有大约45°或135°的角度。另外，相邻的两个子区域中的微小分支部分194h和194l的延伸部分可以彼此正交。

仅通过示例的方式提供如上描述的像素的布置形式、薄膜晶体管的结构和像素电极的形状，本公开不限于此，而是可以被各种各样地修改。

共电极270位于像素电极191上，以与像素电极191分隔开预定的距离。形成通过像素电极191、共电极270和柱部分301区分的腔305。即，腔305被像素电极191、共电极270和柱部分301(图3)围住。腔305的宽度和面积可以根据显示装置的尺寸和分辨率各种各样地改变。

柱部分301位于相邻的像素PX之间并且在数据线的延伸方向上形成在腔305中。即，柱部分301形成在与第二谷V2对应的位置处。

每个柱部分301区分每个像素PX的区域，并用作支撑位于腔305上的顶层360的柱。

柱部分301可以以通过光照射和硬化工艺使负型光致抗蚀剂硬化的状态足够地支撑顶层360。

柱部分301的在栅极线的延伸方向上的剖面可以具有锥形形状。因此，腔305的在栅极线的延伸方向上的剖面具有倒锥形形状，即，腔305具有在邻近共电极270的顶部比在邻近像素电极191的底部更宽的区域。

共电极270可以由诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的透明导电材料制成。可以将预定的电压施加到共电极270，电场可以形成在像素电极191和共电极270之间。

第一取向层11可以位于像素电极191上。第一取向层11可以直接形成在未被像素电极191覆盖的第二钝化层240上。

第二取向层21位于共电极270下方以面对第一取向层11。

第一取向层11和第二取向层21可以由垂直取向层形成，并且由诸如聚酰胺酸、聚硅氧烷、聚酰亚胺等的取向材料制成。第一取向层11和第二取向层21可以在像素PX的边缘处彼此连接。

由液晶分子310制成的液晶层形成在位于像素电极191、共电极270和柱部分301之间的腔305中。液晶分子310具有负介电各向异性，并且可以在未施加电场的状态下在垂直于基底110的方向上直立。即，可以执行垂直取向。

施加有数据电压的第一子像素电极191h和第二子像素电极191l与共电极270一起形成电场，从而确定位于在两个电极191和270之间的腔305中的液晶分子310的方向。如上所述，穿过液晶层的光的亮度根据液晶分子310的方向改变、确定。

顶层360位于第二取向层21上。顶层360可以由有机材料制成。腔305位于顶层360下方，通过硬化工艺使顶层360硬化，从而使得能够保持腔305的形状。即，形成顶层360以与像素电极191分隔开，从而在它们之间具有腔305。

顶层360沿像素行形成在每个像素PX和第二谷V2上并且不形成在第一谷V1上。即，顶层360不形成在第一子像素PXa和第二子像素PXb之间以及邻近的像素之间。腔305位于第一子像素PXa和第二子像素PXb中的每个顶层360下方。柱部分301在第二谷V2中位于顶层360下方。因此，顶层360可以形成为在形成顶层360的整个区域中具有相同的厚度。即，腔305形成为其上表面被顶层360覆盖且其两侧表面被柱部分301阻挡的形状。

这是为了解决如下的问题：通常，在腔305的两个侧表面被顶层360覆盖的液晶显示装置的情况下，在顶层360的形成工艺期间形成具有预定角度的锥形物，但是如上描述的其中形成有锥形物的部分由于位于这个部分中的液晶分子难以顺畅地运动而不得不变成非透射区域。

因为顶层360不位于第一谷区域中，所以顶层360彼此分隔开，从而具有它们之间的第一谷区域。因此，在邻近于谷区域的区域中的顶层360具有倾斜的表面。

暴露一些腔305的注入孔307(图10)形成在共电极270和顶层360中。注入孔307可以形成在第一子像素PXa和第二子像素PXb的边缘处以彼此面对。即，可以形成注入孔307以暴露腔305的与第一子像素PXa的下侧和第二子像素PXb的上侧对应的侧表面。因为腔305通过注入孔307暴露，所以取向剂、液晶材料等可以通过注入孔307注入到腔305中。

覆层390位于顶层360上。形成覆层390以覆盖将一些腔305暴露到外部的注入孔307。即，覆层390可以密封腔305，使得形成在腔305中的液晶分子310不排出到腔的外部。因为覆层390与液晶分子310接触，所以优选地，覆层390由不与液晶分子310反应的材料制成。例如，覆层390可以由聚对二甲苯等制成。

覆层390可以由诸如双层、三层等的多层形成。双层由不同材料制成的两个层组成。三层由三个层组成，邻近的层的材料彼此不同。例如，覆层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。

尽管未示出，但是偏振器可以进一步形成在显示装置的上表面和下表面上。偏振器可以由第一偏振器和第二偏振器组成。第一偏振器可以附着到基底110的下表面，第二偏振器可以附着到覆层390上。

在如上所述的液晶显示装置中，共电极和像素电极之间的分隔的距离可以恒定地保持，使得可以形成恒定的电场。即，通过共电极和像素电极的电场的液晶分子的布置可以是恒定的。

此外，在根据示例性实施例的液晶显示装置中，可以提供具有均匀且恒定的形状的腔，从而可以改善显示质量。即，由于通过负型光致抗蚀剂改善的耐热性而可以控制在加热工艺期间产生的褶皱或弯曲的形成，从而可以提供具有均匀的布置的液晶分子。

另外，因为根据示例性实施例的液晶显示装置包括倒锥形的腔，所以被锥形区域阻挡的区域小，从而还可以改善显示装置的开口率。

在下文中，将参照图4至图11描述根据示例性实施例的制造液晶显示装置的方法。图4、图6、图8和图10是根据工艺的沿图1的线II-II截取的剖视图，图5、图7、图9和图11是沿图1的线III-III截取的剖视图。

首先，如图4所示，在由玻璃、塑料等制成的绝缘基底110上形成在一个方向上延伸的栅极线121和减压栅极线123以及从第一栅极线121突出的第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c(如图1所示)。

另外，可以同时形成存储电极线131(如图1所示)，以与栅极线121、减压栅极线123、第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c分隔开。

然后，使用诸如氧化硅(SiO_x)、氮化硅(SiN_x)等的无机绝缘材料在绝缘基底110的其上设置有栅极线121、减压栅极线123、第一栅电极124h、第二栅电极124l、第三栅电极124c和存储电极线131的整个表面上形成栅极绝缘层140。栅极绝缘层140可以由单层或多层形成。

随后，在栅极绝缘层140上通过沉积诸如非晶硅、多晶硅、金属氧化物等的半导体材料并使沉积的半导体材料图案化来形成半导体层(图5)，其中，半导体层可以包括第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c(如图1所示)。第一半导体层154h形成为位于第一栅电极124h上，第二半导体层154l形成为位于第二栅电极124l上，第三半导体层154c形成为位于第三栅电极124c上。

接下来，通过沉积金属材料并使沉积的金属材料图案化来形成在另一个方向上延伸的数据线171(图5)。金属材料可以由单层或多层形成。

另外，使从第一栅电极124h向上突出的第一源电极173h和与第一源电极173h分隔开的第一漏电极175h从数据线171彼此一起形成。此外，使连接到第一源电极173h的第二源电极173l和与第二源电极173l分隔开的第二漏电极175l彼此一起形成。另外，使从第二漏电极175l延伸的第三源电极173c和与第三源电极173c分隔开的第三漏电极175c彼此一起形成。

可以通过连续地沉积半导体材料和金属材料并同时使沉积的半导体材料和金属材料图案化来形成第一半导体层154h、第二半导体层154l、第三半导体层154c、数据线171、第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c。在这种情况下，第一半导体层154h可以形成为延伸到数据线171的下部。

第一栅电极124h、第二栅电极124l和第三栅电极124c、第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c以及第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c分别与第一半导体层154h、第二半导体层154l和第三半导体层154c一起构成第一薄膜晶体管(TFT)Qh、第二薄膜晶体管(TFT)Ql和第三薄膜晶体管(TFT)Qc。

然后，在数据线171、第一源电极173h、第二源电极173l和第三源电极173c、第一漏电极175h、第二漏电极175l和第三漏电极175c以及暴露于源电极173h、173l和173c中的每个与漏电极175h、175l和175c中的每个之间的半导体层154h、154l和154c上形成第一钝化层180。第一钝化层180可以由有机绝缘材料或无机绝缘材料制成并由单层或多层形成。

此后，在第一钝化层180上在每个像素PX中形成滤色器230。滤色器230可以形成在第一子像素PXa和第二子像素PXb中并可以不形成在第一谷V1中。另外，具有相同颜色的滤色器230可以沿多个像素PX的数据线的延伸方向形成。在形成具有三种颜色的滤色器230的情况下，首先，形成具有第一颜色的滤色器230，然后，可以通过移动掩模来形成具有第二颜色的滤色器230。然后，在形成具有第二颜色的滤色器230之后，可以通过移动掩模来形成具有第三颜色的滤色器230。

接下来，在第一钝化层180上，在各个像素PX的边界部分和薄膜晶体管上形成光阻挡构件220。还可以在位于第一子像素PXa和第二子像素PXb之间的第一谷V1上形成光阻挡构件220。

随后，使用诸如氮化硅(SiN_x)、氧化硅(SiO_x)、氮氧化硅(SiO_xN_y)等的无机绝缘材料在滤色器230和光阻挡构件220上形成第二钝化层240。

在上述示例性实施例中描述了在形成滤色器230且然后形成光阻挡构件220之后形成第二钝化层240的情况，但是本公开不限于此。如果必要，那么，例如，在首先形成光阻挡构件220之后，可以形成滤色器230。可选择地，在形成滤色器230且然后形成第二钝化层240之后，可以形成光阻挡构件220。

接下来，蚀刻第一钝化层180、光阻挡构件220和第二钝化层240，从而形成第一接触孔185h，从而暴露第一漏电极175h的一部分，并且形成第二接触孔185l，从而暴露第二漏电极175l的一部分。

然后，通过在第二钝化层240上沉积诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的透明导电材料然后使沉积的透明导电材料图案化而分别在第一子像素PXa和第二子像素PXb中形成第一子像素电极191h和第二子像素电极191l。第一子像素电极191h和第二子像素电极191l彼此分隔开，从而在它们之间具有第一谷V1。形成第一子像素电极191h以通过第一接触孔185h连接到第一漏电极175h，形成第二子像素电极191l以通过第二接触孔185l连接到第二漏电极175l。

分别在第一子像素电极191h和第二子像素电极191l中形成水平主干部分193h和193l以及与水平主干部分193h和193l交叉的竖直主干部分192h和192l。另外，形成从水平主干部分193h和193l以及竖直主干部分192h和192l倾斜地延伸的多个微小分支部分194h和194l。

接下来，如图6和图7所示，在像素电极191上涂敷负型光致抗蚀剂，从而形成牺牲层300。在这种情况下，牺牲层300可以包含由下面的化学式2表示的化合物。

(化学式2)

另外，负型光致抗蚀剂可以包括由下面的化学式4表示的光致抗蚀剂。由下面的化学式4表示的光致抗蚀剂可以是DNQ-4-磺酰氯。

(化学式4)

在多个像素PX的整个表面上形成牺牲层300。即，形成牺牲层300以整体地覆盖每个像素PX、位于第一子像素PXa和第二子像素PXb之间的第一谷V1以及位于在栅极线的延伸方向上彼此邻近的多个像素PX之间的第二谷V2。

然后，将能够暴露位于在栅极线的延伸方向上彼此邻近的像素PX之间的第二谷V2区域和其中将形成柱部分301的区域300A的掩模置于绝缘基底110的整个表面上方。

此后，通过使用紫外(UV)光的首次光照射对位于第二谷V2部分中的并将变成柱部分301的牺牲层区域300A执行光照射。通过如上描述的工艺，将变成柱部分的区域300A是可溶解的。具体地讲，通过首次光照射将变成柱部分301的牺牲层区域300A可以包含由下面的化学式3表示的化合物。

(化学式3)

接下来，对绝缘基底110的整个表面执行加热工艺。根据如上描述的加热工艺，将变成柱部分301的区域300A可以包含由下面的化学式1表示的化合物彼此连接的化合物。即，由化学式1表示的化合物彼此连接以形成较强的键。

(化学式1)

其中，n是等于或大于1的自然数。

然后，如图8和图9所示，在牺牲层300上沉积诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等的透明导体。随后，在导体的整个表面上涂敷有机材料。

接下来，在有机材料上涂敷光致抗蚀剂400并显影以形成顶层360，使用光致抗蚀剂作为掩模通过蚀刻导体形成共电极270。

接下来，对绝缘基底110的整个表面执行二次光照射。在该光照射中，将要变成柱部分301并包括由化学式1表示的化合物彼此连接的状态的区域300A不受二次光照射影响。相反，除了柱部分301以外的区域300B变成可溶解的。除了柱部分以外的区域300B的材料可以包含由下面的化学式3表示的化合物。即，材料从由化学式2表示的化合物材料变成由下面的化学式3表示的化合物材料。

(化学式3)

因此，最初涂敷的牺牲层300包含由化学式2表示的化合物。

将要变成柱部分301的区域300A中的化合物通过首次光照射变成由化学式3表示的化合物，且该区域是可溶解的。然而，区域300A随后通过加热工艺变成由化学式1表示的化合物彼此连接的状态，其连接关系或状态不因随后执行的二次光照射改变。处于由化学式1表示的化合物彼此连接的状态的区域是不可溶解的。

因为除了将要变成柱部分301的区域之外的所有的区域300B由于首次光照射中的掩模而没有经受光照射，所以区域300B包含由化学式2表示的化合物，并且在随后执行的加热工艺期间没有状态的改变。然后，通过对基底的整个表面执行二次光照射使由化学式2表示的化合物改变成具有溶解性的由化学式3表示的化合物。

即，当完成首次光照射、加热工艺和二次光照射时，将要变成柱部分301的区域300A是不可溶解的，但是除了区域300A之外的区域300B是可溶解的。

因此，如图10和图11所示，当将显影剂注入在牺牲层300暴露于其上的绝缘基底110上时，可溶解的区域300B被完全去除。即，由于其不可溶解性而未被显影的区域300A形成柱部分301，腔305形成在其他牺牲层300B位于其中的空间中。

像素电极191和共电极270彼此分隔开，从而在它们之间具有腔305，像素电极191和顶层360彼此分隔开，从而在它们之间具有腔305。腔305具有其上表面被共电极270和顶层360覆盖并且其两个侧表面被柱部分301阻挡的形状。

腔305通过顶层360和共电极270被去除的部分暴露于外部，这个部分被称作注入孔307。沿第一谷V1形成注入孔307。例如，注入孔307可以形成在第一子像素PXa和第二子像素PXb的边缘处以彼此面对。即，可以形成注入孔307以暴露腔305的对应于第一子像素Pxa的下侧和第二子像素PXb的上侧的侧表面。不同地，可以沿第二谷V2形成注入孔307。

接下来，对绝缘基底110施加热以使顶层360硬化。原因是通过顶层360使腔305的形状得以保持。

然后，当通过旋涂法或喷墨法在基底110上滴加包含取向材料的取向剂时，通过注入孔307将取向剂注入到腔305中。在将取向剂注入到腔305中之后执行硬化工艺的情况下，溶液组分蒸发，取向材料保持在腔305中的壁表面中。

因此，可以在像素电极191上形成第一取向层11，并可以在共电极270下方形成第二取向层21。第一取向层11和第二取向层21可以形成为彼此面对，从而在它们之间具有腔305，并且第一取向层11和第二取向层21可以在像素PX的边缘处彼此连接。

这里，在除了腔305的侧表面之外的第一取向层11和第二取向层21中，可以在垂直于基底110的方向上执行取向。可以通过对第一取向层11和第二取向层21另外地执行UV照射工艺在平行于基底110的方向上执行取向。

随后，当通过喷墨法或分配(dispensing)法在基底110上滴加由液晶分子310组成的液晶材料时，液晶材料通过注入孔307被注入到腔305中。此时，液晶材料可以被滴加到沿奇数编号的第一谷V1形成的注入孔307中，并且不会被滴加到沿偶数编号的第一谷V1形成的注入孔307中。相反，液晶材料可以被滴加到沿偶数编号的第一谷V1形成的注入孔307中，并且不会被滴加到沿奇数编号的第一谷V1形成的注入孔307中。

在将液晶材料滴加到沿奇数编号的第一谷V1形成的注入孔307中的情况下，液晶材料因毛细管力穿过注入孔307，从而放置到腔305中。在这种情况下，腔305中的空气通过沿偶数编号的第一谷V1形成的注入孔307排出，从而液晶材料被放置到腔305中。

另外，液晶材料可以被滴加到所有的注入孔307中。即，液晶材料可以被滴加到所有的沿奇数编号的第一谷V1形成的注入孔307和沿偶数编号的第一谷V1形成的注入孔307中。

通过在顶层360和注入孔307上沉积不与液晶分子310反应的材料来形成覆层390(如图2和图3所示)。形成覆层390以覆盖注入孔307，从而密封腔305，其中，腔305通过注入孔307暴露到外部。根据上述工艺的液晶显示装置具有图2至图3中示出的剖视图。

接下来，尽管未示出，但是还可以将偏振器附着到显示装置的上表面和下表面。偏振器可以由第一偏振器和第二偏振器构成。可以将第一偏振器附着到基底110的下表面，并且可以将第二偏振器附着到覆层390上。

在如上描述的液晶显示装置中，可以恒定地保持共电极和像素电极之间的分隔距离，从而可以形成恒定电场。即，通过共电极和像素电极的电场实现的液晶分子的布置可以是恒定的。

此外，在根据示例性实施例的液晶显示装置中，可以提供具有均匀的且恒定的形状的腔，从而可以改善显示质量。即，可以因通过负型光致抗蚀剂改善的耐热性来控制在加热工艺期间在腔中产生的褶皱或弯曲的形成，从而可以提供具有均匀的布置的液晶分子。

另外，因为根据示例性实施例的液晶显示装置包括倒锥形腔，所以被锥形的区域阻挡的区域是小的，从而还可以改善显示装置的开口率。

在上文中，尽管详细描述了示例性实施例，但是本发明的范围不限于此，本领域的普通技术人员使用在权利要求中限定的本发明的基本构思所做出的各种修改和变型也被包括在包含所附权利要求的本公开的精神和范围内。

<附图标记的描述>

11：第一取向层21：第二取向层

110：绝缘基底121：栅极线

124h：第一栅电极124l：第二栅电极

124c：第三栅电极131：存储电极线

140：栅极绝缘层171：数据线

180：第一钝化层191：像素电极

360：顶层390：覆层

Claims (15)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括：

绝缘基底，

栅极线和数据线，位于所述绝缘基底上，并彼此绝缘和交叉，

薄膜晶体管，连接到所述栅极线和所述数据线，

滤色器和光阻挡构件，位于所述薄膜晶体管上，

像素电极，位于所述滤色器上并连接到所述薄膜晶体管，

柱部分，位于所述像素电极上，

共电极，位于所述柱部分上，

液晶层，填充在位于所述像素电极、所述柱部分和所述共电极之间的腔中并包含液晶分子，以及

顶层和覆层，位于所述共电极上，

其中，所述腔的在所述栅极线的延伸方向上的剖面是倒锥形的。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

单个像素包括所述薄膜晶体管和所述像素电极，

所述柱部分在所述单个像素中沿所述数据线定位。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述柱部分的在所述栅极线的延伸方向上的剖面是锥形的。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述共电极和所述像素电极通过所述柱部分彼此隔开并分开。

5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述柱部分的材料包含由下面的化学式1表示的化合物彼此连接的化合物：

其中，n是等于或大于1的自然数。

6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：

所述柱部分和所述顶层的材料彼此不同，所述柱部分是负型光致抗蚀剂。

7.一种制造液晶显示装置的方法，其特征在于，所述方法包括：

在绝缘基底上形成薄膜晶体管，

形成连接到所述薄膜晶体管的像素电极，

在所述像素电极上形成牺牲层，

对所述牺牲层的将要变成柱部分的区域执行首次光照射，

加热所述牺牲层的整个表面，

在所述牺牲层上沉积导体，

在所述导体上形成包括注入孔的顶层，

使用所述顶层作为掩模蚀刻所述导体以形成共电极，

对所述顶层的整个表面执行二次光照射，

显影曝光的牺牲层并通过所述注入孔注入液晶分子，以及

形成覆盖所述顶层和所述注入孔的覆层，

其中，所述柱部分通过加热工艺变成不可溶解的，除了所述柱部分之外的牺牲层通过所述二次光照射变成可溶解的。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述牺牲层在所述首次光照射之前是负型光致抗蚀剂，并包含由下面的化学式2表示的化合物：

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

将要变成所述柱部分的所述区域通过所述首次光照射变成可溶解的。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

在所述首次光照射之后，所述柱部分包含由下面的化学式3表示的化合物：

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：

在所述柱部分中，由下面的化学式1表示的化合物通过所述加热工艺彼此连接：

其中，n是等于或大于1的自然数。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：

在所述加热工艺之后，所述柱部分是不可溶解的。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：

所述柱部分的材料不因所述二次光照射改变，

除了所述柱部分之外的牺牲层包含由化学式3表示的化合物。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：

除了所述柱部分之外的牺牲层是可溶解的。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：

在显影所述曝光的牺牲层时，去除除了所述柱部分之外的牺牲层。