TWI509318B - 液晶顯示裝置及製造其之方法 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置及製造其之方法

本發明關於液晶顯示裝置及其製造方法，尤其關於形成液晶領域而電極上不形成圖案的液晶顯示裝置及其製造方法。

一般而言，液晶顯示裝置包括上面配置了驅動每個像素區域之切換元件的陣列基板、面對陣列基板的相對基板、配置於陣列基板和相對基板之間的液晶層。當電壓施加於液晶層以控制透光度時，液晶顯示裝置則顯示影像。

圖案化垂直校準(patterned vertical alignment，PVA)模式的液晶顯示裝置，其係一種垂直校準(vertical alignment，VA)模式的液晶顯示裝置，具有的結構為液晶分子的指向由於圖案化的透明電極而彼此不同以形成液晶領域，藉此改進PVA模式之液晶顯示裝置的視角。因此，為了製造PVA模式的液晶顯示裝置，應該會涉及形成圖案化透明電極的過程。

如上所述，由於進一步進行透明電極的圖案化過程以形成液晶顯示裝置的液晶領域，故液晶顯示裝置的製程數目有所增加。同時，於組合陣列基板和相對基板的過程中，陣列基板和相對基板可能未校準，此造成陣列基板的像素電極與相對基板的共同電極圖 案未校準。結果，可能難以形成正常的液晶領域。

因此，需要形成液晶領域而不在電極上形成圖案。為此，當相較於既有之PVA模式的液晶顯示裝置時，應該增加液晶層上之紫外(ultraviolet，UV)光線的曝光頻率和強度。然而，氣體可能會從長時間暴露於UV光線的有機層洩漏出來而在螢幕上產生斑點。尤其，氣體洩漏的出氣現象可能產生於配置黑矩陣的位置周圍，亦即在螢幕邊緣。因此，為了簡化液晶顯示裝置的製程，必須減少在黑矩陣周圍產生的出氣現象。

本發明提供液晶顯示裝置及其製造方法，其中形成液晶領域而不在電極上形成圖案以避免在黑矩陣周圍產生斑點。

根據本發明的某一方面，製造液晶顯示裝置的方法包括：形成第一基板，其包括於像素區域的像素電極；形成第二基板，其包括面對像素電極的共同電極和覆蓋非像素區域的黑矩陣；組合第一和第二基板，以於第一基板和第二基板之間形成由密封物所密封的空間；把包括液晶分子的液晶組成物注入空間；把半光度(half tone)遮罩放置於組合的第一和第二基板上；以及經由半光度遮罩，將像素區域和非像素區域加以曝光。半光度遮罩包括第一穿透部分和第二穿透部分。第一穿透部分配置於像素區域中，並且第二穿透部分配置於非像素區域中。第一穿透部分的透光性高於第二穿透部分。

將像素區域和非像素區域加以曝光包括將像素區域和非像素區域從第一基板朝向第二基板而曝光。半光度遮罩可以配置於第一基 板上。

第二穿透部分的透光度可以是第一穿透部分之透光度的大約一半。

第一基板可以進一步包括領域形成層，其包括凹陷圖案以於像素區域中形成液晶領域；並且液晶組成物可以進一步包括反應性液晶元(mesogen)單體，其能夠經由像素區域和非像素區域的曝光而聚合。

將像素區域和非像素區域加以曝光可以包括：將像素區域和非像素區域暴露於第一光，同時電壓施加於像素電極和共同電極之間；以及將像素區域和非像素區域暴露於第二光，同時電壓並未施加於像素電極和共同電極之間。液晶分子和反應性液晶元單體可以照射以第一光和第二光。

第一光和第二光都可以包括紫外線。第一光的能量可以為大約10焦耳到大約15焦耳，並且像素和非像素區域可以用第一光照射達大約6分鐘到大約7分鐘。第二光的能量可以為大於大約15焦耳，並且像素和非像素區域可以用第二光照射達大約50分鐘到大約60分鐘。

本方法可以進一步包括將密封物暴露於另一紫外線以硬化密封物。另一紫外線的能量可以為大約3焦耳到大約5焦耳，並且密封物可以用此另一紫外線照射達大約10秒到大約15秒。

反應性液晶元單體可以於像素區域和非像素區域的曝光期間聚合成為液晶元聚合物，並且液晶分子可以沿著凹陷圖案排列而形成液晶領域。

共同電極可以不具有用於形成液晶領域的圖案。

密封物區域可以於像素區域和非像素區域的曝光期間加以屏蔽以避免密封物曝光。

密封物可以配置於部分的非像素區域。

根據本發明的另一方面，液晶顯示裝置包括：第一基板，其包括於像素區域中的像素電極；第二基板，其包括面對像素電極的共同電極和覆蓋非像素區域的反光性黑矩陣；以及液晶層，其配置於第一基板和第二基板之間的空間。空間是由密封物所密封。液晶層包括液晶分子以形成液晶領域。當進行形成液晶層的曝光過程時，導入非像素區域的光強度是由反光性黑矩陣的光反射所增加，以實現類似於像素區域的曝光。

第一基板可以進一步包括領域形成層，其包括凹陷圖案以於像素區域中形成液晶領域，並且液晶層可以進一步包括反應性液晶元聚合物以固定液晶分子。

共同電極可以不具有用於形成液晶領域的圖案。

黑矩陣可以是由鉻或有機材料所形成。

密封物可以配置於非像素區域中。

於根據本發明之具體態樣的液晶顯示裝置，它可以避免由於出氣而在黑矩陣周圍產生斑點。同時，由於可以形成液晶領域而不在共同電極上形成分開的圖案，故可以解決相對於圖案校準的限制。

100‧‧‧第一基板

110‧‧‧第一基底

120‧‧‧閘極介電質

130a‧‧‧半導體層

130b‧‧‧歐姆接觸層

140‧‧‧鈍化層

142‧‧‧鈍化孔

150‧‧‧領域形成層

152‧‧‧凹陷圖案

200‧‧‧第二基板

210‧‧‧第二基底

220‧‧‧黑矩陣

232‧‧‧第一彩色濾光物

234‧‧‧第二彩色濾光物

236‧‧‧第三彩色濾光物

240‧‧‧外覆層

250‧‧‧共同電極

300‧‧‧液晶層

310‧‧‧液晶分子

320‧‧‧反應性液晶元聚合物

330‧‧‧反應性液晶元單體

350‧‧‧密封物

400‧‧‧UV阻擋遮罩

500‧‧‧半光度遮罩

510‧‧‧第一穿透部分

520‧‧‧第二穿透部分

AL1‧‧‧第一校準層

AL2‧‧‧第二校準層

AP‧‧‧作用圖案

CNT‧‧‧接觸電極

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

DE‧‧‧汲極

DL1‧‧‧第一資料線

DL2‧‧‧第二資料線

GE‧‧‧閘極

GL1‧‧‧第一閘極線

GL2‧‧‧第二閘極線

P‧‧‧像素區域

PE‧‧‧像素電極

SE‧‧‧源極

STL‧‧‧儲存線

SW‧‧‧薄膜電晶體

S101~S109‧‧‧第一基板的製程步驟

S201~S204‧‧‧第二基板的製程步驟

S301~S306‧‧‧液晶顯示裝置的製程步驟

I-I’‧‧‧截面線

II-II’‧‧‧截面線

當配合所附圖式而參考上面的詳細描述後，由於更加理解而會輕易地更完整體會本發明及其許多達成的優點，其中圖式的相同代號是指相同的或類似的元件，其中：圖1是根據本發明之具體態樣的液晶顯示裝置平面圖；圖2A是沿著圖1之線I-I’的截面圖；圖2B是沿著圖1之線II-II’的截面圖；圖2C是當電壓施加於圖2B之液晶顯示裝置時的液晶顯示裝置截面圖；圖3A到3E是示範根據本發明具體態樣的圖2B之液晶顯示裝置的製程截面圖；以及圖4A到4C是示範圖2B的液晶顯示裝置之製程中的曝光過程截面圖。

圖5A到5C是顯示液晶顯示裝置的製造流程圖。

一般而言，液晶顯示裝置包括上面配置了驅動每個像素區域之切換元件的陣列基板、面對陣列基板的相對基板、配置於陣列基板和相對基板之間的液晶層。當電壓施加於液晶層以控制透光度時，液晶顯示裝置則顯示影像。圖案化垂直校準(PVA)模式的液晶顯示裝置，其係一種垂直校準(VA)模式的液晶顯示裝置，具有的結構為液晶分子的指向由於圖案化的透明電極而彼此不同以形成液晶領域，藉此改進PVA模式之液晶顯示裝置的視角。因此，為了製造PVA模式的液晶顯示裝置，應該會涉及形成圖案化透明電 極的過程。

現在將要參考所附圖式來更完整地敘述本發明，而圖式顯示了本發明的範例性具體態樣。

首先，將會敘述液晶顯示裝置的結構，其中形成液晶領域而不在共同電極上形成圖案。然後，當進行長時間的紫外線(UV)曝光過程以製造具有此結構的液晶顯示裝置時，將會敘述藉由黑矩陣的光反射來避免產生斑點的方法。

圖1是根據本發明之具體態樣的液晶顯示裝置平面圖，圖2A是沿著圖1之線I-I’的截面圖，而圖2B是沿著圖1之線II-II’的截面圖。

圖2A和2B的液晶層300示範液晶分子和反應性液晶元(reactive mesogen，RM)在非電場下(電壓並未施加於像素電極PE和共同電極250之間)的狀態。

一起參見圖1、2A、2B，根據本具體態樣的液晶顯示裝置包括第一基板100(或陣列基板)、第二基板200(或相對基板)、液晶層300。

第一基板100包括第一基底110、第一和第二閘極線GL1和GL2、儲存線STL、閘極介電質120、第一和第二資料線DL1和DL2、薄膜電晶體SW(其係切換元件)、鈍化層140、領域形成層150、像素電極PE、第一校準層AL1。

第一和第二閘極線GL1和GL2可以沿著第一基底110上的第一方向D1而延伸。第一和第二閘極線GL1和GL2可以排列成彼此平行。第 二方向D2可以垂直於第一方向D1。儲存線STL可以配置於第一和第二閘極線GL1和GL2之間並且沿著第一方向D1而延伸。閘極介電質120配置於第一基底110上以覆蓋第一和第二閘極線GL1和GL2與儲存線STL。第一和第二資料線DL1和DL2可以形成於閘極介電質120上，並且可以沿著第二方向D2而延伸。第一和第二資料線DL1和DL2可以排列成彼此平行。第一和第二資料線DL1和DL2可以跨越第一和第二閘極線GL1和GL2與儲存線STL。像素區域P是由第一和第二閘極線GL1和GL2與第一和第二資料線DL1和DL2而界定於第一基板100。如圖1所示，像素區域P是由第一和第二閘極線GL1和GL2與第一和第二資料線DL1和DL2所圍繞。像素電極PE配置於像素區域P上。

薄膜電晶體SW可以包括連接到第一閘極線GL1的閘極GE、配置於閘極介電質120上以對應於閘極GE的作用圖案AP、連接到第一資料線DL1並且與作用圖案AP重疊的源極SE、與源極SE隔開並且與作用圖案AP重疊的汲極DE、從汲極DE延伸到像素區域P的接觸電極CNT。作用圖案AP可以包括半導體層130a和歐姆接觸層130b，其依所述次序而依序配置於閘極介電質120上。接觸電極CNT從汲極DE一直延伸到儲存線STL並且與儲存線STL重疊。

鈍化層140可以配置於閘極介電質120上以覆蓋第一和第二資料線DL1和DL2、源極SE、汲極DE、接觸電極CNT。

領域形成層150可以配置於鈍化層140上。領域形成層150可以把第一基板100加以平坦化。領域形成層150包括凹陷圖案152，其包括從領域形成層150的表面朝向基底110(圖2A中的往下方向)而退縮的凹陷。凹陷圖案152可以形成於像素區域P中以於像素區 域P裡形成液晶領域。凹陷圖案152可以包括點形狀的孔而形成於領域形成層150中。凹陷圖案152可以形成於接觸電極CNT中以與接觸電極CNT重疊。凹陷圖案152可以是點形狀的孔而暴露部分的接觸電極CNT。即使凹陷圖案152具有孔的形狀，由於儲存線STL和接觸電極CNT配置於凹陷圖案152底下，故凹陷圖案152仍可以避免光從配置凹陷圖案152的區域洩漏。領域形成層150可以是由有機材料或無機材料所形成。另外可以選擇的是領域形成層150包括所有的有機層和無機層，並且凹陷圖案152可以形成於有機層或無機層中。

像素電極PE配置於領域形成層150上而於像素區域P中。像素電極PE可以是由透明導電材料所形成。像素電極PE可以覆蓋整個凹陷圖案152。由於像素電極PE經由凹陷圖案152而接觸著接觸電極CNT，故像素電極PE可以電連接到薄膜電晶體SW。於具有相同平面面積的區域中，配置於凹陷圖案152的像素電極PE具有相對大於配置於領域形成層150之平坦區域上的像素電極PE的面積。因此，當電場形成於第一基板100和第二基板200之間時，相鄰於凹陷圖案152之區域的電場強度可以相對大於未配置凹陷圖案152之平坦區域的電場強度。

第一校準層AL1可以配置於包括像素電極PE之第一基板100的整個表面上。

第二基板200包括面對第一基板100的第二基底210、黑矩陣220、第一、第二、第三彩色濾光物232、234、236、外覆層240、共同電極250、第二校準層AL2。第二基板200可以不包括外覆層240。

黑矩陣220可以配置於第二基底210之對應於非像素區域(其中配置了第一和第二閘極線GL1和GL2、第一和第二資料線DL1和DL2、薄膜電晶體SW)的部分上。第一、第二、第三彩色濾光物232、234、236可以配置於第二基底210由黑矩陣220所劃分的區域。舉例而言，第一彩色濾光物232可以配置於第二基底210之對應於像素區域P(其中配置了像素電極PE)的區域上。第二彩色濾光物234可以配置於第一彩色濾光物232的第一方向D1。第三彩色濾光物236可以配置於相反於第一彩色濾光物232之第一方向D1的方向。外覆層240可以配置於上面配置了黑矩陣220、第一、第二、第三彩色濾光物232、234、236的第二基底210上。外覆層240可以把第二基板200加以平坦化。

共同電極250可以配置於外覆層240上。共同電極250可以是由透明導電材料所形成。共同電極250可以配置於第二基板200的整個表面上而沒有圖案。也就是說，液晶層300的液晶領域是由像素電極PE所形成，像素電極PE可以藉由凹陷圖案152來改變電場強度，而共同電極250沒有任何圖案。換言之，共同電極250的表面可以是平坦的。

第二校準層AL2可以配置於包括共同電極250的第二基底210上。同時，第二校準層AL2可以配置於第二基板200面對第一基板100的整個表面上。

液晶層300配置於第一基板100和第二基板200之間所形成的空間裡。空間是以密封物350來密封。液晶層300包括液晶分子310和反應性液晶元聚合物320(下文稱之為「RM聚合物」)。

液晶分子310的指向可以由像素電極PE和共同電極250之間所形成的電場來改變以控制透光度。舉例而言，液晶分子310可以具有負電容率的異向性質。

當電壓並未施加於像素電極PE和共同電極250之間時，相鄰於第一基板100和/或第二基板200之液晶分子310的縱軸可以相對於第一基底110和/或第二基底210的表面而垂直排列。相鄰於凹陷圖案152之液晶分子310的縱軸可以相對於凹陷圖案152的表面而垂直排列。由於凹陷圖案152具有側壁和底面，故凹陷圖案152中的液晶分子310可以垂直校準於凹陷圖案152之側壁和底面的表面。

RM聚合物320可以配置於液晶分子310之間。RM聚合物320可以配置在相鄰於像素電極PE和/或共同電極250的液晶分子310之間。具體而言，RM聚合物320可以配置在相鄰於第一校準層AL1的液晶分子310之間。同時，RM聚合物320可以配置在相鄰於第二校準層AL2的液晶分子310之間。

即使電場並未施加於像素電極PE和共同電極250之間，RM聚合物320仍可以允許液晶分子310維持在相對於第一基底110和/或第二基底210的表面而呈預先傾斜的狀態。RM單體(見圖3E的元件代號330)可以於液晶顯示裝置的製程期間藉由UV曝光過程而聚合成為RM聚合物以形成RM聚合物320。

圖2C示範當電壓施加於圖2B之液晶顯示裝置時的液晶顯示裝置截面圖。

參見圖2C，當電場形成於像素電極PE和共同電極250之間時，像 素區域P裡的電場方向乃垂直於第一基板100和/或第二基板200的表面。

電場方向在像素電極PE末端和共同電極250之間彎曲。同時，電場方向在相鄰於像素電極PE的另一像素電極末端和共同電極250之間彎曲。因此，由於彼此相鄰的像素電極PE之間的液晶分子310可以分散朝向共同電極250的不同點，故可以在彼此相鄰的像素區域P之間分割出液晶領域。

相鄰於凹陷圖案152之區域的電場由於凹陷圖案152之側壁所造成的預先傾斜，故電場的形狀乃朝向共同電極250的一點會聚，譬如共同電極250對應於凹陷圖案152的區域。

圖3A到3E是示範根據本發明具體態樣的圖2B之液晶顯示裝置的製程截面圖。圖5A到5C是顯示液晶顯示裝置的製程而參見圖3A到3E來解釋的流程圖。

雖然沿著圖1截面線II-II’之液晶顯示裝置的製程截面圖乃示範於圖3A到3E，但是本具體態樣將會參考圖1、2B、2C而連同圖3A到3E來敘述。

圖3A到3C是解釋圖2B之第一基板100的製程截面圖。圖5A是顯示第一基板100的製程而參見圖3A到3C來解釋的流程圖。

參見圖3A和5A，閘極金屬層(未顯示)形成於第一基底110上。閘極金屬層藉由光微影術過程而做出圖案，以形成包括第一和第二閘極線GL1和GL2、閘極GE、儲存線STL的閘極圖案(S101)。

閘極介電質120形成於包括閘極圖案的第一基底110上(S102)。閘 極介電質120可以是由氧化矽或氮化矽所形成。

作用圖案AP形成於包括閘極介電質120的第一基底110上(S103)。半導體層130a和歐姆接觸層130b可以依所述次序而依序形成於閘極介電質120上。舉例而言，半導體層130a可以包括非晶形矽，並且歐姆接觸層130b可以包括摻雜了高濃度n型雜質的非晶形矽。

資料金屬層(未顯示)形成於包括作用圖案AP的第一基底110上。資料金屬層藉由光微影術過程而做出圖案，以形成包括第一和第二資料線DL1和DL2、源極SE、汲極DE、接觸電極CNT的源極圖案(S104)。

鈍化層140和領域形成層150依所述次序而依序形成於包括源極圖案的第一基底110上(S105和S106)。鈍化層140可以是由氧化矽或氮化矽所形成。領域形成層150可以是由有機材料(例如正光阻組成物或負光阻組成物)或無機材料(例如氧化矽或氮化矽)所形成。

參見圖3B，把領域形成層150做出圖案以形成凹陷圖案152(S107)。凹陷圖案152可以形成在對應於接觸電極CNT的位置。接觸電極CNT可以與儲存線STL重疊。凹陷圖案152可以是孔洞，其暴露鈍化層140形成於接觸電極CNT上的部分。

移除透過凹陷圖案152所暴露的鈍化層140以形成鈍化孔142。鈍化孔142形成在對應於接觸電極CNT的位置。部分的接觸電極CNT可以透過鈍化孔142和凹陷圖案152而暴露。

參見圖3C，透明電極層(未顯示)形成於包括當中形成了凹陷圖案 152之領域形成層150的第一基底110上。透明電極層做出圖案以形成像素電極PE(S108)。透明電極層可以是由氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)或氧化銦鋅(indium zinc oxide，IZO)所形成。

第一校準層AL1形成於包括像素電極PE的第一基底110上(S109)。第一校準層AL1可以包括可以垂直校準液晶分子310的垂直校準材料。

因此，可以製造出根據具體態樣而包括閘極圖案、閘極介電質120、作用圖案AP、源極圖案、鈍化層140、包括凹陷圖案152的領域形成層150、像素電極PE、第一校準層AL1的第一基板100。

圖3D是解釋根據本發明具體態樣的圖2B之第二基板200的製程截面圖。圖5B是顯示第二基板200的製程而參見圖3D所解釋的流程圖。

參見圖3D和5B，黑矩陣220形成於第二基底210上(S201)。黑矩陣220可以藉由噴灑有機油墨而形成，或者金屬層可以藉由光微影術過程而做出圖案以形成黑矩陣220。黑矩陣220可以形成於第一、第二、第三彩色濾光物232、234、236之間和在對應於螢幕邊緣的周邊上。

第一、第二、第三彩色濾光物232、234、236形成於包括黑矩陣220的第二基底210上(S202)。舉例而言，可以形成第一彩色濾光物232，而第二彩色濾光物234可以形成於包括第一彩色濾光物232的第二基底210上。然後，第三彩色濾光物236可以形成於包括第一和第二彩色濾光物232和234的第二基底210上。彩色光阻 層可以藉由光微影術過程而做出圖案以形成第一、第二、第三彩色濾光物232、234、236，或者可以噴灑彩色油墨以形成第一到第三彩色濾光物232、234、236。

外覆層240可以形成於包括黑矩陣220和第一到第三彩色濾光物232、234、236的第二基底210上。外覆層240可以是由丙烯酸樹脂所形成。

透明電極層(未顯示)可以形成於包括外覆層240的第二基底210上以形成共同電極250(S203)。共同電極250可以覆蓋第二基底210的整個表面，而不用把透明電極層做出圖案。共同電極250可以是由ITO或IZO所形成。

第二校準層AL2可以形成於包括共同電極250的第二基底210上(S204)。第二校準層AL2可以覆蓋包括共同電極250之第二基底210的整個表面。

因此，可以製造出根據具體態樣而包括黑矩陣220、第一到第三彩色濾光物232、234、236、外覆層240、第二校準層AL2的第二基板200。

圖3E是解釋根據本發明具體態樣的形成圖2B之液晶層300的曝光過程截面圖。圖5C是顯示液晶層300的曝光過程而參見圖3E來解釋的流程圖。

參見圖3E，組合第一基板100和第二基板200。液晶分子310和反應性液晶元(RM)單體330配置於第一基板100和第二基板200之間。液晶分子310和RM單體330可以於第一基板100和第二基板200之間隨機指向。

然後，第一電壓Vcom施加於共同電極250，並且不同於第一電壓Vcom的第二電壓Vdata施加於像素電極PE。當第一電壓Vcom施加於共同電極250並且第二電壓Vdata施加於像素電極PE時，電場形成於像素電極PE和共同電極250之間。當電場形成時，液晶分子310的縱向軸指向乃垂直於電場方向。

第一電壓Vcom可以具有大於第二電壓Vdata的程度。尤其，第一電壓Vcom可以為大約0伏特，並且第二電壓Vdata可以具有負值。舉例而言，第二電壓Vdata可以為大約-5伏特。

當電場形成於第一基板100和第二基板200之間以傾斜液晶分子310時，把光導入第一基板100和第二基板200。也就是說，把第一基板100和第二基板200的組合件加以曝光，並且進行電場曝光過程。舉例而言，光可以是紫外(UV)光線。RM單體330可以藉由光而光反應和聚合以形成配置於液晶分子310之間的RM聚合物320。然後，進行並未施加電場的非電場曝光過程以設置液晶領域。因此，可以形成配置於第一基板100和第二基板200之間的根據具體態樣的液晶層300。

如上所述，當進行曝光過程時，由於斑點可能發生於黑矩陣220所覆蓋之非像素區域的周圍，故現在將參考圖4A到4C和圖5C來描述避免於曝光過程期間產生斑點的方法。

液晶顯示裝置的製程期間進行三個曝光過程，亦即電場曝光過程、非電場曝光過程、硬化密封物350的密封物硬化過程。

組合第一基板100和第二基板200(S301)之後，液晶分子310和反應性液晶元(RM)單體330(見圖3E)注入密封物350所密封的空間 (S302)。首先，進行第一曝光過程，其硬化密封物350以密封液晶層300。於此過程，密封物350暴露於紫外光以經由UV曝光過程來硬化密封物350(S303)。在此，如圖4A所示，無密封物的區域是由UV阻擋遮罩400所覆蓋，以將UV光線僅導向於形成密封物350的區域。在此，形成密封物350的區域可以是非像素區域。因此，由於僅密封物350暴露於能量大約3焦耳到大約5焦耳的UV光線達大約10秒到大約15秒，故可以避免由於有機材料出氣而產生斑點。

如上所述，進行電場曝光過程和非電場曝光過程以形成液晶層300的液晶領域。在此，出氣可能發生於配置了黑矩陣的非像素區域。會這樣是因為黑矩陣220包括例如鉻或有機材料的反射性材料，其反射了曝光過程期間所施加的UV光線，藉此允許反射的UV光線回到非像素區域。因此，當施加與像素區域相同的光量時，非像素區域具有比較大的光量。尤其，於僅使用凹陷圖案152來形成液晶領域而共同電極250上沒有圖案的結構，由於進行二曝光過程(亦即電場曝光過程和非電場曝光過程)來形成液晶層300並且總曝光時間增加以增加光量，則出氣可能會惡化。當進行電場曝光過程時，使用水銀燈做為光源來施加能量大約10焦耳到大約15焦耳的UV光線(第一光)達大約6分鐘到大約7分鐘。當進行非電場曝光過程時，使用螢光燈做為光源來照射能量大於大約15焦耳的UV光線(第二光)達大約50分鐘到大約60分鐘。

因此，為了解決上述的限制，使用如圖4B和4C所示的半光度遮罩500。半光度遮罩500置於組合的第一和第二基板上(S304)。半光度遮罩500包括第一穿透部分510和第二穿透部分520。經由第一 穿透部分510，實質上所有的光量穿透了未配置黑矩陣220的像素區域；而經由第二穿透部分520，大約一半的光量穿透了配置黑矩陣220的非像素區域。因此，當UV光線使用半光度遮罩500做為遮罩而施加於第一基板100上時，施加於非像素區域的光量有所減少。然而，由於黑矩陣220反射UV光線而允許UV光線回到非像素區域，故非像素區域中的真實光量類似於像素區域的真實光量。因此，考慮黑矩陣220的反光度，則UV光線可以採用類似於像素區域的光量而施加於非像素區域上以減少出氣。舉例而言，如果黑矩陣220在曝光條件下反射波長大於大約300奈米的UV光線達大約50%，則第二穿透部分520的反光度乃小於第一穿透部分510的反光度。結果，像素區域和非像素區域可以具有實質相同的光量，並且避免因為非像素區域的過度光量而產生出氣。

如圖4B所示以及參見圖3E所述，第一電壓Vcom施加於共同電極250，並且不同於第一電壓Vcom的第二電壓Vdata施加於像素電極PE。當第一電壓Vcom施加於共同電極250並且第二電壓Vdata施加於像素電極PE時，電場形成於像素電極PE和共同電極250之間。然後，第一基板100和第二基板200的組合件經由半光度遮罩500而暴露於第一光(S305)。

然後，如圖4C所示，進行非電場曝光過程，其中電壓並未施加於像素電極PE和共同電極250，以設置液晶領域。第一基板100和第二基板200的組合件經由半光度遮罩500而暴露於第二光(S306)，同時電壓並未施加於像素電極PE和共同電極250之間。因此，可以形成配置於第一基板100和第二基板200之間的根據具體態樣的液晶層300。

同時，當進行電場曝光過程和非電場曝光過程時，由於長曝光時間，故出氣可能發生於密封物350。因此，密封物350的區域可以由UV阻擋遮罩400所覆蓋以避免密封物350暴露於UV光線。

根據上述的具體態樣，由於可以藉由領域形成層150的凹陷圖案152來形成液晶領域而不在共同電極250上形成分開的圖案，故可以避免由於出氣而在黑矩陣周圍產生斑點。

同時，由於分開的圖案並未形成於共同電極250上，故第一基板100和第二基板可以避免發生未校準。此外，由於省略了把共同電極250做出圖案之分開的圖案化過程，故可以簡化製程。

雖然本發明已經特別參考其範例性具體態樣而加以顯示和描述，但是此技藝中具一般技術者將會了解當中可以於形式和細節中做出各式各樣的變化，而不偏離本發明如下面申請專利範圍所界定的精神和範圍。

152‧‧‧凹陷圖案

CNT‧‧‧接觸電極

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

DE‧‧‧汲極

DL1‧‧‧第一資料線

DL2‧‧‧第二資料線

GE‧‧‧閘極

GL1‧‧‧第一閘極線

GL2‧‧‧第二閘極線

P‧‧‧像素區域

PE‧‧‧像素電極

SE‧‧‧源極

STL‧‧‧儲存線

SW‧‧‧薄膜電晶體

I-I’‧‧‧截面線

II-II’‧‧‧截面線

Claims (16)

1. 一種製造液晶顯示裝置的方法，該方法包括：形成第一基板，其包括形成於像素區域的像素電極；形成第二基板，其包括面對像素電極的共同電極和覆蓋非像素區域的黑矩陣；組合第一和第二基板，而第一基板和第二基板之間形成空間，該空間由密封物所密封；把包括液晶分子的液晶組成物注入空間；把半光度遮罩放置於組合的第一和第二基板上，該半光度遮罩包括第一穿透部分和第二穿透部分，第一穿透部分配置於像素區域中，第二穿透部分配置於非像素區域中，第一穿透部分具有高於第二穿透部分的透光性；以及經由半光度遮罩，將像素區域和非像素區域加以曝光；其中當進行曝光過程時，導入非像素區域的光強度是由黑矩陣的光反射所增加，以實現類似於像素區域的曝光。
2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中將像素區域和非像素區域加以曝光包括：將像素區域和非像素區域從第一基板朝向第二基板而曝光，而半光度遮罩配置於第一基板上。
3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中第二穿透部分的透光度是第一穿透部分之透光度的大約一半。
4. 如申請專利範圍第1項的方法，其中第一基板進一步包括領域形成層，其包括凹陷圖案以於像素區域中形成液晶領域；並且液晶 組成物進一步包括反應性液晶元單體，其能夠經由像素區域和非像素區域的曝光而聚合。
5. 如申請專利範圍第4項的方法，其中將像素區域和非像素區域加以曝光包括：將像素區域和非像素區域暴露於第一光，同時電壓施加於像素電極和共同電極之間，而液晶分子和反應性液晶元單體照射以第一光；以及將像素區域和非像素區域暴露於第二光，同時電壓並未施加於像素電極和共同電極之間，而液晶分子和反應性液晶元單體照射以第二光。
6. 如申請專利範圍第5項的方法，其中第一光和第二光都包括紫外線，第一光的能量大約10焦耳到大約15焦耳，並且像素和非像素區域以第一光照射達大約6分鐘到大約7分鐘；第二光的能量大於大約15焦耳，並且像素和非像素區域以第二光照射達大約50分鐘到大約60分鐘。
7. 如申請專利範圍第6項的方法，其進一步包括將密封物暴露於另一紫外線以硬化密封物，該另一紫外線的能量為大約3焦耳到大約5焦耳，並且密封物以該另一紫外線照射達大約10秒到大約15秒。
8. 如申請專利範圍第4項的方法，其中反應性液晶元單體於像素區域和非像素區域的曝光期間聚合成為液晶元聚合物，並且液晶分子沿著凹陷圖案排列而形成液晶領域。
9. 如申請專利範圍第4項的方法，其中共同電極沒有用於形成液晶領域的圖案。
10. 如申請專利範圍第1項的方法，其中密封物於像素區域和非像素 區域的曝光期間加以屏蔽以避免密封物曝光。
11. 如申請專利範圍第1項的方法，其中密封物配置於部分的非像素區域。
12. 一種液晶顯示裝置，其包括：第一基板，其包括於像素區域中的像素電極；第二基板，其包括面對像素電極的共同電極和覆蓋非像素區域的反光性黑矩陣；以及液晶層，其配置於第一基板和第二基板之間的空間，該空間是由密封物所密封，該液晶層包括液晶分子以形成液晶領域，其中當進行形成液晶層的曝光過程時，導入非像素區域的光強度是由反光性黑矩陣的光反射所增加，以實現類似於像素區域的曝光。
13. 如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置，其中第一基板進一步包括領域形成層，其包括凹陷圖案以於像素區域中形成液晶領域，並且液晶層進一步包括反應性液晶元聚合物以固定液晶分子。
14. 如申請專利範圍第13項的液晶顯示裝置，其中共同電極沒有用於形成液晶領域的圖案。
15. 如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置，其中黑矩陣是由鉻或有機材料所形成。
16. 如申請專利範圍第12項的液晶顯示裝置，其中密封物配置於非像素區域中。