專利名稱：灰階掩膜版、陣列基板及其制備方法、顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種灰階掩膜版、陣列基板及其制備方法、
顯示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著科技的發(fā)展，液晶顯示器技術(shù)也隨之不斷完善。TFT-IXD (Thin FilmTransistor-Liquid Crystal Display,薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管-液晶顯示器)以其圖像顯示品質(zhì)好、能耗低、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)占據(jù)著顯示器領(lǐng)域的重要位置。近幾年來，為了更好地提高圖像顯示品質(zhì)和進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，開發(fā)了一種將柵極驅(qū)動(dòng)電路制作在TFT陣列基板上的新技術(shù)GOA (Gate driver On Array,柵極驅(qū)動(dòng)電路)該技術(shù)可以省去柵極驅(qū)動(dòng)芯片，從而大幅度降低了生產(chǎn)成本。 現(xiàn)有技術(shù)中，通常需要使用四次掩膜工藝來制備TN(Twisted Nematic，扭曲向列)型TFT-IXD陣列基板，其中有源層(半導(dǎo)體層)和源/漏金屬層通過利用灰階掩膜版曝光，只需一次曝光工藝即可完成半導(dǎo)體層和源/漏電極的制備。掩膜版上灰階曝光的區(qū)域正對(duì)應(yīng)TFT溝道處，曝光后溝道處剩余的光刻膠厚度直接由掩膜版上灰階圖案的透過率決定。在包含GOA電路的TFT-IXD陣列基板上，面板周圍設(shè)有大量的構(gòu)成GOA電路的TFT結(jié)構(gòu)，通常，該構(gòu)成GOA電路的TFT具有較大的寬長(zhǎng)比，溝道處所對(duì)應(yīng)的灰階掩膜版圖案如圖Ia所示，該灰階掩膜版中GOA電路圖案區(qū)域包括第三源電極掩膜圖案I’和第三漏電極掩膜圖案2’，該第三源電極掩膜圖案I’和第三漏電極掩膜圖案2’之間設(shè)有溝道區(qū)，該溝道區(qū)內(nèi)具有第三灰階線條圖案3’。該灰階掩膜版中的像素顯示圖案區(qū)域結(jié)構(gòu)如圖Ib所示，該像素顯示圖案區(qū)域包括第四源電極掩膜圖案4’和第四漏電極掩膜圖案6’，該第四源電極掩膜圖案4’和第四漏電極掩膜圖案6’之間具有第四溝道區(qū)，所述第四溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有第四灰階線條圖案5’?，F(xiàn)有的制作工藝中，GOA電路的TFT與陣列面板中像素顯示區(qū)域的TFT采用相同的工藝可同時(shí)形成。但是，在實(shí)際工藝中本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用具有較大的寬長(zhǎng)比TFT的灰階掩膜版進(jìn)行曝光時(shí)，該GOA電路區(qū)域的TFT溝道處的透過率有所增加，因此，導(dǎo)致曝光后GOA電路中TFT溝道處剩余的光刻膠厚度小于像素中TFT溝道處剩余的光刻膠厚度，這樣，導(dǎo)致在后續(xù)的灰化和刻蝕工藝中GOA電路中TFT的溝道中半導(dǎo)體層(有源層)出現(xiàn)過刻蝕現(xiàn)象，如圖lc，為使用現(xiàn)有技術(shù)中的灰階掩膜版制作出的陣列基板中GOA電路區(qū)TFT的半導(dǎo)體層7’和源/漏電極8’結(jié)構(gòu)圖，從圖中可顯示出，源/漏電極之間的溝道出現(xiàn)過刻蝕，從而造成GOA電路不能正常工作，進(jìn)而影響整個(gè)產(chǎn)品品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種灰階掩膜版陣列基板及其制備方法、顯示裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的掩膜版中的GOA電路圖案區(qū)域中的灰階線條圖案過窄，導(dǎo)致在后續(xù)曝光后的灰化和刻蝕工藝中GOA電路中TFT的半導(dǎo)體層溝道區(qū)出現(xiàn)過刻蝕現(xiàn)象，造成GOA電路不能正常工作，進(jìn)而影響整個(gè)產(chǎn)品品質(zhì)等缺陷。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一方面提供一種灰階掩膜版，包括掩膜版主體，所述掩膜版主體上具有驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域和像素顯示圖案區(qū)域，所述驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中包括第一源電極掩膜圖案和第一漏電極掩膜圖案，所述第一源電極掩膜圖案和第一漏電極掩膜圖案之間具有第一溝道區(qū)，所述第一溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有第一灰階線條圖案；所述像素顯示圖案區(qū)域中包括第二源電極掩膜圖案和第二漏電極掩膜圖案，所述第二源電極掩膜圖案和第二漏電極掩膜圖案之間具有第二溝道區(qū)，所述第二溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有·第二灰階線條圖案；所述第一灰階線條圖案的寬度大于第二灰階線條圖案的寬度。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域?yàn)闁艠O驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)。進(jìn)一步地，所述第一灰階線條圖案的寬度比第二灰階線條圖案的寬度寬O. 1^0. 3 μ m。進(jìn)一步地，所述第一灰階線條圖案的寬度比第二灰階線條圖案的寬度寬O. 2μπι。進(jìn)一步地，所述第一灰階線條圖案為方波形狀。進(jìn)一步地，所述第二灰階線條圖案為方波形狀。再一方面，本發(fā)明還提供一種使用上述灰階掩膜版制作的陣列基板，包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)和像素顯示區(qū)，所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有均一厚度，所述像素顯示區(qū)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有均一厚度。再一方面，本發(fā)明還提供一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。再一方面，本發(fā)明還提供一種使用上述灰階掩膜版制作陣列基板的方法，包括形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的柵電極的步驟，形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層的步驟，形成像素顯示區(qū)域的像素電極的步驟，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層是使用上述灰階掩膜版通過一次掩膜工藝形成的。(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的灰階掩膜版、陣列基板及其制備方法、顯示裝置，通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中的第一灰階線條圖案的寬度大于像素顯示圖案區(qū)域中的第二灰階線條圖案的寬度，使得驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中的溝道透過率降低廣10%，保證驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中的溝道透過率與像素顯示圖案區(qū)域中的溝道的透過率相同，這樣可實(shí)現(xiàn)曝光后TFT基板上對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中第一溝道處的剩余光刻膠厚度與對(duì)應(yīng)于像素顯示圖案區(qū)域中第二溝道處的剩余光刻膠厚度保持一致，從而避免GOA電路區(qū)域中TFT產(chǎn)生過刻蝕的缺陷，最大程度確保GOA電路正常工作，提高最終產(chǎn)品的良品率。


圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)中灰階掩I旲版GOA電路圖案區(qū)域結(jié)構(gòu)不意圖；圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)中灰階掩膜版像素顯示圖案區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖Ic為使用現(xiàn)有技術(shù)中灰階掩膜版制作出來的陣列基板中半導(dǎo)體層和源/漏電極圖案結(jié)構(gòu)不意圖；圖2a為本發(fā)明實(shí)施例灰階掩膜版中GOA電路圖案區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為本發(fā)明實(shí)施例灰階掩膜板中像素顯示圖案區(qū)域結(jié)構(gòu)示意圖。圖3a-圖3g為本發(fā)明制作陣列基板上驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的TFT的半導(dǎo)體層和源/漏電極的步驟示意圖。其中1’ 第三源電極掩膜圖案；2’第三漏電極掩膜圖案；3’ 第三灰階線條圖案；4’ 第四源電極掩膜圖案；5’ 第四灰階線條圖案；6’ 第四漏電極掩膜圖案；7’ 半導(dǎo)體層8，:源/漏電極；1 :第一源電極掩膜圖案；2 :第一漏電極掩膜圖案；3 :第一灰階線條圖案；4 :第二源電極掩膜圖案；5 :第二灰階線條圖案；6 :第二漏電極掩膜圖案；7 :半導(dǎo)體層；8 金屬電極層；9 :光刻膠；10 :源/漏電極；11 :灰階掩膜版；101 :驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域；102 :像素顯示區(qū)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于
附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。如圖2a和圖2b所示，本發(fā)明實(shí)施例灰階掩膜版包括掩膜版主體，所述掩膜版主體上具有驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域和像素顯示圖案區(qū)域，本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域?yàn)闁艠O驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域(G0A電路圖案區(qū)域)。驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中包括第一源電極掩膜圖案I和第一漏電極掩膜圖案2，第一源電極掩膜圖案I和第一漏電極掩膜圖案2之間具有第一溝道區(qū)，第一溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有第一灰階線條圖案3 ；其中，第一灰階線條圖案3較優(yōu)為方波形狀，當(dāng)然，除了方波還可以是三角波、正弦波等等同波形。像素顯示圖案區(qū)域中包括第二源電極掩膜圖案4和第二漏電極掩膜圖案6，第二源電極掩膜圖案4和第二漏電極掩膜圖案6之間具有第二溝道區(qū)，所述第二溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有第二灰階線條圖案5 ;其中，第二灰階線條圖案5為方波形狀，當(dāng)然，除了方波還可以是三角波、正弦波等等同波形。設(shè)置第一灰階線條圖案3的寬度大于第二灰階線條圖案5的寬度。具體的，該第一灰階線條圖案3的寬度比第二灰階線條圖案5的寬度寬O. Γ0. 3ym0較優(yōu)的，第一灰階線條圖案3的寬度比第二灰階線條圖案5的寬度寬O. 2 μ m。若第一灰階線條圖案3比第二灰階線條圖案5的寬度太寬，則將影響該GOA電路圖案區(qū)域的第一溝道處的透光率。增寬第一灰階線條圖案3的寬度，使得GOA電路圖案區(qū)域中的第一溝道處的透過率降低f 10%，保證GOA電路圖案區(qū)域的第一溝道的透過率與像素顯示圖案區(qū)域中的第二溝道的透過率相同。特別是當(dāng)?shù)谝换译A線條圖案3的寬度比第二灰階線條圖案5的寬度寬O. 2 μ m時(shí)，該GOA電路圖案區(qū)域的第一溝道處的透過率降低5%。這樣，經(jīng)過灰階掩膜版曝光后TFT基板上對(duì)應(yīng)于GOA電路圖案區(qū)域的GOA電路中TFT溝道處的剩余光刻膠厚度與對(duì)應(yīng)于像素顯示圖案區(qū)域的像素顯示區(qū)域中TFT溝道處的剩余光刻膠厚度相同，從而可有效避免后續(xù)刻蝕和灰化工藝中，GOA電路中的TFT溝道出現(xiàn)過刻蝕缺陷，最大程度地確保GOA電路正常工作，從而提聞廣品的良品率。
另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種陣列基板，該陣列基板使用上述的灰階掩膜版制作而成，該陣列基板包括包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)和像素顯示區(qū)，所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有均一厚度，所述像素顯示區(qū)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有均一厚度。另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種顯示裝置，包括上述的陣列基板。該顯示裝置可以為液晶電腦、液晶電視、平板電腦、電子書以及其他電子顯示裝置。另外，本發(fā)明還提供一種使用上述灰階掩膜版制作陣列基板的方法，包括形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的柵電極和柵絕緣層的步驟，形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層的步驟，形成像素顯示區(qū)域的像素電極的步驟，其中，驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層是使用上述灰階掩膜版通過一次掩膜工藝形成的。其中，需要強(qiáng)調(diào)的是本發(fā)明中的半導(dǎo)體層不包含歐姆接觸層。形成該陣列基板上驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層的步驟包括步驟I :依次沉積半導(dǎo)體層7、金屬電極層8，并在金屬電極層8上涂覆光刻膠9，如圖3a所示；步驟2 :使用本發(fā)明中的灰階掩膜版11進(jìn)行掩膜曝光，灰階掩膜版11上對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域101的第一灰階線條圖案的寬度要比對(duì)應(yīng)于像素顯示區(qū)域102的第二灰階線條圖案的寬度寬，如圖3b所示。曝光之后的光刻膠的結(jié)構(gòu)如圖3c所示，只有對(duì)應(yīng)TFT的源/漏電極區(qū)域A和半導(dǎo)體層的溝道區(qū)B具有光刻膠，且A區(qū)光刻膠的厚度大于B區(qū)光刻膠的厚度。這樣使用本發(fā)明的灰階掩膜版曝光得到的陣列基板上的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域101和像素顯示區(qū)域102的TFT的溝道區(qū)域B的光刻膠具有相同的厚度。步驟3 :通過刻蝕去除除A區(qū)和B區(qū)以外區(qū)域的金屬電極層和半導(dǎo)體層如圖3d所示，然后進(jìn)行灰化處理，清除B區(qū)的光刻膠，使A區(qū)的光刻膠厚度減小，如圖3e所示。步驟4:通過刻蝕，去除B區(qū)的金屬電極層，露出半導(dǎo)體層，如圖3f。這樣得到的陣列基板上的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域101的TFT溝道區(qū)域就不會(huì)被過刻蝕。步驟5:去除A區(qū)的光刻膠，得到TFT的源/漏電極10和半導(dǎo)體層7，如圖3g。最后得到的陣列基板上的驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域101和像素顯示區(qū)域102的TFT的半導(dǎo)體層都具有均一厚度，不存在過刻蝕的現(xiàn)象。使用本實(shí)施例提供的灰階掩膜版來制作陣列基板，該灰階掩膜版通過設(shè)置GOA電路圖案區(qū)域中的第一灰階線條圖案的寬度大于像素顯示圖案區(qū)域中的第二灰階線條圖案的寬度，使得GOA電路圖案區(qū)域中的第一溝道處的透過率降低1-10%，這樣可實(shí)現(xiàn)TFT基板上對(duì)應(yīng)于GOA電路圖案區(qū)域的GOA電路區(qū)的TFT溝道的光刻膠厚度與對(duì)應(yīng)于像素顯示圖案區(qū)域的像素顯示區(qū)的TFT溝道處的光刻膠厚度保持一致，從而避免GOA電路區(qū)域中TFT產(chǎn)生過刻蝕的缺陷，最大程度確保GOA電路正常工作，提高最終產(chǎn)品的良品率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種灰階掩膜版，其特征在于，包括 掩膜版主體，所述掩膜版主體上具有驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域和像素顯示圖案區(qū)域， 所述驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中包括第一源電極掩膜圖案和第一漏電極掩膜圖案，所述第一源電極掩膜圖案和第一漏電極掩膜圖案之間具有第一溝道區(qū)，所述第一溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有第一灰階線條圖案； 所述像素顯示圖案區(qū)域中包括第二源電極掩膜圖案和第二漏電極掩膜圖案，所述第二源電極掩膜圖案和第二漏電極掩膜圖案之間具有第二溝道區(qū)，所述第二溝道區(qū)內(nèi)設(shè)有第二灰階線條圖案； 所述第一灰階線條圖案的寬度大于第二灰階線條圖案的寬度。
2.如權(quán)利要求I所述的灰階掩膜版，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域?yàn)闁艠O驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)。
3.如權(quán)利要求I所述的灰階掩膜版，其特征在于，所述第一灰階線條圖案的寬度比第二灰階線條圖案的寬度寬0. ro. 3 u m。
4.如權(quán)利要求3所述的灰階掩膜版，其特征在于，所述第一灰階線條圖案的寬度比第二灰階線條圖案的寬度寬0. 2 ii m。
5.如權(quán)利要求I所述的灰階掩膜版，其特征在于，所述第一灰階線條圖案為方波形狀。
6.如權(quán)利要求I所述的灰階掩膜版，其特征在于，所述第二灰階線條圖案為方波形狀。
7.一種使用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)灰階掩膜版制作的陣列基板，包含驅(qū)動(dòng)電路區(qū)和像素顯示區(qū)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有均一厚度，且所述像素顯示區(qū)的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層具有均一厚度。
8.—種顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求7所述的陣列基板。
9.一種陣列基板的制備方法，包括形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的柵電極和柵絕緣層的步驟，形成驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層的步驟，形成像素顯示區(qū)域的像素電極的步驟，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域和像素顯示區(qū)域的薄膜晶體管的源/漏電極和半導(dǎo)體層是使用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的灰階掩膜版通過一次掩膜工藝形成的。
全文摘要
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種灰階掩膜版、陣列基板及其制備方法、顯示裝置。該灰階掩膜版包括掩膜版主體，掩膜版主體上具有驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域和像素顯示圖案區(qū)域，驅(qū)動(dòng)電路圖案區(qū)域中包括第一源電極掩膜圖案和第一漏電極掩膜圖案，該兩者之間具有第一溝道區(qū)，其內(nèi)設(shè)有第一灰階線條圖案；像素顯示圖案區(qū)域中包括第二源電極掩膜圖案和第二漏電極掩膜圖案，該兩者之間具有第二溝道區(qū)，其內(nèi)設(shè)有第二灰階線條圖案；第一灰階線條圖案的寬度大于第二灰階線條圖案的寬度。本發(fā)明提供的灰階掩膜版，可有效避免驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域中TFT產(chǎn)生過刻蝕的缺陷，最大程度確保驅(qū)動(dòng)電路正常工作，提高最終產(chǎn)品的良品率。
文檔編號(hào)G03F1/00GK102799059SQ20121029157
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者惠官寶, 張鋒 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司