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CN102169260B - Tft-lcd像素电极层结构、制备方法及其掩膜板 - Google Patents

Tft-lcd像素电极层结构、制备方法及其掩膜板 Download PDF

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CN102169260B CN201110095453.3A CN201110095453A CN102169260B CN 102169260 B CN102169260 B CN 102169260B CN 201110095453 A CN201110095453 A CN 201110095453A CN 102169260 B CN102169260 B CN 102169260B
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Abstract

本发明实施例公开了一种TFT-LCD像素电极层结构、制备方法及其掩膜板，涉及液晶显示器领域，能够减少由于显影液浓度差异造成的斜纹状mura。TFT-LCD像素电极层结构包括：对应于液晶面板的显示区域的像素电极图形，以及对应于液晶面板的非显示区域的周边区域图形，还包括，周边填充图形，所述周边填充图形分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图形的区域。本发明应用于液晶显示器的制备。

Description

TFT-LCD像素电极层结构、制备方法及其掩膜板
技术领域
本发明涉及液晶显示器领域，尤其涉及一种TFT-LCD像素电极层结构、制备方法及其掩膜板。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD)具有体积小、功耗低、无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。但是，液晶显示器却存在着视角较小的缺陷，为此各大厂商各自开发了自己的广视角技术。在众多的广视角技术中，高级超维场开关技术(Advanced-Super Dimensional Switching；简称：AD-SDS)通过同一平面内像素电极边缘所产生的平行电场以及像素电极层与对电极层间产生的纵向电场形成多维空间复合电场，使液晶盒内像素电极间、电极正上方以及液晶盒上方所有取向液晶分子都能够产生旋转转换，从而提高了平面取向系液晶工作效率并增大了透光效率。高级超维场开关技术可以提高TFT-LCD画面品质，具有高透过率、宽视角、高开口率、低色差、低响应时间、无挤压水波纹(push Mura)波纹等优点。
一般情况下，AD-SDS型TFT-LCD液晶面板结构包括玻璃基板，形成在玻璃基板上的栅电极、栅线和公共电极，公共电极由公共电极线和透明电极组成；栅绝缘层形成在栅电极、栅线和公共电极上并覆盖整个玻璃基板；有源层形成在栅绝缘层上并位于栅电极上方；源漏电极层形成在有源层之上，并形成垂直于栅线的数据线；钝化层形成在源漏电极之上，并覆盖整个玻璃基板，钝化层上形成有过孔；像素电极通过钝化层的过孔与源漏电极相导通。
现有技术在制备AD-SDS型TFT-LCD液晶面板时，像素电极层掩模板分为显示区域图形和周边区域图形两部分。一般情况下，如图1所示，显示区域图形1由像素电极图形11的阵列所构成；周边区域图形包含：驱动电路图形21、电性能测试图形22、遮光板对位标记23、层间对位标记24，以及基板和掩膜板对位标记25等面积较小的图形。
在制备像素电极层的显影工艺中，由于周边电路图形需保留的光刻胶面积较小，所以大部分光刻胶需与显影液发生反应而被消耗，而显示区域保留的光刻胶面积较多，消耗的显影液较少，所以面板周边与面板中心显影液浓度出现差异，导致整个面板上的显影液浓度分布不均匀。
在AD-SDS型TFT-LCD阵列基板的像素电极层制造过程中，由于显影线宽(Develop Inspection Critical Dimension，简称DI CD)一般较小(4.0um左右)，所以DI CD值受显影液影浓度影响变化显著。
因此，在制造AD-SDS型TFT-LCD阵列基板时，在制备像素电极层时，如图2所示，在显示区域，容易出现一种斜纹状斑痕3(mura)。这种斜纹状mura正是由于在整个面板上像素电极层材料的线宽均匀性不好造成的。斜纹状mura会造成面板在显示时出现斜纹状的亮线，导致面板显示质量下降，甚至显示不正常，从而降低产品良率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种TFT-LCD像素电极层结构、制备方法及其掩膜板，能够减少由于显影液浓度差异造成的斜纹状mura。
为解决上述技术问题，本发明TFT-LCD像素电极层结构、制备方法及其掩膜板采用如下技术方案：
一种TFT-LCD像素电极层结构，包括：对应于液晶面板的显示区域的像素电极图形，以及对应于液晶面板的非显示区域的周边区域图形，还包括，周边填充图形，所述周边填充图形分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图形的区域，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
所述周边区域图形包括：驱动电路图形、电性能测试图形、遮光板对位标记、层间对位标记，以及基板和掩膜板对位标记。
所述周边填充图形与所述周边区域图形所包含的图形互不连接，互相独立。
所述周边填充图形与所述像素电极图形的边界之间设置有空白间隔，所述空白间隔的距离为2mm～5mm。
所述周边填充图形与所述像素电极图形的图案纹理相同。
所述周边填充图形的图案纹理为栅条纹状、波浪条纹状或网格状。
一种TFT-LCD像素电极层掩膜板，包括：对应于液晶面板的显示区域，用于形成像素电极图形的像素电极图案，以及对应于液晶面板的非显示区域，用于形成周边区域图形的周边区域图案，还包括，用于形成周边填充图形的周边填充图案，所述周边填充图案分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图案的区域，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
一种TFT-LCD像素电极层结构的制备方法，包括：
在涂敷有像素电极金属层的基板上涂敷一层光刻胶；
在所述光刻胶上一定间隔处设置一层掩膜板，所述掩膜板包括：对应于液晶面板的显示区域，用于形成像素电极图形的像素电极图案，以及对应于液晶面板的非显示区域，用于形成周边区域图形的周边区域图案，还包括，用于形成周边填充图形的周边填充图案，所述周边填充图案分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图案的区域；
通过曝光、显影、刻蚀和剥离等构图工艺，形成像素电极层图形，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
本发明实施例通过在像素电极层掩模板的周边区域设计新图形，形成非显示区域和显示区域图形分布均匀的像素电极层结构，即在非显示区域中未设置周边区域图形的区域添加周边填充图形，来减小周边区域需反应的光刻胶，从而减小面板周边与中心的显影液浓度差异，调节显影过程中整个面板上的显影液浓度均匀性，由此控制像素电极的CD均匀性，从而避免了在制备AD-SDS型TFT阵列基板时产生斜纹状mura。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术像素电极层结构的示意图；
图2为现有技术出现斜纹状mura的液晶面板的结构示意图；
图3为本发明实施例像素电极层结构的示意图之一；
图4为本发明实施例像素电极层结构的示意图之二；
图5为本发明实施例像素电极层结构的示意图之三；
图6为本发明实施例AD-SDS型TFT-LCD像素电极层制备方法的流程图。
附图标记说明：
1-显示区域图形；   11-像素电极图形；  21-驱动电路图形；
22-电性能测试图形；23-遮光板对位标记；24-层间对位标记；
25-基板和掩膜板对位标记；             3-斜纹状斑痕；
4-周边填充图形。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种AD-SDS型TFT-LCD像素电极层结构、制备方法及其掩膜板，能够减少由于显影液浓度差异造成的斜纹状mura。
以下通过具体的实施例说明本发明的技术方案。
实施例一
由于在制备像素电极层的显影工艺中，在非显示区域，周边区域图形的面积较小，因此，以正性光刻胶为例，在非显示区域需要保留的光刻胶面积也较小，大部分光刻胶与显影液发生反应，消耗的显影液较多，而在显示区域，保留的光刻胶面积较大，消耗的显影液较少，因此，面板周边(非显示区域)与面板中心(显示区域)的显影液浓度出现差异，导致整个面板上的显影液浓度分布不均匀，面板周边的显影液浓度远远小于面板中心的显影液浓度，这就导致面板中心的显影液向面板周边扩散，从而导致DI CD受到显影液浓度的影响，造成整个面板上像素电极层材料的线宽均匀性不好，出现斜纹状mura。
为解决这一问题，要避免出现斜纹状mura，就必须控制好CD的均匀性，也就是要控制好显影过程中面板上的显影液浓度分布，因此，本发明实施例提供一种像素电极层结构，如图3所示，该像素电极层结构包括：对应于液晶面板的显示区域的像素电极图形11，以及对应于液晶面板的非显示区域的周边区域图形，还包括，周边填充图形4，所述周边填充图形4分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图形的区域，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
上述像素电极层结构可以采用本发明实施例提供的像素电极层掩膜板制备，该掩膜板包括：对应于液晶面板的显示区域，用于形成像素电极图形的像素电极图案，以及对应于液晶面板的非显示区域，用于形成周边区域图形的周边区域图案，还包括，用于形成周边填充图形的周边填充图案，所述周边填充图案分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图案的区域，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
需要说明的是，在制备的光刻工艺中，当采用正极性光刻胶时，上述掩膜板的图形与图3所示的像素电极层的图形一致，即将显示区域的像素电极图形、非显示区域的周边区域图形和周边填充图形的部分保留，其它部分镂空；当采用负极性光刻胶时，上述掩膜板的图形与图3所示的像素电极层的图形相反，即将显示区域的像素电极图形、非显示区域的周边区域图形和周边填充图形的部分镂空，其它部分保留。
其中，周边区域图形包含：驱动电路图形21、电性能测试图形22、遮光板对位标记23、层间对位标记24，以及基板和掩膜板对位标记25等面积较小的图形。
本发明实施例通过在像素电极层掩模板的周边区域设计新图形，形成非显示区域和显示区域图形分布均匀的像素电极层结构，即在非显示区域中未设置周边区域图形的区域添加周边填充图形，来减小周边区域需反应的光刻胶，从而减小面板周边与中心的显影液浓度差异，调节显影过程中整个面板上的显影液浓度均匀性，由此控制像素电极的CD均匀性，从而避免了在制备AD-SDS型TFT阵列基板时产生斜纹状mura。
实施例二
在实施例一的基础上，进一步地，如图3所示，所述周边填充图形4与所述周边区域图形所包含的图形互不连接，互相独立。为了避免周边填充图形与周边区域图形所包含的图形的彼此干涉，影响周边区域图形的功能，使得周边填充图形与周边驱动电路部分、工艺过程检测用的图形、掩模板对位用图形等互不连接，使得原有的周边区域图形与周边填充图形相互独立。
再进一步地，由于在采用本实施例所提供的掩膜板进行曝光后，在显示区域和非显示区域所保留的光刻胶比例难以保证完全一致，因此在周边填充图形4与所述像素电极图形1的边界之间设置有空白间隔5，所述空白间隔5的距离为2mm～5mm。该周边填充图形边界与显示区域的像素电极图形边界之间的距离，此处形成一个过渡带，使有浓度差异的显影液不会直接接触流动，而是有一定程度的均匀过渡。
本发明实施例通过在像素电极层掩模板的周边区域设计新图形，形成非显示区域和显示区域图形分布均匀的像素电极层结构，即在非显示区域中未设置周边区域图形的区域添加与周边区域图形相互独立的周边填充图形，在对周边区域图形不干涉的前提下，减少了周边区域需反应的光刻胶，从而减小面板周边与中心的显影液浓度差异，调节显影过程中整个面板上的显影液浓度均匀性，并进一步地，通过在周边填充图形与所述像素电极图形的边界之间设置有空白间隔，形成一个过渡带，使有浓度差异的显影液不会直接接触流动，并由此有效控制了像素电极的CD均匀性，从而避免了在制备AD-SDS型TFT阵列基板时产生斜纹状mura，避免了该种原因造成的面板显示质量下降，甚至显示不正常，从而提高了产品良率。
实施例三
增加周边区域中需保留图形的面积，即设置周边填充图形的图形，使得需保留下来的光刻胶面积比较合适，从而使得显影过程中周边区域的显影液浓度与显示区域的显影液浓度相同。由于周边区域图形的面积较小，其图形的差异影响也较小，因此，在上述实施例的基础上，进一步地，可以设置周边填充图形与所述像素电极图形的图案纹理相同。这样，在最大程度上，使得显影过程中周边区域的显影液浓度与显示区域的显影液浓度相同。
由于，显影过程中周边区域的显影液浓度与显示区域的显影液浓度不能保证完全一致，因此，可以将周边填充图形的图案纹理设置为栅条纹状，如图3所示，也可以将周边填充图形的图案纹理设置为波浪条纹状，如图4所示，还可以将周边填充图形的图案纹理设置为网格状，如图5所示。在本实施例中，周边填充图形的图形形状仅为举例，在此不加以限制，这几种图形的周边填充图形在显影过程中，都能起到有效防止显影液因浓度差异而流动的作用。
本发明实施例通过在像素电极层掩模板的周边区域设计新图形，即在非显示区域中未设置周边区域图形的区域添加周边填充图形，来减小周边区域需反应的光刻胶，并通过设置周边填充图形的图形，使得需保留下来的光刻胶面积比较合适，从而使得显影过程中周边区域的显影液浓度与显示区域的显影液浓度相同，从而减小面板周边与中心的显影液浓度差异，调节显影过程中整个面板上的显影液浓度均匀性，由此控制像素电极的CD均匀性，从而避免了在制备AD-SDS型TFT阵列基板时产生斜纹状mura，避免了该种原因造成的面板显示质量下降，甚至显示不正常，从而提高了产品良率。
实施例四
本发明实施例还提供了一种采用上述实施例所提供的掩膜板的AD-SDS型TFT-LCD像素电极层结构的制备方法，如图6所示，该方法包括：
步骤101、在涂敷有像素电极金属层的基板上涂敷一层光刻胶；
步骤102、在所述光刻胶上一定间隔处设置一层掩膜板，所述掩膜板包括：对应于液晶面板的显示区域，用于形成像素电极图形的像素电极图案，以及对应于液晶面板的非显示区域，用于形成周边区域图形的周边区域图案，还包括，用于形成周边填充图形的周边填充图案，所述周边填充图案分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图案的区域；
其中，所述周边区域图形包括：驱动电路图形、电性能测试图形、遮光板对位标记、层间对位标记，以及基板和掩膜板对位标记。
步骤103、通过曝光、显影、刻蚀和剥离等构图工艺，形成像素电极层图形，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
其中，本方法实施例中所采用的掩膜板的结构与前述实施例相同，在此不再赘述。
本发明实施例通过在像素电极层掩模板的周边区域设计新图形，即在非显示区域中未设置周边区域图形的区域添加周边填充图形，来减小周边区域需反应的光刻胶，从而减小面板周边与中心的显影液浓度差异，调节显影过程中整个面板上的显影液浓度均匀性，由此控制像素电极的CD均匀性，从而避免了在制备AD-SDS型TFT阵列基板时产生斜纹状mura。
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种TFT-LCD像素电极层结构，包括：对应于液晶面板的显示区域的像素电极图形，以及对应于液晶面板的非显示区域的周边区域图形，其特征在于，还包括，周边填充图形，所述周边填充图形分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图形的区域，所述周边填充图形与所述像素电极图形的边界之间设置有空白间隔，所述空白间隔的距离为2mm～5mm，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
2.根据权利要求1所述的像素电极层结构，其特征在于，所述周边区域图形包括：驱动电路图形、电性能测试图形、遮光板对位标记、层间对位标记，以及基板和掩膜板对位标记。
3.根据权利要求2所述的像素电极层结构，其特征在于，所述周边填充图形与所述周边区域图形所包含的图形互不连接，互相独立。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的像素电极层结构，其特征在于，所述周边填充图形与所述像素电极图形的图案纹理相同。
5.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的像素电极层结构，其特征在于，所述周边填充图形的图案纹理为栅条纹状、波浪条纹状或网格状。
6.一种TFT-LCD像素电极层掩膜板，其特征在于，包括：对应于液晶面板的显示区域，用于形成像素电极图形的像素电极图案，以及对应于液晶面板的非显示区域，用于形成周边区域图形的周边区域图案，还包括，用于形成周边填充图形的周边填充图案，所述周边填充图案分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图案的区域，所述周边填充图案与所述像素电极图案的边界之间设置有间距，使得形成的所述周边填充图形与所述像素电极图形的边界之间具有空白间隔，且所述空白间隔的距离为2mm～5mm，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
7.一种TFT-LCD像素电极层结构的制备方法，其特征在于，包括：
在涂敷有像素电极金属层的基板上涂敷一层光刻胶；
在所述光刻胶上一定间隔处设置一层掩膜板，所述掩膜板包括：对应于液晶面板的显示区域，用于形成像素电极图形的像素电极图案，以及对应于液晶面板的非显示区域，用于形成周边区域图形的周边区域图案，还包括，用于形成周边填充图形的周边填充图案，所述周边填充图案分布在对应于非显示区域中未设置周边区域图案的区域，所述周边填充图案与所述像素电极图案的边界之间设置有间距，使得形成的所述周边填充图形与所述像素电极图形的边界之间具有空白间隔，且所述空白间隔的距离为2mm～5mm；
通过曝光、显影、刻蚀和剥离等构图工艺，形成像素电极层图形，所述像素电极层用来形成多维空间复合电场。
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