專利名稱：制造液晶顯示面板用掩模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造薄膜晶體管液晶顯示面板中使用的掩模板(mask), 尤其涉及適用于制造薄膜晶體管液晶顯示面板的孔層結(jié)構(gòu)的掩模板。
背景技術(shù)：
近年來，信息通訊領(lǐng)域的迅速發(fā)展，提高了各種類型的顯示設(shè)備的需求。 目前主流的顯示器件主要有陰極射線管顯示器(CRT)，液晶顯示器(LCD)， 等離子體顯示器(PDP)，電致發(fā)光顯示器(ELD)和真空熒光顯示器(VFD) 等。其中薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)以其高清晰度，真彩視頻顯示， 外觀輕薄，耗電量少，無輻射污染等優(yōu)點而成為顯示器件發(fā)展的主流趨勢。
LCD通常包括用于顯示畫面的液晶顯示面板和用于向液晶顯示面板提供 驅(qū)動信號的驅(qū)動電路部分。通常，液晶顯示面板包括第一玻璃基板和第二玻 璃基板，它們彼此粘接在一起并通過液晶盒間隙(CELLGAP)彼此間隔開。 液晶材料層注入到第一玻璃基板和第二玻璃基板之間的間隙中。
在第一玻璃基板(即，薄膜晶體管液晶顯示器的陣列基板)上形成有多 條柵極線和多條數(shù)據(jù)線，其中多條柵極線以固定的間隔彼此分開并沿著第一 方向延伸，而多條數(shù)據(jù)線以固定的間隔彼此分開并且沿著基本上垂直于第一 方向的第二方向延伸，其中通過柵極線和數(shù)據(jù)線的相互交叉限定出多個像素 區(qū)域，以矩陣方式設(shè)置在相應(yīng)的每個像素區(qū)域中的多個像素電極；和多個薄 膜晶體管(TFT)，能夠響應(yīng)提供給相應(yīng)的每條柵極線的信號將來自數(shù)據(jù)線的信號發(fā)送給對應(yīng)的每個像素電極。
第二玻璃基板(即，薄膜晶體管液晶顯示器的濾色片基板)上形成有黑
色矩陣層(BM)，能夠防止在像素區(qū)域以外的面積中的光泄漏；濾色片層(R， G， B)，用于有選擇地傳輸具有預(yù)定波長的光；和公共電極，用來實現(xiàn)畫面。 在平面開關(guān)模式(IPS模式)等水平場模式的LCD裝置中，公共電極形成在 第一玻璃基板上。
目前TFT液晶顯示面板設(shè)計中采用的是同一種陣列工藝的產(chǎn)品使用一套 掩模板實現(xiàn)不同的工藝。圖1所示為現(xiàn)有的制造陣列基板時所使用的一張掩 模板的示意圖。其中，IO為掩模板，11為掩模板10的邊框，12為單元產(chǎn)品 掩模圖形，13為掩模板周邊空白區(qū)域。通常的陣列基板需要使用5道左右的 掩模板，使用每一道掩模板進行一次光刻蝕，以分別在第一玻璃基板上形成 陣列基板的不同層結(jié)構(gòu)，然后將第一玻璃基板與第二玻璃基板對位后用密封 劑粘接，然后切割為多個單元產(chǎn)品面板，注入液晶材料后形成為一個單元產(chǎn) 品面板。
圖2所示為單元產(chǎn)品掩模圖形的示意圖。如圖2所示，在現(xiàn)有的TFT-LCD 面板的單元產(chǎn)品掩模圖形設(shè)計中，需要在金屬層12b上形成孔12a，而且孔 12的各邊緣為直線。圖3 (a) 圖3 (d)所示為使用圖2所示的掩模板制作 液晶顯示面板的流程。如圖3 (a)所示，在玻璃基板13上依次沉積并形成柵 極線金屬15a、柵絕緣層14、數(shù)據(jù)線金屬15b、鈍化層16并涂敷光刻膠17， 其后使用如圖2所示的掩模板進行曝光以形成柵極線金屬15a和數(shù)據(jù)線金屬 15b上的孔。然后進行顯影工藝形成如圖3 (b)所示的光刻膠形狀。如圖3 (a)和圖3 (b)所示，在制作工藝過程中，柵極線金屬15a上的孔和數(shù)據(jù)線 金屬15b上的孔是在同一次光刻工藝中制作完成的，并且柵極線金屬15a上 在刻蝕前覆蓋柵絕緣層14和鈍化層16，而數(shù)據(jù)線金屬15b上在刻蝕前只覆蓋鈍化層16。然后進行刻蝕工藝，刻掉柵極線金屬15a上的柵絕緣層14和鈍化 層16，以及數(shù)據(jù)線金屬15b上的鈍化層16。最后沉積透明像素電極層18。
但是，使用通常的掩模板會出現(xiàn)如下問題，即采用通常的設(shè)計方式，在 對光刻膠17進行曝光后，光刻膠17會形成如圖3 (b)所示的斷面幾乎呈直 角的形狀，在這種情況下，陣列基板的工藝的微小變化都有可能導(dǎo)致如圖3 (c)所示的情況，即柵極金屬15a上的柵絕緣層14和鈍化層16之間形成逆 角，而數(shù)據(jù)線金屬15b上的鈍化層16與數(shù)據(jù)線金屬15b呈逆向角度。這就會 導(dǎo)致在沉積透明像素電極層18的過程中出現(xiàn)如圖3 (d)所示的像素電極層 18跨斷的情況。并因此導(dǎo)致電學(xué)連接的不良，并最終導(dǎo)致液晶顯示裝置的生 產(chǎn)良率降低。
為了解決該問題，在液晶顯示面板的制造過程中獲得良好的坡度角，一 些廠家對光刻膠進行氧氣灰化工藝，但是增加該工藝無疑復(fù)雜化了生產(chǎn)工藝， 增高了生產(chǎn)成本。
針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了在孔層結(jié)構(gòu)中可以形成良好 的坡度角，從而有效防止該類電學(xué)連接不良出現(xiàn)的掩模板設(shè)計方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種掩模板，該掩模板上形成的開孔可以在孔層 結(jié)構(gòu)中形成良好的坡度角，從而有效防止由于孔層結(jié)構(gòu)的垂直角度而導(dǎo)致的 跨斷問題。
為解決上述問題，本發(fā)明的掩模板包括多個單元產(chǎn)品掩模圖形，用于液 晶顯示面板制造的光刻工藝，其中所述單元產(chǎn)品掩模圖形包括開孔，并且所 述開孔的孔邊緣形成多個非規(guī)則直線圖形。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述孔邊緣的非規(guī)則直線圖形為三角形、正方形或半圓形的任一種。
作為本發(fā)明的又一優(yōu)選方案，所述非規(guī)則直線圖形的尺寸以及間距小于 制造液晶顯示面板的曝光機的曝光精度。
作為本發(fā)明的再一優(yōu)選方案，所述非規(guī)則直線圖形的尺寸以及間距小于
作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述孔邊緣的非規(guī)則直線圖形為兩個或兩 個以上與所述開孔的各邊平行的細線條框。
作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述細線條框的寬度，所述細線條框與所 述開孔之間的間距，以及所述細線條框之間的間距小于制造液晶顯示面板的 曝光機的曝光精度。
作為本發(fā)明的另一優(yōu)選方案，所述細線條框的寬度，所述細線條框與所 述開孔之間的間距，以及所述細線條框之間的間距均小于3pm。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，在不改變現(xiàn)有的工藝和流程的基礎(chǔ)上，在掩模板的 單元產(chǎn)品掩模圖形的邊緣增加了一些圖形，并通過控制這些圖形的尺寸，有 效改善現(xiàn)有工藝中的孔層結(jié)構(gòu)之中的層間跨斷問題，從而極大地提高了生產(chǎn) 良率，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。


圖1所示為現(xiàn)有的制造陣列基板時所使用的一張掩模板的示意圖。 圖2所示為圖1所示的一張掩模板中單元產(chǎn)品掩模圖形的示意圖。 圖3 (a)所示為使用現(xiàn)有的掩模板制作液晶顯示面板的過程中曝光工藝
后的器件斷面示意圖。
圖3 (b)所示為使用現(xiàn)有的掩模板制作液晶顯示面板的過程中顯影工藝
后的器件斷面示意圖。
圖3 (c)所示為使用現(xiàn)有的掩模板制作液晶顯示面板的過程中刻蝕工藝后的器件斷面示意圖。
圖3 (d)所示為使用現(xiàn)有的掩模板制作液晶顯示面板的過程中沉積透明 像素電極層的工藝后的器件斷面示意圖。
圖4 (a) 圖4 (d)所示為根據(jù)本發(fā)明的具體實施方式
的掩模板的單元 產(chǎn)品掩模圖形的示意圖。
圖5 (a)所示為使用本發(fā)明的掩模板制作液晶顯示面板的過程中曝光工 藝后的器件斷面示意圖。
圖5 (b)所示為使用本發(fā)明的掩模板制作液晶顯示面板的過程中顯影工 藝后的器件斷面示意圖。
圖5 (c)所示為使用本發(fā)明的掩模板制作液晶顯示面板的過程中刻蝕工 藝后的器件斷面示意圖。
圖5 (d)所示為使用本發(fā)明的掩模板制作液晶顯示面板的過程中沉積透 明像素電極層工藝后的器件斷面示意圖。
具體實施例方式
為了更清楚地理解本發(fā)明的目的，特點和優(yōu)勢，下面參照附圖具體說明 本發(fā)明的具體實施方式
。
參閱圖4 (a) 圖4 (d)，在根據(jù)本發(fā)明的掩模板的單元產(chǎn)品掩模圖形 中，掩模板上用于形成孔層結(jié)構(gòu)的孔的邊緣設(shè)計為非平坦直線，即在孔的邊 緣增加一些圖形，使得通過掩模板進行刻蝕后形成平坦的坡度角。這些圖形 可以為半圓形、正方形、三角形或者細線條框等。并且這些邊緣圖形的尺寸 小于制造液晶顯示面板時的曝光機的極限分辨能力(通常為3pm)，并且大于 掩模廠家制造掩模板時使用的曝光機的分辨能力。即所述半圓形的直徑，所 述正方形的邊長以及所述三角形的底邊長小于制造液晶顯示面板時的曝光機 的極限分辨能力，并大于掩模廠家制造掩模板時使用的曝光機的分辨能力。并且相鄰的圖形之間的間距也小于制造液晶顯示面板時的曝光機的極限分辨 能力，并且大于掩模廠家制造掩模板時使用的曝光機的分辨能力。
下面以圖形為細線條框的掩模板為例進行說明。如圖4 (d)所示，金屬
板21上打孔22，然后在孔22的邊緣處形成兩個細線條框，并且該兩個細線 條框的寬度小于3pm，并且兩個細線條框之間的間距，以及細線條框與孔22 邊緣的間距小于3iam。
下面參照圖5 (a) 圖5 (d)具體說明使用本發(fā)明的掩模板制造液晶顯 示面板的孔層結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖5 (a)所示，在玻璃基板23上沉積并形成柵極線金屬25a、柵絕緣 層24、數(shù)據(jù)線金屬25b、鈍化層26和正性光刻膠27，并使用掩模板中的掩模 圖形20d進行曝光工藝并顯影，由于根據(jù)本發(fā)明的掩模板的單元產(chǎn)品掩模圖 形20d的孔邊緣處具有細線條框的圖形，光在此處的傳播受阻，因此在孔的 邊緣處光的透過量降低，顯影后孔邊緣的光刻膠27部分被曝光，從而形成圖 5 (b)中所示的器件斷面示意圖。如圖5 (b)所示，由于掩模圖形20d的邊 緣形成有細線條框結(jié)構(gòu)，因此，經(jīng)過顯影后所得到的光刻膠27的斷面圖中， 位于孔邊緣的光刻膠27的斷面為坡度角，而不是如圖5 (b)中所示的幾乎垂 直的結(jié)構(gòu)。然后進行刻蝕工藝，如圖5 (c)所示，刻蝕后在孔層的位置處， 柵極線金屬25a上的孔和數(shù)據(jù)線金屬25b上的孔的坡度角很平坦，并且在孔 層位置處，柵絕緣層24和鈍化層26與柵極線金屬25a之間不會出現(xiàn)如圖3 (c)中所示的逆角的情況，同樣孔層位置處，鈍化層26與數(shù)據(jù)線金屬25b 之間也不會出現(xiàn)逆角的情況。最后沉積一層透明像素電極層28，由于孔層處 的斷面為坡度角，因此沉積透明像素電極層28時不會出現(xiàn)如圖3 (d)所示的 孔層處的跨斷情況。
本發(fā)明在不改變現(xiàn)有的工藝和流程的基礎(chǔ)上，在掩模板的單元產(chǎn)品掩模 圖形的邊緣增加了一些圖形，并通過控制這些圖形的尺寸，有效改善現(xiàn)有工藝中的孔層結(jié)構(gòu)中上下層之間的跨斷問題，從而極大地提高了生產(chǎn)良率，降 低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
本發(fā)明以數(shù)據(jù)線金屬和柵極線金屬上方對應(yīng)的孔層結(jié)構(gòu)為例，使用掩模 板的單元產(chǎn)品掩模圖形的邊緣增加細線條框的結(jié)構(gòu)進行了說明，但是本發(fā)明 并不限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情 況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和變型。因而，如果任何修改和變型落入 所附權(quán)利要求書及其等同物的保護范圍內(nèi)時，認為本發(fā)明涵蓋這些修改和變 型。
權(quán)利要求
1.一種掩模板，包括多個單元產(chǎn)品掩模圖形，用于液晶顯示面板制造的光刻工藝，其中所述單元產(chǎn)品掩模圖形包括開孔，并且所述開孔的孔邊緣形成多個非規(guī)則直線圖形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模板，其中所述孔邊緣的非規(guī)則直線圖形為三角 形、正方形或半圓形的任一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掩模板，其中所述非規(guī)則直線圖形的尺寸以及間距 小于制造液晶顯示面板的曝光機的曝光精度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的掩模板，其中所述非規(guī)則直線圖形的尺寸以及間距 小于3|im。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的掩模板，其中所述非規(guī)則直線圖形的 尺寸為所述三角形底邊、所述正方形邊長和所述半圓形的直徑中的任一個。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩模板，其中所述孔邊緣的非規(guī)則直線圖形為兩個 或兩個以上與所述開孔的各邊平行的細線條框。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的掩模板，其中所述細線條框的寬度，所述細線條框 與所述開孔之間的間距，以及所述細線條框之間的間距小于制造液晶顯示面 板的曝光機的曝光精度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的掩模板，其中所述細線條框的寬度，所述細線條框 與所述開孔之間的間距，以及所述細線條框之間的間距均小于3|im。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造液晶顯示面板用的掩模板，其包括多個單元產(chǎn)品掩模圖形，并且所述單元產(chǎn)品掩模圖形包括開孔，以及所述開孔的孔邊緣形成多個非規(guī)則直線圖形。本發(fā)明的掩模板可以在不改變現(xiàn)有的工藝和流程的基礎(chǔ)上，有效改善現(xiàn)有工藝中的孔層結(jié)構(gòu)之中的層間跨斷問題，從而極大地提高了生產(chǎn)良率，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號G03F1/38GK101566790SQ200810043278
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者汪梅林 申請人:上海天馬微電子有限公司