本發(fā)明涉及液晶顯示器件制程領域，尤其涉及一種光罩結構及COA型陣列基板。

背景技術：

隨著顯示技術的不斷發(fā)展，薄膜晶體管液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)因具有高畫質、省電、機身薄、體積小、無輻射等優(yōu)點，而被廣泛地應用于手機、電視、個人數(shù)字助理、數(shù)字相機、筆記本電腦、臺式計算機等各種消費性電子產(chǎn)品，成為平板顯示裝置中的主流。

現(xiàn)有市場上的液晶顯示器大部分為背光型液晶顯示器，其包括液晶顯示面板及背光模組(backlight module)。傳統(tǒng)的液晶顯示面板由彩膜基板(Color Filter，CF)、薄膜晶體管陣列基板(Thin Film Transistor Array Substrate，TFT Array Substrate)、以及一配置于兩基板間的液晶層(Liquid Crystal Layer)所構成，其工作原理是通過在兩片基板上施加驅動電壓來控制液晶層的液晶分子的旋轉，將背光模組的光線折射出來產(chǎn)生畫面。

目前，為了提高液晶顯示面板的開口率，降低寄生電容效應，越來越多的液晶顯示面板產(chǎn)品將彩膜集成設置在陣列基板一側，即采用COA(Color Filter On Array)技術。與將彩膜和黑矩陣設在彩膜基板上的傳統(tǒng)技術相比，COA型陣列基板不需要考慮對盒時的偏差，因此可以在保證黑矩陣能夠遮擋柵極線、數(shù)據(jù)線和薄膜晶體管單元等需遮光的結構的前提下，適當減小黑矩陣的寬度，從而提高開口率。

如圖1所示，現(xiàn)有的COA型陣列基板，其薄膜晶體管T10的陣列上依次層疊有保護層100、彩膜層200、像素電極300和黑矩陣(未圖示)，并且彩膜層200上開設有過孔201，以實現(xiàn)像素電極300和金屬材質的信號線之間的電連接。在實際的生產(chǎn)過程中，利用光罩(Mask)的圖案配合負性光阻來制作所述彩膜層200內(nèi)的過孔201。負性光阻的特性是被光照射的區(qū)域不會被顯影液去除，而不被光照射的區(qū)域則會被顯影液去除，這與正性光阻的特性恰好相反。

如圖2所示，現(xiàn)有的用于制作所述彩膜層200內(nèi)的過孔201的光罩所采用的圖案是一實心圓形的遮光區(qū)900、以及位于該遮光區(qū)900外圍的鏤空的透光區(qū)901，所述實心圓形的遮光區(qū)900對應于所述彩膜層200內(nèi)的過孔201的位置。然而，如圖3所示，使用上述現(xiàn)有的光罩來制作所述彩膜層200內(nèi)的過孔201會使得過孔201處彩膜層200的厚度以及坡度(Taper)不容易控制，坡度較陡，容易引起過孔201內(nèi)的像素電極300發(fā)生斷裂，導致像素電極300和金屬材質的信號線之間的電連接不佳，從而出現(xiàn)產(chǎn)品的顯示不良。若要保證良好的電連接就需要制作尺寸更大的過孔201，這無疑會降低像素開口率，并且過孔201太大的狀況容易導致氣體在對盒制程后極易因震動而外泄，并擴散至液晶層，從而產(chǎn)生泡影(Bubble)并形成黑團，影響顯示效果。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種光罩結構，能夠使得彩膜層過孔的坡度變緩，改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。

本發(fā)明的目的還在于提供一種COA型陣列基板，其彩膜層過孔的坡度較緩和，能夠改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種光罩結構，包括中心遮光部、包圍所述中心遮光部并與中心遮光部的外輪廓形狀一致的外圍遮光部、以及夾在所述外圍遮光部與中心遮光部之間的環(huán)形的鏤空狹縫。

可選的，所述中心遮光部的外輪廓形狀為圓形，所述外圍遮光部對應為圓環(huán)形，所述鏤空狹縫對應為圓環(huán)形。

可選的，所述中心遮光部的外輪廓形狀為正方形，所述外圍遮光部對應為正方形樣式的環(huán)形，所述鏤空狹縫對應為正方形樣式的環(huán)形。

可選的，所述中心遮光部的外輪廓形狀為正六邊形，所述外圍遮光部對應為正六邊形樣式的環(huán)形，所述鏤空狹縫對應為正六邊形樣式的環(huán)形。

可選的，所述中心遮光部的外輪廓形狀為正八邊形，所述外圍遮光部對應為正八邊形樣式的環(huán)形，所述鏤空狹縫對應為正八邊形樣式的環(huán)形。

所述鏤空狹縫的寬度小于等于2.0um。

所述外圍遮光部的寬度大于0.5um且小于等于1.0um。

所述中心遮光部與外圍遮光部的材質為鉻。

本發(fā)明還提供一種COA型陣列基板，包括呈陣列式排布的薄膜晶體管、及自下至上依次層疊在所述薄膜晶體管上的保護層、彩膜層、像素電極、與黑矩陣；所述彩膜層上開設有過孔，所述像素電極經(jīng)由所述過孔連接薄膜晶體管的漏極；

所述過孔由具有上述光罩結構的光罩進行制作，坡度緩和，能夠改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的一種光罩結構，在外圍遮光部與中心遮光部之間夾設環(huán)形的鏤空狹縫，曝光光線經(jīng)過所述鏤空狹縫會發(fā)生衍射，產(chǎn)生傳播反向的彎散及能量強度的漸變，配合負性光阻，能夠使得最終制得的彩膜層過孔的坡度變緩，從而改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。本發(fā)明提供的一種COA型陣列基板，其彩膜層過孔由具有上述光罩結構的光罩進行制作，坡度緩和，能夠改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。

附圖說明

為了能更進一步了解本發(fā)明的特征以及技術內(nèi)容，請參閱以下有關本發(fā)明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。

附圖中，

圖1為現(xiàn)有的COA型陣列基板的剖面結構示意圖；

圖2為現(xiàn)有的用于制作彩膜層過孔的光罩所采用的圖案的示意圖；

圖3為使用現(xiàn)有的光罩來制作彩膜層過孔造成過孔坡度較陡的示意圖；

圖4為本發(fā)明的光罩結構第一實施例的示意圖；

圖5為本發(fā)明的光罩結構第二實施例的示意圖；

圖6為本發(fā)明的光罩結構第三實施例的示意圖；

圖7為本發(fā)明的光罩結構第四實施例的示意圖；

圖8為使用具有本發(fā)明的光罩結構的光罩來制作彩膜層過孔使得過孔坡度變緩的示意圖；

圖9為本發(fā)明的COA型陣列基板的剖面結構示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其附圖進行詳細描述。

請同時參閱圖4至圖7，本發(fā)明提供一種光罩結構，用于制作COA型陣列基板內(nèi)的彩膜層過孔，該光罩結構包括中心遮光部1、包圍所述中心遮光部1并與中心遮光部1的外輪廓形狀一致的外圍遮光部3、以及夾在所述外圍遮光部3與中心遮光部1之間的環(huán)形的鏤空狹縫5。

采用本發(fā)明的光罩配合負性光阻進行使用，所述中心遮光部1、鏤空狹縫5、及外圍遮光部3共同構成的圖案對應于最終制得的彩膜層過孔的位置。

根據(jù)光的衍射原理，光線在穿過狹縫、或小孔之類的障礙物后會發(fā)生不同程度的彎散傳播，出現(xiàn)明暗條紋樣的衍射圖樣，而且明暗條紋的邊界并不銳利，呈現(xiàn)明暗相間的狀態(tài)，同時，光線的能量強度也會漸變。本發(fā)明在外圍遮光部3與中心遮光部1之間夾設環(huán)形的鏤空狹縫5，曝光光線經(jīng)過所述鏤空狹縫5便會發(fā)生衍射，產(chǎn)生傳播反向的彎散及能量強度的漸變，而不是像經(jīng)過圖2所示的現(xiàn)有光罩后那樣仍沿直線傳播；曝光后，不被光照射的區(qū)域被顯影液去除，而被光照射的區(qū)域則不會被顯影液去除，使得最終制得的彩膜層過孔的坡度如圖8所示變緩，從而改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。

具體地，所述中心遮光部1與外圍遮光部3的材質為鉻(Cr)。

圖4所示為本發(fā)明的光罩結構的第一實施例，在該第一實施例中，所述中心遮光部1的外輪廓形狀為正八邊形，所述外圍遮光部3對應為正八邊形樣式的環(huán)形，所述鏤空狹縫5對應為正八邊形樣式的環(huán)形。

將中心遮光部1的外輪廓至外圍遮光部3的內(nèi)輪廓的垂直距離定義為鏤空狹縫5的寬度，將鏤空狹縫5的寬度記作B，則B的最佳取值為：

B≤2.0um

當B＞2.0um時，彩膜層過孔內(nèi)會出現(xiàn)光阻殘留，引起刻蝕殘留，影響曝光光線的衍射效果。

將外圍遮光部3的內(nèi)輪廓與外輪廓之間的垂直距離定義為外圍遮光部3的寬度，將外圍遮光部3的寬度記作A，則A的最佳取值為：

0.5um＜A≤1.0um

在外圍遮光部3的寬度A的最佳取值范圍內(nèi)，最終制得的彩膜層過孔的坡度明顯改善；而當A≤0.5um時，最終制得的彩膜層過孔的坡度接近豎直，衍射效果不能顯現(xiàn)。

所述中心遮光部1的尺寸可根據(jù)不同的彩膜層過孔的具體大小來進行確定。

圖5所示為本發(fā)明的光罩結構的第二實施例，在該第二實施例中，所述中心遮光部1的外輪廓形狀為圓形，所述外圍遮光部3對應為圓環(huán)形，所述鏤空狹縫5對應為圓環(huán)形。外圍遮光部3的寬度A、及鏤空狹縫5的寬度B的取值同實施例一，此處不再進行重復描述。

圖6所示為本發(fā)明的光罩結構的第三實施例，在該第三實施例中，所述中心遮光部1的外輪廓形狀為正方形，所述外圍遮光部3對應為正方形樣式的環(huán)形，所述鏤空狹縫5對應為正方形樣式的環(huán)形。外圍遮光部3的寬度A、及鏤空狹縫5的寬度B的取值同實施例一，此處不再進行重復描述。

圖7所示為本發(fā)明的光罩的結構的第四實施例，在該第四實施例中，所述中心遮光部1的外輪廓形狀為正六邊形，所述外圍遮光部3對應為正六邊形樣式的環(huán)形，所述鏤空狹縫5對應為正六邊形樣式的環(huán)形。外圍遮光部3的寬度A、及鏤空狹縫5的寬度B的取值同實施例一，此處不再進行重復描述。

當然，本發(fā)明的光罩結構并不僅限于以上四個實施例，中心遮光部1還可選用正五邊形、正七邊形、正十邊形等不同邊數(shù)的正多邊形形狀，外圍遮光部3及鏤空狹縫5為對應的正多邊形樣式的環(huán)形，這與曝光設備、刻蝕設備的精度有關系。若曝光設備、刻蝕設備的精度較高，則可選用邊數(shù)較少的正多邊形形狀，反之，若曝光設備、刻蝕設備的精度較低，則可選用邊數(shù)較多的正多邊形形狀。

請參閱圖9，本發(fā)明還提供一種COA型陣列基板，包括呈陣列式排布的薄膜晶體管T、及自下至上依次層疊在所述薄膜晶體管T上的保護層10、彩膜層20、像素電極30、與黑矩陣(未圖示)。所述彩膜層20上開設有過孔21，所述像素電極30經(jīng)由所述過孔21連接薄膜晶體管T的漏極。

所述過孔21由具有上述光罩結構的光罩進行制作，坡度緩和，從而過孔21內(nèi)的像素電極30不易斷裂，和金屬材質的信號線之間的電連接質量得以改善，能夠避免出現(xiàn)顯示不良。

綜上所述，本發(fā)明的光罩結構，在外圍遮光部與中心遮光部之間夾設環(huán)形的鏤空狹縫，曝光光線經(jīng)過所述鏤空狹縫會發(fā)生衍射，產(chǎn)生傳播反向的彎散及能量強度的漸變，配合負性光阻，能夠使得最終制得的彩膜層過孔的坡度變緩，從而改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。本發(fā)明的COA型陣列基板，其彩膜層過孔由具有上述光罩結構的光罩進行制作，坡度緩和，能夠改善像素電極和金屬材質的信號線之間的電連接質量，避免出現(xiàn)顯示不良。

以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發(fā)明后附的權利要求的保護范圍。